Tạp chí Thông tin khoa học và công nghệ hạt nhân: Số 51/2017

Tạp chí Thông tin khoa học và công nghệ hạt nhân: Số 51/2017 trình bày đến người đọc các bài viết máy gia tốc từ nghiên cứu đến ứng dụng; Triển khai các nghiên cứu, ứng dụng của máy gia tốc KOTRON13 tại Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội; Xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ sống dài cùng sinh ra trong quá trình sản xuất 18F-FDG tại Trung tâm Máy gia tốc, Bệnh viện TWQĐ 108; Nghiên cứu khoa học và công bố quốc tế tại Viện Nghiên cứu hạt nhân - nét khởi sắc đáng ghi nhận...

Thông tin Khoa học &Công nghệ VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM MÁY GIA TỐC TỪ NGHIÊN CỨU ĐẾN ỨNG DỤNG VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM Website: http://www.vinatom.gov.vn Email: infor.vinatom@hn.vnn.vn SỐ 51 6/2017 Số 51 6/2017 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN BAN BIÊN TẬP TS Trần Chí Thành - Trưởng ban TS Cao Đình Thanh - Phó Trưởng ban PGS TS Nguyễn Nhị Điền - Phó Trưởng ban TS Trần Ngọc Tồn - Ủy viên ThS Nguyễn Thanh Bình - Ủy viên TS Trịnh Văn Giáp - Ủy viên TS Đặng Quang Thiệu - Ủy viên TS Hoàng Sỹ Thân - Ủy viên TS Thân Văn Liên - Ủy viên TS Trần Quốc Dũng - Ủy viên ThS Trần Khắc Ân - Ủy viên KS Nguyễn Hữu Quang - Ủy viên KS Vũ Tiến Hà - Ủy viên ThS Bùi Đăng Hạnh - Ủy viên NỘI DUNG 1- Triển khai nghiên cứu, ứng dụng máy gia tốc KOTRON13 Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội NGUYỄN TIẾN DŨNG, NGUYỄN TUẤN ANH, PHẠM MINH ĐỨC 8- Máy gia tốc - từ nghiên cứu đến ứng dụng thực tế LÊ ĐẠI DIỄN 14- Xác định hoạt độ đồng vị phóng xạ sống dài sinh trình sản xuất 18F-FDG Trung tâm Máy gia tốc, Bệnh viện TWQĐ 108 ĐÀM NGUYÊN BÌNH Thư ký: CN Lê Thúy Mai Biên tập trình bày: Nguyễn Trọng Trang 20- Xạ trị proton Phạm Khắc Tuyên 27- Nghiên cứu khoa học công bố quốc tế Viện Nghiên cứu hạt nhân - nét khởi sắc đáng ghi nhận NGUYỄN NGỌC TUẤN 31- Vật chất tối chất lỏng siêu chảy CAO CHI TIN TRONG NƯỚC VÀ QUỐC TẾ 35- Seminar khoa học Trung tâm Hạt nhân TP HCM 35- Seminar đề tài cấp 2016-2017 Viện Công nghệ Xạ Địa liên hệ: Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam 59 Lý Thường Kiệt, Hoàn Kiếm, Hà Nội ĐT: (024) 3942 0463 Fax: (024) 3942 2625 Email: infor.vinatom@hn.vnn.vn Giấy phép xuất số: 57/CP-XBBT Cấp ngày 26/12/2003 37- Semina báo cáo kết tham gia hội thảo quốc tế Trung tâm NC&TKCNBX 38- Cuộc họp “Second research coordination meeting of coordinated research project D61024” 40- Phương pháp cho phép theo dõi vật liệu chiếu xạ với thời gian thực 42- Viện khoa học công nghệ quốc gia ULSAN, Hàn Quốc cải thiện khả dị tìm vật chất phóng xạ nguy hiểm từ xa 43- Thiết bị phát cầm tay giúp ngăn chặn gian lận thực phẩm - dự án IAEA THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN TRIỂN KHAI CÁC NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG MÁY GIA TỐC KOTRON 13 TẠI TRUNG TÂM CHIẾU XẠ HÀ NỘI Theo thỏa thuận hợp tác Bộ Khoa học Công nghệ Việt Nam Hàn Quốc, phía Hàn Quốc viện trợ cho Việt Nam Trung tâm PET-Cyclotron (đặt Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội) bao gồm máy gia tốc KOTRON13 gia tốc hạt proton tới lượng 13 MeV, hệ bia mẫu tạo đồng vị phóng xạ 18F hotcell tổng hợp dược chất phóng xạ 18FDG hệ chia liều Chức Trung tâm PET-Cyclotron sản xuất dược chất phóng xạ sử dụng cho thiết bị chụp ảnh phóng xạ PET 18FDG, 11C, Ngồi Trung tâm cịn nơi nghiên cứu cơng nghệ gia tốc, hóa phóng xạ đào tạo nhân lực lĩnh vực cho Viện Năng lượng Nguyên tử Việt nam Ngày 22 tháng năm 2014, Trung tâm gia tốc KOTRON13 nghiệm thu kỹ thuật thức đưa vào hoạt động từ cuối năm 2014 I Giới thiệu máy gia tốc cyclotron KOTRON13 Máy gia tốc cyclotron KOTRON13, Công ty SAMYUONG cung cấp, thuộc loại máy có tần số RF từ trường nam châm cố định Nam châm bao gồm sectors với góc “Dee” 43,5o Điện áp gia tốc đạt tới 45 kV khe gia tốc Sau vòng chuyển động, hạt proton nhận lượng tăng thêm khoảng 180 keV Nguồn ion tạo hạt điện tích H- chuyển động máy KOTRON13 chế tạo theo công nghệ PIG Năng lượng chùm hạt bia khoảng Số 51 - Tháng 6/2017 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN 13 MeV dòng bia chế độ hoạt động thường xuyên đạt tới 50 µA Hạt proton đưa khỏi máy gia tốc hướng tới bia theo công nghệ Stripper Máy sử dụng để sản xuất dược chất phóng xạ 18FDG dùng kỹ thuật chụp ảnh PET/CT nhằm chuẩn đoán bệnh ung thư sớm Hiện tại, Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội tiến hành thủ tục xin cấp phép cho hoạt động sản xuất 18FDG từ Bộ Y tế 18 Bảng Kết kiểm tra chất lượng FDG với tổng số 12 tiêu Giá trị mẫu Tiêu chuẩn BP Kết luận Dung dịch suốt, không màu Dung dịch suốt, không màu vàng nhạt Đạt 4,5 – 8,5 Đạt 99,23 – 100% > 95% Đạt 97,37 – 98,73% > 95% Đạt 100% (511 KeV) > 99,95% (511 KeV 1022 KeV) Đạt 108,48 -110,94 phút 105 - 115 phút Đạt GC Không phát thấy < mg/ml Đạt GC Không phát thấy < mg/ml Đạt Ethanol GC 0,0008 - 0,01 mg/ml < mg/ml Đạt 10 Acetonitrile GC 0,008 - 0,018 mg/ml < 0,4 mg/ml Đạt 11 Endotoxin Endosafe PTS 1000 Hoạt độ mẫu 60 - 80 mCi/ml, Endotoxin có giá trị 0,050 EU/ml (0,014 - 0,15 EU/ liều tiêm) < 175 EU/ liều tiêm Đạt 12 Độ vô trùng Tiệt trùng 100% theo dược điển BP Tiệt trùng 100% theo dược điển BP Đạt TT Các tiêu Phương pháp Cảm quan Quan sát qua kính chì Độ pH So màu Độ hóa phóng xạ Radio- TLC Độ hóa học Radio- HPLC Độ hạt nhân phóng xạ Phổ gamma (MCA) Thời gian bán rã Dose Calibrator Acetone Methanol Đánh giá lực sản suất đồng vị phóng xạ 18F máy KOTRON13 Hình Máy gia tốc cyclotron KOTRON13 II Các nghiên cứu, triển khai hoạt động KOTRON13 Các nghiên cứu triển khai tiến hành Trung tâm gia tốc KOTRON13 với hai mục tiêu bản: Triển khai công việc nhằm đưa sản phẩm đầu hệ thiết bị dược chất phóng xạ 18FDG vào sử dụng cho thiết bị ghi hình PET/ CT tiến hành nghiên cứu khoa học lĩnh vực cơng nghệ gia tốc hóa phóng xạ Hồn thiện hệ thiết bị kiểm tra chất lượng dược chất phóng xạ 18FDG Dược chất phóng xạ 18FDG kiểm tra chất lượng phịng thí