Phân tích triti tại Phòng thí nghiệm Thủy văn đồng vị của IAEA. (Photo: IAEA)

Việc chẩn đoán tuổi của nước ngầm hiện đại (dưới 60 năm) bằng cách sử dụng triti có ý nghĩa quan trọng trong việc lập bản đồ trữ lượng tầng chứa nước và đánh giá tính dễ bị tổn hại đối với ô nhiễm bề mặt. Tuy nhiên, theo một bài báo của các nhà khoa học tại IAEA công bố tháng 8/2020 trên một bài báo, hiện chỉ có một nửa trong số 78 phòng thí nghiệm quốc tế thực hiện công việc này đáp ứng được các tiêu chí kiểm tra phân tích bắt buộc.

IAEA đã thực hiện việc đánh giá trình độ tại các phòng thí nghiệm trên toàn thế giới từ những năm 1960 để đưa ra tiêu chuẩn tham chiếu về điều kiện của các phép phân tích triti. Cứ bốn năm, IAEA lại tiến hành đánh giá trình độ phân tích triti. Các bài kiểm tra đánh giá này là cách để các phòng thí nghiệm trên toàn thế giới tự xác nhận trình độ chuyên môn của họ về các quy trình phân tích phức tạp này. Có hai loại phòng thí nghiệm làm việc với triti: các phòng thí nghiệm giám sát thường làm việc với hàm lượng triti cao và các phòng thí nghiệm kiểm tra phân tích hàm lượng triti rất thấp cho mục đích xác định tuổi nước ngầm. Phần lớn các phòng thí nghiệm làm việc với triti đều tham gia vào các cuộc đánh giá này.

Việc thử nghiệm triti xác định tuổi nước ngầm đòi hỏi các phép đo cực kỳ chính xác và có quy trình chuẩn bị mẫu phức tạp. Ông Leonard Wassenaar, Trưởng bộ phận Thủy văn đồng vị tại IAEA cho biết: “Việc phân tích hàm lượng triti thấp trong nước môi trường là một quá trình kiểm tra nồng độ và sự phân rã trong phòng thí nghiệm phức tạp và đòi hỏi nhiều tuần làm việc liên tục”. Bằng cách tiến hành theo quy chuẩn thường xuyên các đánh giá đó, các lỗi và giải pháp khắc phục các lỗi phổ biến có thể được xác định và điều chỉnh dễ dàng hơn.

Những phát hiện mới

Các phòng trong số 78 phòng thí nghiệm tham gia đánh giá có 07 tháng để hoàn thành một bài kiểm tra do IAEA yêu cầu. Bài kiểm tra bao gồm việc đánh giá bảy mẫu nước, ghi lại mức triti, trong đó có một mẫu không có triti. Mẫu này được sử dụng để xác định xem trong phòng thí nghiệm có bị nhiễm bẩn, dẫn đến phát hiện sai đồng vị triti hay không. Kết quả sau đó được so sánh với thử nghiệm cơ bản do IAEA thực hiện.

Kết quả so sánh được gửi đến các phòng thí nghiệm tham gia cùng với một bản khảo sát các bước thực nghiệm từ những người tham gia ở 78 phòng thí nghiệm đó. Từ cuộc khảo sát này, 19 trong số các phòng thí nghiệm báo cáo rằng họ đã tìm ra lý do cho kết quả thực hiện đánh giá không đạt yêu cầu. Trong số những người tham gia khảo sát, 85% báo cáo có một số kết quả không đạt yêu cầu do việc cài đặt thiết bị không chính xác hoặc từ thiết bị phòng thí nghiệm không được hiệu chuẩn đúng cách. Cuộc khảo sát đã cung cấp cho những người tham gia một khung phân tích nguyên nhân, góp phần giúp họ điều chỉnh quy trình của mình để tăng độ chính xác cho các phép đo. Cuộc khảo sát cũng cung cấp cho IAEA thông tin quan trọng liên quan đến các phòng thí nghiệm cần được hỗ trợ đào tạo.

