Nghiên cứu, phát triển, ứng dụng

Đại dịch COVID-19 đã tạo ra nhu cầu lớn chưa từng có về thiết bị bảo hộ cá nhân (Personal Protective Equipment - PPE), trong đó có nhiều loại phải được vô trùng, tức là được miễn nhiễm với bất kỳ vi sinh vật nào có thể gây nguy hiểm đến sự an toàn của bệnh nhân, chẳng hạn như vi khuẩn hoặc nấm mốc. Ông Paul Wynne, Chủ tịch Hiệp hội Chiếu xạ Quốc tế cho biết: vì chiếu xạ thường được sử dụng để khử trùng các sản phẩm y tế, do vậy cũng có thể sử dụng công nghệ này để gia tăng nguồn cung thiết bị bảo hộ cá nhân.

Từ năm 1993, Liên Hiệp Quốc đã lựa chọn ngày 22/3 hàng năm là Ngày Nước Thế giới nhằm nhắc nhở với nhân loại về một nguồn tài nguyên rất căn bản nhưng lại đang khan hiếm với nhiều người. Năm nay, chủ đề của Ngày Nước Thế giới là “Nước và biến đổi khí hậu” đề cập đến không chỉ một mà là hai vấn đề bức thiết đang hàng ngày, hàng giờ đè nặng lên cuộc sống và sinh kế của người dân thế giới. Chương trình hợp tác giữa Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) và Tổ chức Lương thực và ông nghiệp (FAO) hiện đang hỗ trợ các quốc gia ứng dụng kỹ thuật hạt nhân và đồng vị để giải quyết một số thách thức liên quan đến nước và biến đổi khí hậu.

Ngày 13/3/2020, Ông Rafael Mariano Grossi - Tổng giám đốc Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) - tuyên bố: “IAEA sẽ cung cấp bộ dụng cụ chẩn đoán, trang thiết bị và tổ chức đào tạo về kỹ thuật phát hiện hạt nhân phái sinh (nuclear-derived detection techniques) cho các quốc gia thành viên có yêu cầu hỗ trợ để đối phó với sự lây lan của chủng virus corona COVID-19 trên toàn thế giới ”.

Dọc theo sườn núi Radan ở miền Nam Serbia, có khoảng 200 tảng đá hình trụ nằm rải rác tại Djavolja Varos (Thị trấn Devil) tạo thành một cảnh quan kỳ lạ thu hút khách du lịch. Theo các câu chuyện thần thoại ở địa phương, các tảng đá bất thường cao từ 2 - 15 mét và rộng 4 - 6 mét này là công trình của quỷ, còn theo khoa học giải thích thì đây là hiện tượng xói mòn tự nhiên.

Kỹ thuật hạt nhân hiện đang được ứng dụng rộng rãi ở rất nhiều các lĩnh vực trên khắp thế giới, từ chẩn đoán và điều trị trong các bệnh viện hiện đại nhất thể giới đến những cánh đồng bát ngát  với các giống đột biến phóng xạ ưu trội ở các vùng xa xôi, từ dò tìm khuyết tật của các kết cấu tàu vũ trụ đến dò tìm lỗi của những linh kiện điện tử nhỏ như đầu ngón tay và mỏng như tờ giấy, từ đánh dấu truy tìm các mạch nước ngầm cả trăm mét dưới lòng đất đến đánh dấu đường đi của dược chất trong cơ thể con người, … Kỹ thuật hạt nhân hiện diện ngày càng phổ biến trong y tế, công nghiệp, nông nghiệp, tài nguyên và môi trường, nghiên cứu khoa học,...

Xác thực và truy tìm nguồn gốc thực phẩm thông qua các kỹ thuật phân tích tin cậy là yếu tố quan trọng trong cách tiếp cận toàn diện đối với vấn đề an toàn thực phẩm. Việc xác thực và truy xuất nguồn gốc rõ ràng của thực phẩm không chỉ tạo niềm tin và sự an toàn cho người tiêu dùng mà còn giúp doanh nghiệp vượt qua các hàng rào kỹ thuật thương mại để đưa hàng hóa lưu thông thuận tiện trong chuỗi cung ứng toàn cầu. 

Việc sử dụng lò phản ứng nghiên cứu có nhiều ảnh hưởng tới sự phát triển của khoa học, giáo dục, công nghiệp, y học, và để khai thác hết tiềm năng của các lò phản ứng nghiên cứu cần có kế hoạch chiến lược. Trong số 224 lò phản ứng nghiên cứu hiện đang được vận hành ở 53 quốc gia, một số đã được khai thác hết công suất, một số khác thì vẫn chưa. Nhiều lò phản ứng nghiên cứu đã được xây dựng để giải quyết nhu cầu cấp thiết tại thời điểm bấy giờ, tuy nhiên, đến hiện tại, việc sử dụng chúng như thế nào cho hiệu quả cần được xem xét lại.

Theo Ngân hàng Thế giới, với khoảng 60 triệu gia súc, Ethiopia là quốc gia có ngành chăn nuôi lớn nhất châu Phi và lớn thứ năm trên thế giới. Ngành chăn nuôi đóng góp 20% tỷ trọng trong nền kinh tế của đất nước và gần 10% kim ngạch xuất khẩu.