nghiệm QA/QC Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội kiểm tra chéo phịng thí nghiệm QA/QC Bệnh viện Trung ương qn đội 108 Kết chất lượng thuốc đảm bảo tiêu theo tiêu chuẩn dược điển Anh Quá trình thử nghiệm lâm sàng động vật quét ảnh máy PET/CT Bệnh viện Trung ương quân đội 108 cho thấy hình ảnh phân bố rõ theo đặc điểm sinh lý Số 51 - Tháng 6/2017 Đặt vấn đề: Trong q trình sản xuất đồng vị phóng xạ 18F sử dụng cho PET/CT máy gia tốc cyclotron, vấn đề quan tâm dự đoán cường độ dòng proton bia thời gian bắn bia thích hợp để sản xuất lượng phóng xạ vừa đủ cho nhu cầu thực tế Khi bắn bia nước nặng H2O18 tạo đồng vị 18F, hai q trình vật lý xảy q trình tạo đồng vị phóng xạ 18 F qua phản ứng hạt nhân hợp phần: O18 + 1H1  9F18 + 0n1 Và trình phân rã hạt nhân 18F với chu kỳ rã Flo 109,74 phút Hoạt độ phóng xạ suy giảm theo cơng thức sau: A = A0 e − t ln T1 / Trong : + Ao: Hoạt độ phóng xạ thời điểm ban đầu + A: Hoạt độ phóng xạ lại sau thời gian t + T1/2: Chu kỳ bán đồng vị phóng xạ Để đánh giá khả tạo đồng vị phóng THƠNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN xạ từ máy gia tốc PET Cyclotron, người ta chu kỳ bán rã 18F hoạt độ ngoại suy EOB đưa thơng số giá trị bão hịa tạo đồng vị ta có kết Ysat theo bảng sau: phóng xạ Ysat Bảng Giá trị suất bão hòa Ysat Dịng trung bình Thời gian bắn bia (µA) bia (phút) Trong : + Ysat: Được gọi suất bão hịa tạo đồng vị phóng xạ có thứ ngun mCi/µA + Activity EOB: Hoạt độ phóng xạ tạo bia sau kết thúc bắn + T1/2: Chu kỳ bán rã 18F + Tirradiation: Thời gian bắn bia Chu kì bán rã 18F (phút) Hoạt độ EOB (Ci) 43 126 109,74 2,222 Suất bão hòa Ysat (mCi/µA) 94,16 42 113 109,74 2,244 104,72 43 126 109,74 2,222 94,16 43 120 109,74 2,156 94,36 42 123 109,74 2,136 94,28 Với kết giá trị Ysat, kết thứ (Ysat=104,72) lệch nhiều so với kết Ysat lại Trong kết tính tốn giá trị trung bình Ysat, tạm thời bỏ giá trị Để xác định giá trị Ysat cho máy Kết cuối cùng: Ysat = 94,24 ± 0,05 PET Cyclotron, người ta sử dựng phương pháp bán thực nghiệm: Biết giá trị ActivityEOB, Giá trị tương đương với máy PET dòng bia, chu kỳ bán rã đồng vị phóng cyclotron hoạt động Hàn Quốc xạ thời gian bắn bia tính giá trị Ysat cho SAMYUONG chế tạo máy gia tốc Dự đoán hoạt độ phóng xạ 18F tạo thành Tính tốn suất bão hòa hoạt độ 18F với thời gian bắn bia khác cyclotron KOTRON13 Tính tốn hoạt độ 18F tạo thành (EOB) Bảng Số liệu thực nghiệm liên quan dòng bia, thời gian bắn bia hoạt độ phóng xạ tạo bia Dịng trung bình bia (µA) 43 Thời gian bắn bia (phút) 126 Hoạt độ phóng xạ đo (Ci) 2,020 Hoạt độ ngoại suy EOB (Ci) 2,222 42 113 2,040 2,244 43 126 2,020 2,222 43 120 1,96 2,156 42 123 1,945 2,136 kết đo sau 10 phút chuyển từ bia sang hotcell với dịng bắn 42 µA với thời gian bắn 10, 30, 50, 70, 90, 110 150 phút Điều kiện tính: Giá trị Ysat = 94,24 tính giá trị hoạt độ EOB Kết quả: Sự phụ thuộc thời gian bắn hoạt độ Hotcell sau 10 phút chuyển từ bia mơ tả hình Từ đồ thị tính tốn thực tế sản suất đồng vị phóng xạ 18F, với dịng bia khoảng 40 µA, thời gian bắn 1,5 tạo lượng Tính tốn suất bão hịa máy gia tốc phóng xạ với hoạt độ khoảng 1,5 Ci Với hiệu KOTRON13 suất tổng hợp 18FDG trung bình 40% lượng Từ công thức Ysat, với giá trị thực dược chất phóng xạ tạo khoảng 0,7 Ci đủ để nghiệm dòng bia, thời gian chiếu bia, dùng cho máy PET/CT ngày hoạt động Số 51 - Tháng 6/2017 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN kháng lối khối RF 50 Ω Khi có việc bảo dưỡng sửa chữa phải mở máy gia tốc, trở kháng buồng cộng hưởng phải điều chỉnh lại giá trị 50 Ω Hệ số phản xạ RF từ buồng cộng hưởng khối RF phải nhỏ 3% chế độ hoạt động bình thường máy Khi phối hợp trở kháng khối công suất RF buồng cộng hưởng không tốt gây tượng cháy nổ khối công suất RF - Bảo dưỡng, vệ sinh nguồn ion theo cơng Hình Đồ thị mơ tả hoạt độ phóng xạ nghệ PIG máy gia tốc: Nguồn ion PIG có 18 cấu tạo gồm anode hình trụ cathode F Hotcell với dịng bắn 42 µA phẳng đặt hai đầu anode Vùng Plasma Tiến hành công việc bảo tạo vùng tâm anode Sau thời gian dưỡng, sửa chữa nhỏ nhằm bước làm chủ hoạt động, anode, cathode vùng lân cận hoạt động máy gia tốc KOTRON13 nguồn ion bị cháy cần lau chùi, thay linh kiện Dòng máy gia tốc phụ thuộc nhiều vào cấu hình nguồn ion, vị trí linh kiện lắp đặt nguồn ion vị trí chiều nguồn ion vùng lõi máy gia tốc Nguồn ion sau bảo dưỡng sửa chữa phải đạt dòng bia khoảng 30 µA điều kiện sau: Dịng Arc Current: 1,5 A; Lưu lượng dịng khí H2: 10 sccm; Giá trị Duty Cycle: 35% Dòng nam châm tạo từ trường: 135,200 A Hình Các cán tự bảo dưỡng, sửa chữa số trường hợp KOTRON13 Thông thường với máy gia tốc cyclotron, việc bảo dưỡng định kỳ công việc sửa chữa máy hãng chế tạo nước thực Kinh phí để thực cơng việc lớn từ - 7% giá trị thiết bị hàng năm Với kiến thức kinh nghiệm đội ngũ cán khoa học KOTRON13, phần lớn công việc bảo dưỡng, sửa chữa tiến hành Trung tâm Một số công việc bảo dưỡng thiết bị nêu sau: - Điều chỉnh phối hợp trở kháng khối công suất RF buồng cộng hưởng gia tốc: Trở Số 51 - Tháng 6/2017 - Bảo dưỡng khối phát công suất RF: Phần điện tử tạo RF KOTRON13 gồm phận sau + Khối tạo dao động RF: Khối điện tử tạo dao động điện tần số 77,3 Mhz + Khối tiền khuếch đại: Đây khuếch đại dải băng thông hẹp với tần số trung tâm 77,3 Mhz, công suất 50 W + Khối khếch đại trung gian (IPA): Tần số trung tâm 77,3 Mhz, công suất lên đến 1,5 kW + Tầng khuếch đại lối PA: Tần số trung tâm 77,3 Mhz, công suất lên tới 20 kW Đèn công suất loại Triode cực nhãn hiệu EIMAQC 3CW20000A7 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN + Toàn hệ thống điều khiển chiếu xạ thực phẩm PLC - Máy gia tốc Cyclotron: Chủ yếu sản + Khối nguồn nuôi gồm chức năng: Tạo xuất dược chất phóng xạ sử dụng chụp ảnh cao áp nuôi điện cực Anode đèn Triode phóng xạ PET SPECT Các đồng vị phóng xạ (khoảng kV) thấp áp V; 7,5 V nuôi sợi sản xuất bao gồm 18F, 11C, 13N, 15O, 201Tl, 67Ga, đốt đèn công suất khối IPA PA - Ngồi cịn máy gia tốc tĩnh điện loại Tandem Pelletron gia