Giờ đây laser còn được các nhà khoa học nghiên cứu ứng dụng vào đẩy nhanh quá trình làm giàu uranium, một nguyên tố quan trọng nhất của vũ khí nguyên tử.
Tập đoàn General Electric của Mỹ và Hitachi của Nhật đang hợp tác xây dựng một nhà máy ứng dụng công nghệ laser tại Wilmington, Bắc California, có đủ sức mạnh để sản xuất hoen 1000 tấn nhiên liệu được làm giàu mỗi năm.
Nhưng liệu những lợi ích từ quá trình làm giàu bằng laser là năng suất cao và tiêu thụ năng lượng thấp có phải cũng là những điểm yếu lớn nhất của nó?
Quá trình làm giàu Uranium bằng laser được diễn ra như thế nào?
Sự khác nhau nói chung giữa đồng vị uranium -235 và uranium -238 nặng hơn tạo ra một số thay đổi nhỏ ở bước sóng mà tại đó chúng hấp thụ ánh sáng. Tia laser có thể được ứng dụng để phát ra phổ bước sóng hẹp có thể được hấp thụ bởi đồng vị U-235 chứ không phải U-238. Một khi đồng vị U-235 trở nên hoạt động mạnh, nó sẽ dễ dàng được tách ra khỏi đồng vị U-238 vẫn đang ở trạng thái không hoạt động. Quá trình này được thực hiện bởi một phản ứng hóa học.
Lợi ích của việc sử dụng tia laser là gì?
Công nghệ làm giàu truyền thống cần phải sử dụng một lượng lớn năng lượng để gia tăng mật độ tập trung của đồng vị U-235 từ 0,7% tự nhiên trong đá lên 3,6% cần thiết để sử dụng trong các lò phản ứng sử dụng nước nhẹ, hoặc 20% được sử dụng trong bom nguyên tử.
Công nghệ laser hứa hẹn mang lại những kết quả tích cực hơn do chúng có thể lựa chọn được những nguyên tử U-235 tốt hơn, cũng có nghĩa là quá trình làm giàu cần ít năng lượng hơn. Tuy nhiên, chi tiết về quá trình này hiện chưa được công bố.
Ý tưởng sử dụng tia laser hỗ trợ quá trình làm giàu phóng xạ được đưa ra khá lâu nhưng tại sao đến thời điểm này mới được đề nghị? Thời điểm xuất hiện của ý tưởng này có lẽ có từ những năm 1960 và Mỹ đã bắt đầu những dự án lớn vào những năm 1970 nhưng công nghệ khi đó không chứng tỏ được hiệu quả thực tế. Chỉ đến cách đây 10 năm nó mới được phát triển bởi một công ty của Australia là Silex. Tập đoàn General Electric-Hitachi giờ đã mua được bản quyền công nghệ của Silex. Quá trình ban đầu thực sự khó thực hiện do công nghệ laser còn chưa phát triển trong khi đó General Electric-Hitachi đã chuẩn bị khá kỹ lưỡng để phát triển ý tưởng này với những chủ định về một nhà máy quy mô toàn diện nhất mà ở đó họ đã phát triển được công nghệ laser tiên tiến hơn.
Nguy cơ an ninh?
Tuy nhiên xung quanh vấn đề này còn nhiều tranh cãi. Một vấn đề cốt lõi đó là hiệu quả cao của quá trình làm giàu phóng xạ bằng tia laser sẽ giảm thấp mức yêu cầu về năng lượng, cho phép nhà máy làm giàu uranium được thu gọn hơn và cách xa những nguồn năng lượng. Điều đó sẽ gây khó khăn cho việc phát hiện chúng bằng hình ảnh vệ tinh. Một nhà máy nhỏ như vậy được sử dụng để tạo ra uranium được làm giàu trong bom nguyên tử cũng rất khó bị phát hiện.
Ủy ban điều phối nguyên tử Mỹ (NRC) đã lên kế hoạch đánh giá toàn diện đề nghị này vào ngày 30/6/2012. Nếu NRC chấp thuận kế hoạch thì một trụ sở liên kết toàn chuyên về công nghệ làm giàu bằng tia laser GLE sẽ sớm được xây dựng theo 6 giai đoạn, kết thúc có thể đạt được 6 triệu đơn vị khối lượng công việc thì mỗi năm nhà máy này sẽ sản xuất được trên 1000 tấn.