Đồng vị phóng xạ sử dụng trong y tế chiếm khoảng 80% lượng đồng vị sản xuất trên toàn thế giới. Tùy theo từng loại bệnh lý và chỉ định trong quá trình điều trị, y học hạt nhân đòi hỏi sử dụng rất nhiều loại đồng vị phóng xạ khác nhau như các đồng vị sống ngắn phát xạ positron (11C, 13N, 15O, 18F...) cho xạ hình PET, PET/CT; các đồng vị sống dài và trung bình phát bức xạ gamma (67Ga, 201Tl, 111In, 99mTc, 113mIn, 131I, 133Xe...) cho xạ hình SPECT, SPECT/CT; các đồng vị phóng xạ sử dụng trong điều trị như 131I, 90Y, 153Sm, 32P... Trong số này, 99mTc là đồng vị quan trọng và được sử dụng phổ biến nhất, đóng vai trò quyết định cho sự phát triển của lĩnh vực y học hạt nhân.

Hệ thống thông tin hạt nhân quốc tế (INIS) của IAEA là một trong những kho lưu trữ lớn nhất thế giới về những nghiên cứu được công bố về ứng dụng khoa học và công nghệ hạt nhân vì hòa bình, với hơn 4,2 triệu bản ghi thư mục, cho phép truy cập hơn 1,6 triệu tài liệu toàn văn. Mỗi năm, hơn 1 triệu người dùng duy nhất (unique user) thực hiện khoảng 2 triệu lượt tìm kiếm và tải xuống 3 triệu trang tài liệu.

Sự bùng nổ xây dựng nhà máy điện hạt nhân trong thập kỷ 60 và 70 của thế kỷ trước hứa hẹn một kỷ nguyên năng lượng mới, đồng thời tạo ra một thách thức mới về xử lý nhiên liệu đã qua sử dụng của các nhà máy. Trong những năm qua, các chuyên gia đã nghiên cứu tìm lời giải cho những câu hỏi: Nhiên liệu này có thể tái chế không? Có thể chôn lấp không? Liệu có thể được lưu trữ và nếu được thì trong bao lâu và trong những điều kiện như thế nào?

Khu phức hợp khai khoáng và hóa chất của LB Nga (MCC) gần Krasnoyarsk, Siberia được mô tả là cơ sở quản lý nhiên liệu đã qua sử dụng theo hình thức “tất cả trong một” (One-stop-shop). Khu phức hợp này được thiết kế để xử lý nhiên liệu đã qua sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau trong cùng một địa điểm. Ở nhiều quốc gia, những hoạt động liên quan đến nhiên liệu không còn được sử dụng nhưng vẫn có phóng xạ được thực hiện tại các cơ sở riêng biệt. Trong một số trường hợp, các cơ sở này cách xa nhau tới hàng trăm ki lô mét. Bằng phương pháp tiếp cận tích hợp, chiến lược quốc gia của LB Nga về quản lý nhiên liệu đã qua sử dụng được triển khai nhằm cải thiện hiệu quả, cắt giảm chi phí và tối ưu hóa an toàn, an ninh.

Rối loạn tăng động/giảm chú ý (ADHD) đang ngày càng ảnh hưởng đến nhiều người trên toàn thế giới. Theo khảo sát quốc gia về sức khỏe trẻ em Anh Quốc vào năm 2016, ước tính có 6,1 triệu trẻ em sống chung với ADHD. Nhờ kỹ thuật chụp cộng hưởng từ (MRI) trong một nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học đã nhận thấy rằng việc trẻ em dùng thuốc methylphenidate (thường được dùng trong điều trị rối loạn tăng động/giảm chú ý) sẽ làm thay đổi việc phân bố chất trắng trong não. Do vậy, các nhà nghiên cứu cảnh báo các bác sĩ không nên kê đơn thuốc quá mức và chỉ sử dụng loại thuốc này khi thực sự cần thiết vì những ảnh hưởng lâu dài của thuốc chưa được biết đến.

Nhằm dự đoán ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đối với nguồn tài nguyên nước trong vòng 100 năm tới, một trong những phương pháp được các nhà khoa học sử dụng hiện nay là mô hình cân bằng nước theo thành phần đồng vị của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA). Phương pháp này có thể giúp các chuyên gia dự đoán chính xác và tin cậy về ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến nguồn nước trong tương lai, giúp ích cho việc hoạch định chính sách quản lý nước bền vững cho các thế hệ mai sau.

Trong 30 năm qua, Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) đã tiến hành so sánh, đánh giá chất lượng của hàng trăm phòng thí nghiệm về thủy văn đồng vị và đã trở thành nguồn cung ứng các dịch vụ kiểm tra năng lực thủy văn đồng vị của các phòng thí nghiệm trên toàn cầu. Một khía cạnh quan trọng trong bất kỳ ngành khoa học nào chính là chất lượng của các phép đo. Điều này cũng đúng đối với lĩnh vực thủy văn đồng vị. Việc đảm bảo rằng các dữ liệu thu thập được là chính xác và đáng tin cậy là cơ sở vững chắc để thuyết phục các nhà hoạch định chính sách.