tốc proton lượng thấp máy Microtron gia tốc hạt điện tử sử dụng nghiên cứu vật lý hạt nhân Sau tiếp nhận máy gia tốc IBA30 Bệnh viện Trung ương quân đội 108 máy gia tốc KOTRON13 Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội (thuộc Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam), hướng nghiên cứu hình thành bước làm chủ cơng nghệ gia tốc cyclotron Hình Sơ đồ khối phần phát công suất cách nghiên cứu lắp đặt, thiết kế chế tạo phần máy gia tốc Nguồn ion theo công nghệ PIG RF KOTRON13 Ngồi cịn số cơng việc khác khởi đầu hướng nghiên cứu Mục tiêu cần bảo dưỡng thực cán trung đạt đề tài tóm tắt sau: + Làm chủ công nghệ nguồn ion công tâm hệ chân không, hệ làm mát nước,… nghệ PIG máy gia tốc cyclotron KOTRON13 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo + Nghiên cứu thiết kế, chế tạo nguồn phần máy gia tốc cyclotron KOTRON13 ion PIG nhằm thay cho nguồn ion nhập Phát triển công nghệ gia tốc lĩnh loại máy gia tốc KOTRON13 vực khó tốn Cơng nghệ + Lắp đặt vận hành đồng hóa nguồn phát triển nước có kinh tế, kỹ thuật đủ mạnh Các kiến thức lý thuyết có ion PIG với máy gia tốc KOTRON13 thể tiếp cận tài liệu, hội nghị khoa học, song số liệu thực nghiệm thiết kế, chế tạo, lắp đặt bí quyền sở hữu trí tuệ riêng cơng ty sản xuất thiết bị Các nước muốn phát triển công nghệ gia tốc phải tự đầu tư nghiên cứu khơng có trợ giúp từ nước Tại Việt Nam, thời gian 10 năm trở lại đây, máy gia tốc triển khai nhiều vào Việt Nam bao gồm loại máy sau: Nguyên lý nguồn ion Penning Ionization Gauges (PIG) Quá trình tạo ion hydro nguồn ion PIG dựa hiệu ứng bắn phá hạt điện tử vào nguyên tử khí hydro trung hòa Cấu tạo nguồn ion PIG bao gồm ống anode hình trụ rỗng với cathodes nằm đầu ống anode Toàn nguồn PIG đặt từ trường B song song với trục anode Khi điện áp chiều - Máy gia tốc LINAC: Sử dụng nhiều cấp vào điện cực anode cathode, y tế dùng để xạ trị bệnh ung thư điện tử phát từ bề mặt cathode gia tốc Số 51 - Tháng 6/2017 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN điện trường chuyển động với động lớn phía anode Từ trường B làm hạt điện tử chuyển động xốy trơn ốc dọc theo ống anode gây hiệu ứng ion hóa khí hydro Trạng thái plasma tạo vùng tâm ống anode Tại điện tử chuyển động với động lớn gây hiệu ứng ion hóa phân tử khí H2 tạo ion H+ tạo nguyên tử hydro trạng thái kích thích H*,… Hình Lắp đặt nguồn ion PIG Giải thích: L1: Khe trung tâm buồng cộng hưởng; L2: Cạnh mép trái nguồn ion; L3: Mặt phẳng có khe ion H- anode; L4: Trục trung tâm buồng cộng hưởng; L5: Mặt phẳng tạo hai mép điện cực puller hướng anode; L6- L7: Khoảng cách khe điện cực puler cố định 2,1 mm Hình Cấu tạo nguồn ion theo công nghệ PIG Nguồn ion tạo máy KOTRON13 nguồn ion âm H- Trong vùng plasma ống anode, với động điện tử vào khoảng ~200 eV điều kiện thuận lợi để tương tác sinh nguyên tử khí kích thích H2* Các nguyên tử bị kích thích dễ dàng kết hợp với hạt điện tử lạnh (động khoảng eV) để tạo ion âm H- Các ion H- chuyển động khuếch tán vùng plasma, kéo khỏi nguồn ion PIG tác dụng điện trường vào vùng gia tốc cyclotron Hình Phổ cường độ dịng bia KOTRON13 đạt 40 µA sau lắp đặt Các thông số lắp đặt thông số hoạt động nguồn ion công bố báo cáo tổng kết nhiệm vụ cấp 20142015 “Nghiên cứu tiếp thu quy trình vận hành, bảo dưỡng thiết bị máy gia tốc KOTRON13 Lắp đặt nguồn ion PIG xác định thông số tối ưu thiết bị phục 18 Để lắp đặt nguồn ion PIG máy gia vụ trình sản xuất đồng vị phóng xạ F” tốc cần phải có kinh nghiệm thực tế Đây gần số hội nghị khoa học Viện bí công ty cung cấp thiết bị lượng nguyên tử Việt Nam tổ chức Sau thời gian dài tham gia lắp đặt điều chỉnh Công việc năm tới máy gia tốc, cán Trung tâm Chiếu xạ nghiên cứu, thiết kế, chế tạo nguồn ion theo Hà Nội tự thực công việc công nghệ PIG lắp đặt thành công máy Số 51 - Tháng 6/2017 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN KOTRON13 Đây mở đầu cho nghiên cứu thực nghiệm công nghệ gia tốc Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam nhằm tiến tới bước làm chủ công nghệ gia tốc phục vụ cho nhu cầu trước mắt vận hành, sửa chữa máy KOTRON13 phục vụ trình sản suất đồng vị phóng xạ 18F III Kết luận Các nghiên cứu ứng dụng cyclotron KOTRON13 nhiệm vụ quan tâm Trung tâm Chiếu xạ Hà nội Sau nhận bàn giao kỹ thuật máy KOTRON13 từ Công ty SAMYUONG Hàn Quốc, cán kỹ thuật Trung tâm làm chủ công việc vận hành, bảo dưỡng sửa chữa nhỏ thiết bị Các công việc chuẩn bị đưa thiết bị đủ điều kiện để sản suất dược chất phóng xạ 18FDG đồng thời triển khai KOTRON13 có giấy phép an tồn xạ Cục An toàn xạ hạt nhân Hiện Trung tâm gửi hồ sơ xin cấp phép hoạt động lên Bộ Y tế chờ kết cấp phép Đồng thời với công việc trên, hướng nghiên cứu chế tạo phần máy gia tốc cyclotron mà nguồn ion PIG bước triển khai Mục tiêu trước mắt bước làm chủ công nghệ gia tốc phục vụ trình sản xuất dược chất phóng xa 18FDG dùng cho máy PET/CT địa bàn Hà Nội Nguyễn Tiến Dũng Nguyễn Tuấn Anh Phạm Minh Đức Phòng Gia tốc KOTRON13, Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội Số 51 - Tháng 6/2017 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN MÁY GIA TỐC TỪ NGHIÊN CỨU CƠ BẢN ĐẾN ỨNG DỤNG THỰC TẾ Các máy gia tốc phát minh quan trọng kỷ XX Máy gia tốc đời từ năm 1930 để cung cấp hạt lượng cao nhằm nghiên cứu cấu trúc hạt nhân nguyên tử Kể từ đến nay, chúng sử dụng để nghiên cứu nhiều khía cạnh vật lý hạt Mục tiêu việc sử dụng máy gia tốc tăng tốc gia tăng lượng chùm hạt cách tạo điện trường làm tăng tốc hạt, từ trường định hướng tập trung chùm hạt theo ý muốn Trong thập kỷ qua, máy gia tốc có nhiều đóng góp làm thay đổi sống người Với máy gia tốc, người ta tạo chùm tia X, electron, proton, notron hạt khác với lượng khác Thông thường, dải lượng gọi thấp hạt có lượng GeV, lượng trung bình hạt có lượng GeV 100 GeV lượng cao 100 GeV (Theo định nghĩa, eV lượng lượng thu bị electron di chuyển qua điện trường với hiệu điện V eV khoảng 1.6022x10-19 J) Loại hạt sử dụng phụ thuộc vào mục tiêu nghiên cứu, thí nghiệm Trong