Việc Norway gần đây tiếp quản thiết bị giám sát phóng xạ tại Svalbard đã khơi dậy các cuộc thảo luận về việc phát hiện ô nhiễm hạt nhân và những tác động lâu dài của các sự cố hạt nhân trong quá khứ. Trong khi việc chuyển giao trạm giám sát đại diện cho những thay đổi hoạt động thường quy, nó đã mang lại sự chú ý mới về cách ô nhiễm phóng xạ tiếp tục ảnh hưởng đến hệ thống động vật hoang dã và thực phẩm châu Âu nhiều thập kỷ sau các sự kiện hạt nhân lớn.
Mạng lưới Giám sát Svalbard:
- Trạm gần Ny-Ålesund: Hoạt động từ năm 2000, được chuyển giao từ quyền kiểm soát của Phần Lan sang Na Uy vào ngày 1 tháng 10
- Trạm Platåfjellet: Được vận hành bởi NORSAR cho Tổ chức Hiệp ước Cấm Thử nghiệm Hạt nhân Toàn diện
- Mục đích: Giám sát phóng xạ trong không khí và đánh giá các sự cố hạt nhân tại khu vực Bắc Cực
Ô nhiễm dai dẳng trong hệ thống động vật hoang dã và thực phẩm
Khám phá nổi bật nhất từ các cuộc thảo luận cộng đồng là cách ô nhiễm phóng xạ từ Chernobyl tiếp tục tác động đến động vật hoang dã châu Âu gần bốn thập kỷ sau đó. Nấm rừng ở một số vùng của Germany vẫn vượt quá mức an toàn cho tiêu dùng do tích tụ Caesium-137 , buộc phải thường xuyên kiểm tra thịt thú rừng ở các khu vực bị ảnh hưởng. Ô nhiễm tạo ra hiệu ứng dây chuyền qua chuỗi thức ăn - nấm hấp thụ vật liệu phóng xạ từ đất, động vật hoang dã tiêu thụ những loại nấm này, và ô nhiễm tập trung trong mô của chúng.
Quần thể tuần lộc Norway đối mặt với những tác động đặc biệt nghiêm trọng từ ô nhiễm dai dẳng này. Dữ liệu gần đây cho thấy mức độ ô nhiễm trong thịt tuần lộc tăng vọt từ 201 becquerel trên kilogram lên 1.301 becquerel trong năm tiếp theo khi điều kiện thời tiết thúc đẩy sự phát triển của nấm. Mặc dù những mức độ này vẫn dưới ngưỡng an toàn của Norway là 3.000 becquerel trên kilogram, chúng chứng minh cách các yếu tố môi trường có thể làm tăng đáng kể ô nhiễm nhiều thập kỷ sau sự cố ban đầu.
Becquerel: Đơn vị đo phân rã phóng xạ, cho biết có bao nhiêu nguyên tử phân rã mỗi giây
Mức độ ô nhiễm phóng xạ và ngưỡng an toàn:
- Giới hạn an toàn thực phẩm của Germany : 600 becquerel caesium-137 trên mỗi kilogram
- Giới hạn an toàn thực phẩm của Norway : 3.000 becquerel trên mỗi kilogram
- Mức ô nhiễm tuần lộc Norway gần đây: 201-1.301 becquerel trên mỗi kilogram
- Thú rừng tại Germany : Vài nghìn becquerel trên mỗi kilogram (thường xuyên vượt quá giới hạn cho phép)
Thách thức của sự tồn tại lâu dài trong môi trường
Tính lâu dài của ô nhiễm phóng xạ đặt ra những thách thức độc đáo cho quản lý động vật hoang dã và an toàn thực phẩm. Caesium-137 , một trong những chất ô nhiễm chính từ Chernobyl , có chu kỳ bán rã 30 năm, có nghĩa là phải mất ba thập kỷ để một nửa vật liệu phóng xạ phân rã tự nhiên. Tuy nhiên, tác động sinh học khác nhau đáng kể - trong khi cơ thể con người có thể loại bỏ caesium tương đối nhanh chóng với chu kỳ bán rã sinh học là 70 ngày, sự tồn tại trong môi trường có nghĩa là tiếp xúc liên tục qua các nguồn thực phẩm bị ô nhiễm.