Thông qua các bài kiểm tra, IAEA hỗ trợ các phòng thí nghiệm xác minh hoạt động của họ và đảm bảo rằng các dụng cụ thí nghiệm được hiệu chuẩn thích hợp. Việc kiểm tra mức độ thành thạo là một yêu cầu cấp công nhận cho phòng thí nghiệm, vì năng lực đo lường của phòng thí nghiệm phải được kiểm chứng theo một tiêu chuẩn nhất định. Do đó, việc đào tạo và hỗ trợ là cần thiết cho các phòng thí nghiệm trên toàn cầu.

Việc chuẩn bị mẫu tại Phòng thí nghiệm Thủy văn Đồng vị của IAEA cung cấp một cơ sở để phân tích thử nghiệm triti. (Ảnh: IAEA)

Ông Anthony Lapp, một kỹ thuật viên về khí hiểm, triti và cacbon phóng xạ tại Đại học Ottawa, Canada cho biết: “Tôi đã tham dự khóa đào tạo hai tuần do IAEA tổ chức với các bài giảng, bài tập trong phòng thí nghiệm và thực hành sử dụng phần mềm trong phòng thí nghiệm”. “Khi làm việc với triti, không phải tất cả các phòng thí nghiệm đều sẽ xử lý giống nhau, vì vậy chúng tôi xem xét các mức độ được theo dõi, cách chuẩn bị mẫu và cách phân tích dữ liệu. Thông qua khóa đào tạo này, chúng tôi có thể tự tin hơn về việc tất cả chúng tôi đều có báo cáo và quy trình đo lường như nhau. ”

Kết quả từ bài kiểm tra trong lần tiến hành đầu tiên được IAEA gửi lại cho các phòng thí nghiệm đã bao gồm các phản hồi chi tiết về việc cải tiến phòng thí nghiệm. Kết quả bao gồm khuyến nghị dựa trên dữ liệu nhận được, các ý tưởng để quản lý, tính toán dữ liệu và thử nghiệm tốt hơn trong tương lai cũng như hướng dẫn về cách cải thiện thử nghiệm trong lần kiểm tra tiếp theo vào năm 2024.

Bà Eliana Nonato Knupp, người điều hành Phòng thí nghiệm Triti Môi trường tại Trung tâm Phát triển Công nghệ Hạt nhân ở Brazil, đã tham gia bài kiểm tra cho biết: “Chúng tôi là phòng thí nghiệm duy nhất trong cả nước đánh giá triti ở mức nồng độ thấp tương thích cho mục đích xác định tuổi nước ngầm, điều này rất quan trọng vì có rất nhiều công ty làm trong lĩnh vực khai thác khoáng chất và các thông số này cần được đo chính xác và nhất quán”. “Thông qua việc tham gia vào quá trình so sánh giữa các phòng thí nghiệm của IAEA, chúng tôi đã có thể kiểm chứng kết quả, chứng nhận phòng thí nghiệm của mình và xác nhận rằng chúng tôi có thể thực hiện đánh giá này theo các tiêu chuẩn toàn cầu.”

Các phòng thí nghiệm được khuyến khích tham gia vào bài kiểm tra đánh giá triti tiếp theo vào năm 2024, để theo dõi các cải tiến và nâng cao hơn nữa các phương pháp đánh giá của họ. Cùng với đó, IAEA cung cấp các khóa đào tạo cho các quốc gia thành viên về đánh giá triti và phân tích dữ liệu, cung cấp phần mềm miễn phí cho các phòng thí nghiệm quốc gia để theo dõi triti. IAEA cũng chế tạo các thiết bị làm giàu triti để cung cấp cho các quốc gia thành viên và cung cấp dịch vụ phân tích triti nếu được yêu cầu.

Bà Najat Mokhtar, Phó Tổng giám đốc IAEA kiêm Trưởng phòng Ứng dụng Hạt nhân cho biết “Chúng tôi cam kết hỗ trợ các phòng thí nghiệm ở tất cả các quốc gia thành viên IAEA trong công việc quan trọng về lập bản đồ tài nguyên tầng chứa nước”. “Vào thời điểm mà việc tiếp cận nguồn nước đang là mối quan tâm ngày càng cao ở nhiều nơi trên thế giới, thì việc hiểu biết đầy đủ về các nguồn nước ngầm là điều quan trọng hàng đầu."

Chu Minh Dương

Phòng Quản lý KH&CN hạt nhân (biên dịch)