số khoảng vạn máy gia tốc vận hành giới, phần lớn dành cho ứng dụng công nghiệp (khoảng vạn hệ thống) Có hai loại ứng dụng cơng nghiệp Số 51 - Tháng 6/2017 xử lý, chế tạo vật liệu phân tích vật liệu Máy gia tốc áp dụng cho bảo vệ môi trường, làm nước uống, xử lý nước thải, khử trùng bùn thải loại bỏ chất gây THƠNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN VẬT CHẤT TỐI VÀ CHẤT LỎNG SIÊU CHẢY Vấn đề vật chất tối (DM - Dark matter) vấn đề chứa nhiều bí ẩn vật lý đại 70 năm trơi qua mà tốn vật chất tối - toán vật lý - chưa có lời giải! Vật chất tối gì? Có thể chế tạo phịng thí nghiệm không? Một phần lớn vật chất vũ trụ vật chất tối, khơng có vật chất tối khơng có sao, có thiên hà có sống Vật chất tối giữ chặt vũ trụ lại Chúng ta chế tạo vật chất tối máy gia tốc? Siêu hạt nhẹ siêu đối xứng, hạt nhẹ chuyển động chiều dư, hạt axion lý thuyết QCD, thuộc vật chất tối? động nhanh đó, xung quanh thiên hà nói cần phải có khối lượng vật chất 400 lần lớn khối lượng quan sát được, khối lượng thiếu khơng tìm thấy đâu Bài toán vật chất tối đời (1933) Như vũ trụ có thành phần: lượng tối (dark energy) gây lực đẩy,vật chất tối gây lực hút, sao, thiên hà cuối xạ Vật chất tối chiếm đến 30% mật độ tới hạn (tức mật độ ứng với lúc không thời Vào năm 30 kỷ trước Fritz gian phẳng) Zwicky, nhà thiên văn trẻ tuổi người Thuỵ Vật chất tối loại vật chất mà Sĩ lập nghiệp Mỹ, nghiên cứu chuyển động chưa biết đến Nhiều nhóm nhà thiên hà chòm Coma, nhận thấy vật lý thành lập để tìm kiếm, phát thiên hà chuyển động nhanh so với tính vật chất tối như: nhóm CDMS (Cryogenic Dark tốn thực sở khối lượng quan sát Matter) Đại học Stanford, California, Mỹ ; xung quanh Muốn giải thích chuyển nhóm DAMA (Dark Matter Experiment) Số 51 - Tháng 6/2017 31 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN Trung Quốc - Ý nhiều nhóm khác với kỷ 21 thiết bị đại thường nằm sâu lòng đất Các thành phần lượng vũ trụ để loại bỏ phông nhiễu loạn ngoại lai Hiện (hình 1) người ta hình thành quan điểm sau Vật chất tối gồm thành phần Thành phần thứ thành phần baryonic (như vật chất thông thường) gọi MACHO (Massive Compact Halo Objects) người ta cho quanh thiên hà có quầng (halo) vật chất tối, phát nhờ hiệu ứng thấu kính hấp dẫn đặc trưng Trong MACHO có lùn nâu (brown dwarf), khơng đủ lớn nóng đến mức phát ánh sáng Hình Trong vũ trụ có lượng tối, vật chất tối vật chất thông thường xếp thứ tự theo chiều kim đồng hồ hình vẽ Vật chất có nhiều giai đoạn sơ sinh vũ trụ Trong trình giãn nở vật chất loãng dần lượng tối dần chiếm ưu định số phận Thành phần thứ hai vật vũ trụ chất thông thường gồm hạt lạ (exotic) Trong vũ trụ có thành phần quan trọng: chưa tìm được: axion, WIMPs, hạt đối xứng lượng tối gây lực đẩy,vật chất tối gây lực gương … hút, vật chất thông thường (các sao, thiên hà, xạ) Sự biến thiên tỷ phần Baryonic – MACHO,… lượng tối / vật chất tối / vật chất thơng thường Vật chất theo thời gian trình bày Bảng tối Các hạt lạ - AXION, WIMPs (neutralino ), hạt đối xứng gương ?, Thời điểm 11,5 tỷ năm trước 7,5 tỷ năm trước HIỆN TẠI Năng lượng tối Vật chất tối Vật chất thông thường 3,5 % 80,4 % 16,1 % 22,6 % 64,5% 12,9% 70 % 25 % 5% Axion hạt giả định nhà vật lý Peccei11,5 tỷ năm sau 95 % 4,2% 0,8 % Quinn đưa để giải thích tượng phá vỡ đối 24,5 tỷ năm sau 99,3% 0,6% 0,1% xứng CP WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) hạt suy từ siêu đối xứng tức đối xứng nối liền fermion boson, hạt nhẹ Mơ hình MOND WIMPs neutralino Hạt đối xứng Các quan trắc thiên văn cho thấy gương Lee & Yang đề xuất chuyển động quanh tâm thiên hà với Một số tác giả muốn phủ nhận tồn vận tốc gần không thay đổi theo khoảng vật chất tối, họ đưa cách tiếp cận sửa đổi cách từ tâm thiên hà; điều trái với định luật hấp dẫn Newton (MOND-Modified tính tốn theo thuyết hấp dẫn Newton trái với Newtonian Dynamics), hướng nghiên cứu quan trắc Thái dương hệ (theo lý thuyết dường có triển vọng (có khó khăn với lý Newton vận tốc phải giảm theo khoảng cách thuyết tương đối Einstein) Phát vật chất từ tâm thiên hà) Người ta nói vận tốc trở tối vấn đề vật lý nên “phẳng - flat” (xem hình 2) Đây toán 32 Số 51 - Tháng 6/2017 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN chuyển động quay thiên hà (galaxy rotation problem) Bài toán dẫn đến giả thuyết tồn vật chất tối thâm nhập vào thiên hà trải rộng thành quầng chung quanh thiên hà (theo Fritz Zwicky) Khi giả thiết có quầng vật chất tối xung quanh cấu trúc thiên hà định luật quen thuộc 1/r2 Newton khôi phục cluster thiên hà MOND khơng MOND DM Nếu MOND DM liên quan với cần tìm mơ hình cho kích thước vũ trụ Người ta nghĩ đến ý tưởng không thời gian chất lỏng (fluid) Nếu chất lỏng chất lỏng gì? Hai tác giả Lasha Berezhiani and Justin Khoury đưa lý thuyết DM chất lỏng siêu chảy - Theory of Dark Matter Superfluidity [1] Như biết chất lỏng siêu chảy có thành phần (Landau): thành phần siêu chảy thành phần normal khơng siêu chảy Hình Đường cong biểu diễn vận tốc quỹ đạo thiên hà xoắn ốc (spiral galaxy) tiêu biểu Vật chất tối nói khơng quan sát trực tiếp khơng tương tác với vật chất thơng thường Để loại bỏ vật chất tối nhiều mơ hình đưa Mơ hình nhiều người quan tâm MOND (Modified Newton Dynamics - Động học Newton sửa đổi), xây dựng năm 1983 Mordehai Milgrom (Weizmann Institute, Israel) Ở kích thước thiên hà DM có thành phần yếu thành phần siêu chảy với độ dài liên kết (coherence length) kích thước thiên hà Cịn kích thước cụm (cluster) thiên hà (ở nhiệt độ cao hơn) DM có thành phần yếu thành phần normal [2] Dùng MOND chứng minh v = (GMa0)¼, G - số hấp dẫn, vận tổc quỹ đạo khơng cịn phụ thuộc vào r phù hợp với quan sát thiên văn vận tốc rìa thiên hà Milgrom xác định trị số a0 để MOND cho lại lý thuyết hấp dẫn Newton đồng thời hiệu chỉnh lý thuyết Newton khoảng cách định để có kết phù hợp với quan trắc thiên văn mà không cầu cứu đến vật chất tối (xem hình 5) Hình Mơ hình MOND với thiên hà riêng lẻ Ở kích thước lớn MOND khơng cịn đúng.