Strontium-90 đưa ra một kịch bản thậm chí còn đáng lo ngại hơn, vì cơ thể nhầm lẫn nó với canxi và kết hợp nó vào mô xương. Với chu kỳ bán rã sinh học từ 14 ngày đến 49 năm tùy thuộc vào nơi nó được hấp thụ, đồng vị này có thể tồn tại trong sinh vật trong thời gian dài.
Các đồng vị phóng xạ chính từ Chernobyl:
- Caesium-137: chu kỳ bán rã 30 năm, chu kỳ bán rã sinh học 70 ngày, tích tụ trong mô mềm
- Strontium-90: chu kỳ bán rã 29 năm, chu kỳ bán rã sinh học từ 14 ngày đến 49 năm, tích tụ trong xương
- Iốt phóng xạ: chu kỳ bán rã 8 ngày (từ Chernobyl), mối quan ngại ngắn hạn
Phương pháp tiếp cận sáng tạo để quản lý ô nhiễm
Cộng đồng khoa học đã phát triển các giải pháp sáng tạo để quản lý ô nhiễm phóng xạ. Các nhà nghiên cứu đã đề xuất sử dụng các loài nấm cụ thể tự nhiên tập trung radiocesium như một công cụ khắc phục cho các khu vực nông nghiệp bị ô nhiễm. Những loại nấm này về cơ bản phân loại vật liệu phóng xạ ở cấp độ vi mô, cung cấp một phương pháp sinh học để làm sạch môi trường mà sẽ không thực tế thông qua các phương pháp thông thường.
Điều khiến tôi kinh ngạc là sợi nấm thực sự đang phân loại vật liệu phóng xạ từng hạt một, điều này sẽ rất không thực tế bằng bất kỳ cách nào khác.
Phương pháp sinh học này làm nổi bật cách các quá trình tự nhiên có thể được khai thác để phục hồi môi trường, biến những cơ chế tương tự tập trung ô nhiễm thành công cụ để loại bỏ nó.
Bối cảnh lịch sử và sự phát triển của việc phát hiện
Cuộc thảo luận cũng tiết lộ cách phát hiện ô nhiễm hạt nhân đã phát triển kể từ thời kỳ Chiến tranh Lạnh. Thảm họa Chernobyl lần đầu tiên được phát hiện không phải bởi chính quyền Liên Xô, mà bởi lực lượng quốc phòng Finland và công nhân hạt nhân Sweden , những người nhận thấy các chỉ số phóng xạ bất thường. Sự cố này làm nổi bật tầm quan trọng của mạng lưới giám sát rộng khắp và hợp tác quốc tế trong an toàn hạt nhân.
Các hệ thống giám sát hiện đại như mạng lưới mở rộng của Norway tại Svalbard đại diện cho những cải tiến đáng kể so với khả năng phát hiện thời kỳ Chiến tranh Lạnh. Trong khi các hệ thống vệ tinh có thể phát hiện các vụ nổ hạt nhân, chúng thiếu độ nhạy để giám sát các đồng vị vi lượng hoặc sự lây lan ô nhiễm dần dần mà các trạm mặt đất có thể xác định.
Những tác động đang diễn ra của Chernobyl phục vụ như một lời nhắc nhở nghiêm khắc rằng các sự cố hạt nhân tạo ra di sản môi trường kéo dài xa hơn cuộc khủng hoảng trước mắt. Khi các mạng lưới giám sát mở rộng và cải thiện, chúng cung cấp các hệ thống cảnh báo sớm quan trọng trong khi ghi lại những hậu quả môi trường lâu dài của các sự kiện hạt nhân trong quá khứ.
Tham khảo: Norway to Monitor Airborne Radioactivity in Svalbard