Để thống lý thut kích thước cần có lý thuyết siêu chảy với thành phần Hai tác giả đưa tiên đề DM Song mơ hình MOND phonon mô tả hàm tác động phi tương phạm vi thiên hà kích thước đối MOND Số 51 - Tháng 6/2017 33 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN P ( X ) ~ ΛX X ;  (∇θ ) X = θ − mΦ − 2m • Kết luận Hiện lý thuyết DM siêu chảy lý thuyết hợp lý để mô tả DM vũ trụ Trong Φ hấp dẫn, θ - trường vơ kích thước (thiên hà cụm thiên hà) hướng mơ tả phonon Trong Λ ~ meV để tái tạo gia tốc MOND Cao Chi Để đưa vào lực tác động vật chất thông thường, cần DM phonon tương tác với mật _ độ baryon ρb theo công thức Lint ~ Λ θρb M Pl TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lasha Berezhiani and Justin Khoury,Theory of Dark Matter Superfluidity Và phonon siêu chảy tương tác với arXiv:1507.01019v2 [astro-ph.CO] 23 Mar 2016 vật chất baryon tạo nên lực tựa MOND [2] Jennifer Ouellette Vậy hạt thiên hà chịu tác Dark Matter Recipe Calls for One Part Superfluid động: lực Newton lực gây nên phonon https://www.quantamagazine.org/dark-matterChú ý DM siêu chảy có nhiệt độ recipe-calls-for-one-part-superfluid-20170613/ phương trình trạng thái giống hệ nguyên tử lạnh mở khả nghiên cứu thiên hà phịng thí nghiệm Truy tìm siêu chảy vũ trụ Bước hai tác giả truy tìm dấu vết siêu chảy vũ trụ Hai tác giả lưu ý chất lỏng siêu chảy quay phát sinh tâm cuộn xoáy (vortex) Những quầng halo DM siêu chảy vũ trụ quay phải để lại vortex mà quan sát [2] Hình Các tâm cuộn xốy siêu chảy 34 Số 51 - Tháng 6/2017 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN TIN TRONG NƯỚC VÀ QUỐC TẾ SEMINAR KHOA HỌC TẠI TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP HỒ CHÍ MINH Chiều ngày 05/06/2017, Trung tâm Hạt nhân Tp Hồ Chí Minh tổ chức seminar khoa học Phân lập vi khuẩn nội sinh có khả cố định đạm rễ cao su Cử nhân Hà Thị Ngọc Trinh, cán Phòng Sinh học phóng xạ trình bày nhằm khảo sát phân lập chủng vi khuẩn nội sinh có khả cố định đạm hướng tới mục tiêu sản xuất phân bón vi sinh cho lồi Kết phân lập 14 chủng vi khuẩn nội sinh có khả cố định đạm từ rễ cao su thu xã Xuân Mỹ, Cẩm Mỹ, Đồng Nai Trung tâm Hạt nhân TP Hồ Chí Minh SEMINAR ĐỀ TÀI CẤP BỘ 2016-2017 TẠI VIỆN CÔNG NGHỆ XẠ HIẾM Vi khuẩn nội sinh thực vật vi khuẩn sống mô thực vật Vi khuẩn nội sinh không làm tổn thương mô, không gây bệnh chủ mà trái lại chúng thúc đẩy phát triển trồng cách sản xuất chất kích thích sinh trưởng thực vật có vai trị quan trọng vịng tuần hồn nitơ, bổ sung nguồn đạm cho đất trồng, ổn định suất trồng, giúp phát triển sinh thái bền vững Để đảm bảo phát triển bền vững công nghiệp lâu năm nói chung cao su nói riêng, việc khai thác, sử dụng bảo tồn chủng vi sinh vật có giá trị cho đất trồng việc làm cần thiết Nghiên cứu tiến hành Tiếp tục triển khai thực “Ngày sinh hoạt khoa học tuần” đơn vị trực thuộc Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam, ngày 21/04/2017 đề tài cấp Bộ năm 2016 -2017: “Đánh giá kết thực nghiên cứu bổ sung công nghệ xử lý quặng cát kết urani để tiến tới xây dựng số liệu kinh tế kỹ thuật” mã số ĐTCB-04/16/VCNXH PGS TS Thân Văn Liên làm Chủ nhiệm tổ chức seminar khoa học kết nghiên cứu đề tài Viện Cơng nghệ xạ (Viện CNXH) Tham dự Seminar có PGS.TS Lê Thị Mai Hương - Phó Viện trưởng Viện CNXH, PGS.TS Nguyễn Thị Kim Dung, đại diện Phòng Kế hoạch Hợp tác quốc tế, cán thuộc Nhóm nghiên cứu ưu tiên Urani, Trung tâm Cơng nghệ chế biến quặng phóng xạ Trung tâm Xử lý chất thải phóng xạ mơi trường Mở đầu hội thảo, PGS.TS Thân Văn Liên thay mặt cán thực Đề tài giới thiệu Số 51 - Tháng 6/2017 35 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ HẠT NHÂN tình hình thực hiện, kết đạt việc nghiên cứu xử lý quặng urani làm giảm chi phí thời gian làm nghiên cứu thực nghiệm; kế hoạch tới đề tài - Thực nghiên cứu xử lý quặng urani phục vụ việc thăm dò, đánh giá tài nguyên urani vùng Pà Lừa - Pà Rồng, Khe Hoa - Khe Cao điểm quặng khác (kết hợp với Liên đoàn Địa chất xạ hiếm, Tổng cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam); - Phát triển hồn thiện cơng nghệ hịa tách đống, cơng nghệ làm giàu làm dung dịch sau hịa tách (trao đổi ion, chiết) để xử lý quặng urani vùng Nông Sơn; - Nghiên cứu công nghệ tách urani, thori từ loại quặng phóng xạ khác (quặng đất PGS TS Thân Văn Liên trình bày hội thảo Tiếp theo PGS TS Thân Văn Liên hiếm, sa khống ven biển, ) Sau phần trình bày kết thúc, cán trình bày chủ đề: “Tổng hợp, phân tích đánh giá kết nghiên cứu triển khai đạt tham dự thảo luận sôi nổi, đặc lĩnh vực nghiên cứu chế biến quặng biệt phần định hướng nghiên cứu urani vùng Nông Sơn Đề xuất định hướng đưa góp ý cho đề tài để chỉnh sửa, bổ nghiên cứu cơng nghệ xử lý quặng sung nhằm hồn thiện báo cáo urani thu nhận urani kỹ thuật vùng Nông Sơn” Phát biểu kết luận hội thảo, PGS.TS Báo cáo tập trung trình bày kết đạt Thân Văn Liên cảm ơn tiếp thu góp ý chân việc xác định thành phần khoáng vật, thành cán tham dự Chủ nhiệm đề tài hóa học quặng urani vùng Nông Sơn; tin rằng, với nỗ lực thành viên tham phương pháp xử lý quặng (khuấy trộn, trộn ủ, gia với giúp đỡ phòng ban chức thấm, ); phương pháp làm giàu, làm Viện, đề tài hoàn thành tốt nội dung dịch (trao đổi ion, chiết, ); phương dung mục tiêu nghiên cứu đề pháp kết tủa thu nhận urani kỹ thuật Những kết nghiên cứu đạt đánh dấu mốc phát triển dài việc đưa công nghệ chế biến quặng urani vùng trũng Nông Sơn Đồng thời, báo cáo đề xuất số định hướng nghiên cứu trọng tâm công nghệ chế biến quặng phóng xạ tình hình nay, cụ thể sau: - Cần có nghiên cứu sâu cho công đoạn, đặc biệt q trình xảy hịa tách quặng phương pháp thấm để làm chủ cơng nghệ lĩnh vực xử lý quặng urani Tìm hiểu, sử dụng tốt phần mềm 36 Số 51 - Tháng 6/2017 Viện Cơng nghệ xạ THƠNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN SEMINA BÁO CÁO KẾT QUẢ THAM GIA HỘI THẢO QUỐC TẾ CỦA TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VÀ TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ BỨC XẠ Ngày 12/05/2017 Trung tâm Nghiên cứu Triển khai công nghệ xạ tổ chức Seminar khoa học nhằm chia sẻ thông tin khoa học hướng nghiên cứu từ báo cáo Hội nghị quốc tế mà cán nghiên cứu viên Trung tâm tham gia Tham dự seminar có cán nghiên cứu Phòng Nghiên cứu phát triển, Phòng Vận hành máy EB Phòng Vận hành máy Co60 Các báo cáo trình bày gồm có: báo cáo TS Nguyễn Ngọc Duy kết họp “Các điều phối viên Diễn đàn Hợp tác Hạt nhân châu Á (FNCA) lần thứ 18” diễn 02 ngày 07 - 08/03/2017 Tokyo, Nhật Bản; báo cáo ThS Cao Văn Chung Hội nghị Hợp tác nghiên cứu số D61024 lần với chủ đề “ Ứng dụng máy gia tốc chùm tia điện tử tia X chiếu xạ thực phẩm (DEXAFI)” Strasbourg, Pháp báo cáo CN Đồn Bình kết Hội nghị “Ứng dụng khoa học công nghệ xạ (ICARST)” Vienna, Áo từ ngày 24 - 28/04/2017 Trong báo cáo mình, TS Nguyễn Ngọc Duy trình bày hoạt động kết luận họp điều phối viên nước thành viên Diễn đàn hợp tác hạt nhân châu Á (FNCA), cụ thể Hội nghị đề xuất triển khai hai dự án ba năm (2017-2020) gồm: (1) Dự án nghiên cứu biến đổi khí hậu sử dụng kỹ thuật hạt nhân đồng vị (2) Dự án khai thác lò phản ứng nghiên cứu (kết hợp từ hai dự án lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu phân tích kích hoạt) Ngoài Hội nghị đề nghị tiếp tục thực tiếp dự án bao gồm: (1) Chẩn đoán xạ trị ung thư, (2) An ninh hạt nhân biện pháp đảm bảo an toàn hạt nhân (3) An toàn xạ quản lý chất thải phóng xạ Hội nghị đánh giá cao kết đạt từ 03 dự án: Đột biến tạo giống, Phân bón vi sinh, Ứng dụng máy gia tốc chùm tia điện tử lĩnh vực nông nghiệp với hợp tác hiệu nước thành viên ThS Cao Văn Chung trình bày báo cáo TS Nguyễn Ngọc Duy trình bày báo cáo Trong báo cáo Hội nghị lần hai dự án D61024 chủ đề “Ứng dụng máy gia tốc chùm tia điện tử tia X chiếu xạ thực phẩm (DEXAFI)” IAEA FAO tổ chức ThS Cao Văn Chung trình bày vắn tắt kết đạt 13 hợp đồng hợp tác nghiên cứu IAEA nước thành viên dự án hướng: Chuẩn liều; Chế tạo thiết bị chiếu xạ nhỏ gọn thích hợp cho sở nhỏ; Chiếu xạ Số 51 - Tháng 6/2017 37 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN electron beam lượng thấp; Xác định khả tạo đồng vị phóng xạ sản phẩm chiếu xạ tia X chuyển đổi từ electron beam có lượng MeV, Tại hội nghị, thành viên đại diện cho hợp đồng nghiên cứu No.18984 Trung tâm Nghiên cứu Triển khai Cơng nghệ Bức xạ chủ trì báo cáo cơng việc hồn thành năm 2016 chiếu xạ thực phẩm quy mô công nghiệp bao gồm: Chuẩn liều công nghiệp; Xác định phân bố liều cho số hàng chiếu xạ đặt trưng; So sánh tiêu vi sinh hai phương pháp chiếu xạ gamma electron beam 10 MeV Hội nghị thống ghi nhận kết đến từ thành viên xây dựng kế hoạch cho năm 2017 2018 Dự kiến, hội nghị lần thứ ba tổ chức vào quý IV Thái Lan Buổi báo cáo khoa học kết thúc tốt đẹp sau phần thảo luận sôi phần giải đáp câu hỏi báo cáo viên Cuộc họp cung cấp thơng tin khoa học bổ ích cho nghiên cứu viên Trung tâm để từ có sở để đưa ý tưởng, đề xuất hướng ngiên cứu phù hợp với xu phát triển khoa học công nghệ giới Trung tâm Nghiên cứu Triển khai công nghệ xạ CUỘC HỌP “SECOND RESEARCH COORDINATION MEETING OF COORDINATED RESEARCH PROJECT D61024” CHỦ ĐỀ ““DEVELOPMENT OF ELECTRON BEAM & X RAY APPLICATIONS FOR FOOD IRRADIATION (DEXAFI)” tổ chức Strasbourg, Pháp từ ngày 26 đến 31 tháng năm 2017 CN Đồn Bình trình bày báo cáo Hội nghị Quốc tế lần thứ Ứng dụng khoa học công nghệ xạ (ICARST-2017) đánh giá lớn quy mô chất lượng chuyên môn từ Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) lĩnh vực ứng dụng khoa học công nghệ xạ đồng vị Hội nghị làm bật tất vấn đề liên quan ứng dụng cơng nghệ xạ, hóa học xạ đồng vị phóng xạ cơng nghiệp, nông nghiệp, y tế, môi trường, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên di sản văn hóa 38 Số 51 - Tháng 6/2017 Tại họp, với nội dung Phát triển ứng dụng chiếu xạ điện tử X-ray cho thực phẩm, nhóm nghiên cứu đến từ 13 quốc gia (Mỹ, Pháp, Nhật,…Việt Nam) trình bày kết nghiên cứu từ 13 hợp đồng nghiên cứu thỏa thuận nghiên cứu đạt năm 2016 kiểm dịch thực vật, đo liều so sánh khác biệt ứng dụng chiếu xạ thực phẩm hai công nghệ điện tử tia X xác định khả kích hoạt nguyên tố đối tượng chiếu xạ phản ứng quang neutron phát triển thiết bị chiếu xạ tia X loại nhỏ Về đo liều, nhóm tham gia xây dựng chuẩn liều chung nhằm chắn kết nghiên cứu thực mức liều theo tiêu chuẩn Vấn đề đo liều cho chiếu xạ E-beam X-ray vùng lượng thấp (vài THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN trăm keV) nhóm nghiên cứu Việc giới hạn lượng chiếu xạ đưa giá trị hiệu chuẩn Dµ (Nhật Bản) nhằm E-beam có chuyển đổi tia X với electron hiệu chuẩn liều kế film, alanine loại liều kế lượng MeV nghiên cứu đến từ quang học cho vùng lượng nhóm Pháp cho thấy: có số kích hoạt đồng vị có số khối lớn thời gian bán rã ngắn Các nghiên cứu nhóm khảo sát đồng vị có số khối thấp cơng bố năm 2017 Xác định giá trị Dµ từ phân bố liều nước tia X lượng thấp Các nghiên cứu ứng dụng chiếu xạ với E-beam lượng thấp thực nhóm đến từ Ba Lan cho thấy: khả ứng dụng cao cho sản phẩm cần sử lý vi sinh bề mặt (hạt tiêu, óc chó…) Nhóm nghiên cứu đến từ Trung Quốc có nghiên cứu chiếu xạ E-beam lượng MeV sản phẩm măng thương mại thị trường cho thấy việc ứng dụng công nghệ giải vấn đề vi sinh nhằm tăng thời giam bảo quản vệ sinh an toàn thực phẩm Số đếm phân rã từ mẫu Ta180 Ta182 sau chiếu xạ X-ray 7,5 MeV Nhằm đưa công nghệ chiếu xạ rộng rãi gần với đời sống việc xử lý vi sinh cộng đồng nhỏ, thiết bị E-beam/X-ray cabinet nhóm đến từ USA, Korean, Buhler (Đức),… phát triển Nhóm nghiên cứu đến từ Việt Nam trình bày ứng dụng chiếu xạ thực phẩm quy mô công nghiệp máy gia tốc UELR-10-15S2 về: giá trị DUR, khác biệt mặt vi sinh chiếu xạ tia gamma E-beam lượng cao Để giải vấn đề đảm bảo liều lượng hàng chiếu xạ, nhóm Việt Nam nhóm đến từ Trung Quốc phát triển thiết bị đo in-line nhằm đo mật độ hàng mà không cần phải tháo dỡ thùng hàng Việc hợp tác nghiên cứu nhóm nhấn mạnh nhằm chia thơng tin Mơ hình xử lý bề mặt hạt tiêu máy giúp đỡ phương tiện ý tưởng nghiên cứu gia tốc e-beam lượng thấp Số 51 - Tháng 6/2017 39 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN Tại họp, nhóm tham gia tham quan trung tâm liều kế đo liều Arial (Pháp), tiếp cận phương pháp đo liều alanine, B3, … hệ thống phịng thí nghiệm đo liều tiên tiến Pháp đẩy nhanh trình nghiên cứu cho loại vật liệu cải tiến môi trường khắc nghiệt Cuộc họp thống việc phát triển nghiên cứu chấp nhận ứng dụng chiếu xạ thực phẩm E-beam lượng thấp, cao X-ray Dự kiến họp diễn Thái Lan vào quý IV, 2018 “Toàn mục đích chúng tơi để theo dõi vật liệu biến đổi bị phơi nhiễm phóng xạ,” Short giải thích, “nhưng thực cách theo dõi trực tiếp” mà không cần yêu cầu phải lấy mẫu khỏi mơi trường phóng xạ kiểm tra thiết bị Một q trình tốn tiền bạc thời gian, không cung cấp thông tin trình hư hỏng xảy theo thời gian Phương pháp đăng tạp chí Applied Physics Letters, báo Phó giáo sư khoa học kỹ thuật hạt nhân Michael Short với sinh viên Cody Dennet Nghiên cứu phát triển từ nghiên cứu trước nhóm mà mơ tả tốn chuẩn phương pháp này, gọi phổ quang học nhiễu xạ chuyển tiếp (TGS - Transient Grating Spectrocopy) cho vật liệu hạt nhân Nghiên cứu công nghệ thực thực với độ phân giải thời gian độ nhạy cao mà tính tốn kiểm tra trước Giao diện chương trình kết xác thừa nhận phát khuyết tật vô nhỏ định phân bố mật độ sản phẩm (Nuctech) Trung tâm Nghiên cứu Triển khai công nghệ xạ Phương pháp kiểm tra cho thấy thay đổi, ví dụ đặc tính học nhiệt mà ảnh hưởng tới thay đổi PHƯƠNG PHÁP MỚI CHO PHÉP theo tăng nhiệt độ dao động “Những THEO DÕI CÁC VẬT LIỆU ĐƯỢC chúng tơi hướng tới hệ thống CHIẾU XẠ VỚI THỜI GIAN THỰC Một bước tiến phương chuẩn đốn thời gian thực mà hoạt động pháp phát triển nhà nghiên cứu điều kiện phóng xạ” Short cho biết thuộc Học viện công nghệ Massachusetts (MIT) Short cho biết thêm, cơng việc cho phép theo dõi liên tục với độ xác họ trước kỹ thuật xác cao vật liệu mơi trường phóng xạ cao định thay đổi gây phóng xạ Nghiên Phương pháp cho phép vật cứu này, bao gồm chút thay đổi liệu nguyên vị trí thời gian lâu phương pháp giúp thực phép hơn, khơng cần đến việc thay bảo vệ Nó đo với tốc độ cao điều kiện động học, 40 Số 51 - Tháng 6/2017 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN thời gian thực để cung cấp thông tin chi “nhưng trình thực tương đối dễ khiến tiết cần thiết cho hệ giám sát thực tế phương pháp trở nên thú vị nhà khoa học vật liệu.” So với phương pháp nghiên cứu thay đổi vật liệu gây phóng xạ nay, cần phải sử dụng loại mẫu đa dạng chiếu xạ khoảng thời gian dài trước kiêm tra Short cho biết, kỹ thuật cung cấp “nhiều liệu từ mẫu, thí nghiệm, khoảng 1% thời gian tiêu tốn Hình 1: Minh họa trình theo dõi trực tiếp vật liệu chiếu xạ Phương pháp thực mà không cần tiếp xúc vật lý thiết bị kiểm tra bề mặt kim loại kiểm tra Thay vào đó, dựa vào đầu dò quang học sử dụng phát chùm tia lase để kích thích dao động bề mặt vật liệu chùm lase khác để xác định đặt tính dao động cách sử kỹ thuật chùm tia giao thoa, mà cung cấp chi tiết khơng đặc tính bề mặt mà phần vật liệu Kỹ thuật ứng dụng rộng rãi việc đo đạc loại vật liệu khác, nhà nghiên cứu cho biết Ví dụ, sử dụng để theo dõi đặc tính vật liệu biến đổi pha mà phát triển cho loại lưu giữ liệu từ trường Khả để thực bước kiểm tra nhanh lợi ích quan trọng nỗ lực để phát triển loại vật liệu cho hệ lò phản ứng hạt nhân mới, Dennett nói Hiện nay, trình phát triển trình chậm khó khăn, vì, chí thay đổi nhỏ tỉ lệ phần trăm tương đối kim loại hợp kim khác ảnh hưởng lớn tới đặc tính vật liệu Khả kỹ thuật để cung cấp câu trả lời nhanh, thời gian thực mở nhiều khả rộng để phát triển cải tiến lựa chọn “Có nhiều nhóm nghiên cứu nhiều loại hợp kim chống phóng xạ,” Short nói, “nhưng q trình lâu dài Thay vào đó, phương pháp cho phép bạn tạo nhiều dao động kiểm tra chúng bạn di chuyển.” Phương pháp cho phép nhà nghiên “Khả để thực việc đặc trưng cứu tiếp cận với liệu đặc trưng quan trọng hóa hệ thống thay đổi mặt động học vật liệu “chỉ khoảng thời gian mối quan tâm cộng đồng xử lý loại vật tuần thay hàng năm,” Short nhấn mạnh liệu rộng hơn,” Dennett cho biết Khi mà nhóm cơng bố chi tiết nghiên cứu ban đầu, nhà nghiên cứu toàn giới liên lạc với Đoàn Mạnh Long nhóm, yêu cầu giúp đỡ cách áp dụng kỹ thuật Trung tâm Đào tạo hạt nhân với loại vật liệu môi trường khác Nguồn: http://www.spacedaily.com/reports/ “Về mặt ý tưởng có ứng New_method_allows_real_time_monitoring_of_ dụng cụ thể cho bước tiếp theo,” Dennett nói, irradiated_materials_999.html Số 51 - Tháng 6/2017 41 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ QUỐC GIA ULSAN, HÀN QUỐC (UNIST) CẢI THIỆN KHẢ NĂNG DÒ TÌM CÁC VẬT CHẤT PHĨNG XẠ NGUY HIỂM TỪ XA urani sử dụng rộng rãi nhà máy điện hạt nhân tương tự đồng vị phóng xạ khác sử dụng y học, sử dụng để chuẩn đốn điều trị mô phận bị mắc bệnh Chúng vơ cần thiết lồi người đưa tới hệ chết người chúng vơ tình bị rị rỉ ngồi Một nghiên cứu gần Viện Khoa sử dụng làm vũ khí học cơng nghệ quốc gia ULSAN, Hàn Quốc Dị tìm từ xa loại vật liệu phóng xạ cơng bố phương pháp dị tìm vật chất phóng xạ nguy hiểm từ xa Với hỗ trợ thiết mà vị trí đo đạc nằm cách xa bị dị tìm này, việc dị tìm loại vật liệu vị trí nguồn Đúng vậy, loại đầu dị phóng xạ khác thực từ xạ truyền thống, ống đếm GeigerMuller có giới hạn mặt kỹ thuật việc khoảng cách xa dị tìm nguồn phóng xạ xa Ví dụ, chúng có Trong nghiên cứu họ, xuất thể xác định nguồn phóng xạ Cobalt-60 tháng năm tạp chí uy tín, tạp chí có hoạt độ milliCurie khoảng cách tối đa 3,5 Nature Communication, GS Eunmi Choi mét phương pháp truyền thống nhóm bà mơ tả phương pháp với độ khơng thích hợp để xác định nguồn phóng xạ nhạy cao mà sử dụng bước sóng xung trường có hoạt độ thấp khoảng cách xa điện từ dao động lượng cao để dị tìm nguồn phóng xạ Trong nghiên cứu này, GS Choi nhóm bà mơ tả minh chứng thí nghiệm dị tìm vật liệu phóng xạ với thời gian thực sử dụng nguồn sóng ngắn cỡ milimet dạng xung lượng cao Họ chứng minh phép đo xác định nguồn Co-60 có khối lượng 0,5 μg khoảng cách 120 cm, khoảng cách lớn cho phép phịng thí nghiệm “Với cơng nghệ có, việc dị tìm vật liệu phóng xạ từ xa điều khơng thể vị trí đo đạ cách xa nguồn phóng xạ,” Dongsung Kim (nghiên cứu sinh), tác giả nghiên Hình 1: Minh họa sơ đồ bố trí thí nghiệm cứu UNIST “Độ nhạy phép đo tăng 4.800 lần Một vật chất xem phóng xạ so với độ nhạy lý thuyết thơng thường, cho phép chứa ngun tử hạt nhân khơng dị tìm lượng chất phóng xạ nhỏ” bền phát vật chất phóng xạ hạt nhân “Phụ thuộc thiết bị sử dụng, dạng hạt alpha, beta tia gamma phương pháp định vị để dị tìm hoạt độ Uranium-235 đồng vị phóng xạ phóng xạ khoảng cách tối thiểu 10 km 42 Số 51 - Tháng 6/2017 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN lên tới 100 km” GS Choi cho biết thêm Đoàn Mạnh Long Trung tâm Đào tạo hạt nhân Dự án nghiên cứu có phối hợp thực Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên hiệp quốc (FAO) nhà khoa học đến từ 13 quốc gia với mục đích tạo loại thiết bị phân tích trường tiên tiến Theo đánh giá Hiệp hội nhà sản xuất hàng tạp hóa Hoa Kỳ (GMA), gian lận http://www.nuclearpowerdaily.com/ ngành Cơng nghiệp thực phẩm tồn cầu chiếm từ reports/UNIST_improves_remote_detection_of_ 10 15 tỷ đô la năm làm ảnh hưởng hazardous_radioactive_substances_999.html đến khoảng 10% tất sản phẩm thực phẩm Xem chi tiết báo khoa học liên thương mại quan đây: https://www.nature.com/articles/ Theo Ông Iain Darby, Trưởng Phịng thí ncomms15394 nghiệm Khoa học Thiết bị đo đạc hạt nhân IAEA cho biết “Việc phát triển thiết bị tính tốn cầm tay hiệu cao, điện thoại thông THIẾT BỊ PHÁT HIỆN CẦM TAY minh tạo hệ công cụ GIÚP NGĂN CHẶN SỰ GIAN LẬN TRONG THỰC PHẨM - MỘT DỰ ÁN MỚI sử dụng ngồi điều kiện phịng thí nghiệm truyền thống” CỦA IAEA Nguồn: Phép đo phổ chuyển động ion, dựa công nghệ hạt nhân lực lượng biên Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế phòng dùng để dị tìm chất ma túy chất (IAEA) đưa dự án nhằm giúp quốc nổ trái phép Đây số gia nhanh chóng phát gian lận phương pháp đáp ứng việc kiểm tra phát nhiễm bẩn thực phẩm công cụ cầm tay chỗ chất làm giả, chất gây ô nhiễm với chi phí thấp nấm mốc thực phẩm Dự án phát triển phương pháp sử dụng thiết bị cầm tay để kiểm tra tính xác thực thực phẩm, bao gồm nguyên tắc phân tích sở liệu tồn diện mẫu tham khảo đáng tin cậy Đây yêu cầu then chốt việc đánh giá độ tin cậy thành phần xuất xứ thực phẩm Các nước tham gia dự án gồm Áo, Bỉ, Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia, Ma rốc, Liên bang Nga, Singapore, Sri Lanka, Thụy Điển, Vương quốc Anh, Uganda Hoa Kỳ Cuộc họp khởi Máy dò huỳnh quang tia X cầm tay, chi động dự án tổ chức Vienna (Cộng hịa phí thấp giúp nhanh chóng phát gian lận Áo) vào tháng hi vọng mang lại kết nhiễm bẩn sữa dầu thực vật (Ảnh IAEA) Số 51 - Tháng 6/2017 43 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN lịng tin cơng chúng sản phẩm Ông Simon Kelly, chủ dự án thực phẩm dẫn đến lệnh cấm vận thương chun gia An tồn thực phẩm Phịng kỹ thuật mại quốc tế gây thiệt hại kinh tế nghiêm trọng Ơng Kelly cho biết thêm “Chúng tơi ln hạt nhân liên kết FAO/IAEA thực phẩm nơng nghiệp cho biết “mục đích dự án tạo chờ đợi vụ tai tiếng xảy ra, hy thiết bị phương pháp có chi vọng khơng gây ảnh hưởng đến sức phí thấp cho quan quản lý thực phẩm sử khỏe người Các nhà chức trách thường phải dụng trực tiếp đường phố, chợ, chịu áp lực trước cộng đồng khơng trang đặc biệt nước phát triển” Mặc dù bị đầy đủ công nghệ kiểm tra để đối đầu phịng thí nghiệm nghiên cứu chuyên nghiệp có với thách thức việc phát vấn khả phát nhanh nhiều kiểu gian lận nạn gian lận thực phẩm Chúng ta cần có nhiễm bẩn thực phẩm, khả phương pháp dễ dàng sử dụng chỗ” lại thường bị giới hạn nhiều nước Dự án Đức hỗ trợ hai máy quang vịng hai năm tới Ơng Jose Almirall, người tham gia dự án, Giám đốc Viện Nghiên cứu Pháp chế quốc tế thuộc trường Đại học quốc tế Florida cho hay “nhãn hiệu giấy tờ điều mà quốc gia thường hay bị phụ thuộc, điều bị giả mạo Chúng ta cần dựa vào khoa học để bảo đảm độ xác thực” Bà Syahidah Muhammad, Trưởng Phịng thí nghiệm đồng vị bền, Trường Đại học Sains, Malaysia cho “những trường hợp gian lận thực phẩm thường tin đồn tái diễn thiếu chứng lý lẽ thuyết phục Hơn nữa, công cụ cầm tay quy trình vận hành chuẩn giúp cho quan chức ứng phó nhanh điểm kiểm soát quan trọng bảo vệ chuỗi cung ứng thực phẩm khỏi bị tràn ngập sản phẩm bẩn Dự án tập trung trước hết vào việc đưa phương pháp phân tích nhanh mặt hàng đặc biệt dễ bị làm giả sữa bột dầu thực vật Ví dụ, gần số quốc gia báo động tượng “dầu bẩn”, tức loại dầu thực vật qua sử dụng, sau thu thập lại tái chế để đưa trở lại dây chuyền chế biến thực phẩm Làm giả thực phẩm gây mối nguy hiểm lớn cho sức khỏe cộng đồng đánh 44 Số 51 - Tháng 6/2017 phổ xách tay nhằm giúp đại hóa Phịng thí nghiệm khoa học hạt nhân ứng dụng IAEA Cùng với FAO, IAEA mong muốn giúp nước thành viên sử dụng kỹ thuật hạt nhân liên quan để có giải pháp khoa học nhằm cải thiện an ninh lương thực toàn cầu phát triển nông nghiệp bền vững Lê Thị Hiền Viện Nghiên cứu hạt nhân Nguồn: https://www.iaea.org/newscenter/pressreleases/ new-iaea-project-looks-at-portable-detectionequipment-to-help-prevent-food-fraud đoàn kiểm tra cơng tác cán trung ương thăm phịng truyền thống VIỆN NLNTVN HỌP BAN CHỈ ĐẠO HỢP TÁC PHÁT TRIỂN NGUỒN NHÂN LỰC GIỮA VIỆN NLNTVN VÀ CƠ QUAN NLNT NHẬT BẢN (JAEA) - 07/6/2017 ... học, tạp chí phân tích Hóa Lý Sinh học, tạp chí Dược học, tạp chí Sinh học, v.v… Tuyển tập Hội nghị, Hội thảo THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN quốc tế (số lượng bình quân khoảng 20 bài/năm)... người có học vị tiến sĩ, hai năm phải có báo đăng tài tạp chí quốc tế hai báo đăng tạp chí Số 51 - Tháng 6/2017 29 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN nước tính điểm hệ thống tạp chí cơng... chảy 34 Số 51 - Tháng 6/2017 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN TIN TRONG NƯỚC VÀ QUỐC TẾ SEMINAR KHOA HỌC TẠI TRUNG TÂM HẠT NHÂN TP HỒ CHÍ MINH Chiều ngày 05/06/2017, Trung tâm Hạt nhân