Tạp chí Thông tin khoa học và công nghệ hạt nhân: Số 58/2019

Tạp chí Thông tin khoa học và công nghệ hạt nhân: Số 58/2019 được biên soạn với các bài viết Bằng chứng củng cố sự tồn tại của số nơtron magic mới N=34 trong hạt nhân 52Ar một thách thức với mô hình lý thuyết cấu trúc hạt nhân; tổng quan về cấu trúc pha của mô hình chất hạt nhân Chiral; Đánh giá biến đổi hoá học của nước trong quá trình hoạt hoá bằng plasma lạnh; Giải quyết nạn đói tiềm ẩn nhờ công nghệ hạt nhân tại Cộng hòa Sierra Leone...

Thông tin Khoa học &Công nghệ VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM VIỆN LIÊN HỢP NGHIÊN CỨU HẠT NHÂN DUBNA PHÁT TRIỂN CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH PHỤC VỤ TÍNH TOÁN SỐ LIỆU DECAY HEAT TỪ CÁC SẢN PHẨM PHÂN HẠCH VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM Website: http://www.vinatom.gov.vn Email: infor.vinatom@hn.vnn.vn SỐ 58 03/2019 Số 58 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC & 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 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 Thư ký: CN Lê Thúy Mai Biên tập trình bày: Nguyễn Trọng Trang NỘI DUNG 1- Viện Liên hợp Nghiên cứu hạt nhân Dubna TRẦN ĐỨC THIỆP 8- Bằng chứng củng cố tồn số nơtron magic N=34 hạt nhân 52Ar: Một thách thức với mơ hình lý thuyết cấu trúc hạt nhân LÊ XUÂN CHUNG 11- Trạng thái Hoyle ĐỖ CƠNG CƯƠNG 16- Phát triển chương trình máy tính phục vụ tính tốn số liệu decay heat từ sản phẩm phân hạch PHẠM NGỌC SƠN 20- Tổng quan cấu trúc pha mơ hình chất hạt nhân Chiral NGUYỄN TUẤN ANH 27- Tương tự quang học xạ Hawking CAO CHI 32- Đánh giá biến đổi hoá học nước q trình hoạt hố plasma lạnh ĐỖ HOÀNG TÙNG, NGUYỄN THỊ THU THỦY 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 TIN TRONG NƯỚC VÀ QUỐC TẾ 38- Giải nạn đói tiềm ẩn nhờ cơng nghệ hạt nhân Cộng hịa Sierra Leone 40- Hội thảo kiểm soát kế toán vật liệu hạt nhân THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN VIỆN liên HỢP NGHIÊN CỨU HẠT nhân dubna Viện Liên hợp nghiên cứu hạt nhân (LHNCHN) Dubna, Liên bang Nga, tổ chức khoa học quốc tế liên Chính phủ Đây Viện nghiên cứu khoa học liên ngành Hiện tại, Viện có 18 thành viên bao gồm: Armenia, Azerbaijan, Belarus, Bulgaria, Cuba, Cộng hòa Czech, Georgia, Kazakhstan, Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Triều Tiên, Moldova, Mongolia, Ba Lan, Rumania, Nga, Slovakia, Ukraine, Uzbekistan Việt Nam Bên cạnh cịn có tham gia nước Ai Cập, Cộng hòa Liên bang Đức, Hungary, Italy, Cộng hịa Nam Phi Serbia thơng qua thỏa thuận hai bên cấp Chính phủ Viện có nhiều thiết bị khoa học đại bậc giới Đội ngũ khoa học Viện gồm nhiều nhà khoa học xuất sắc giới Hàng năm Viện công bố hàng ngàn cơng trình khoa học lĩnh vực đại khoa học Việt Nam thành viên Viện LHNCHN Dubna tận dụng lợi để phát triển khoa học, đặc biệt lĩnh vực Vật lý hạt nhân đại Năng lượng nguyên tử Bài báo nhằm giới thiệu cấu tổ chức, hướng nghiên cứu hoạt động Viện để bạn đọc hiểu Viện đầy đủ Viện Liên hợp nghiên cứu hạt nhân Dubna, Liên bang Nga, trung tâm khoa học quốc tế liên Chính phủ, trung tâm khoa học tiếng giới, hình mẫu liên kết nghiên cứu ứng dụng Hiện viện có 18 thành viên Armenia, Azerbaijan, Belarus, Bulgaria, Cuba, Cộng hòa Czech, Georgia, Kazakhstan, Cộng hòa Dân chủ Nhân Số 58 - Tháng 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN dân Triều Tiên, Moldova, Mongolia, Ba Lan, Rumania, Nga, Slovakia, Ukraine, Uzbekistan Việt Nam Bên cạnh cịn có tham gia nước Ai Cập, CHLB Đức, Hungary, Italy, Cộng hịa Nam Phi Serbia thơng qua thỏa thuận hai bên cấp Chính phủ Cơ quan điều hành tối cao Viện Ủy ban đại diện tồn quyền Chính phủ 18 nước thành viên nói Chính sách khoa học Viện Hội đồng khoa học soạn thảo Thành phần Hội đồng khoa học nhà khoa học lớn đại diện cho nước thành viên nhà khoa học tiếng Đức, Hy Lạp, Ấn Độ, Italia, Trung Quốc, Mỹ, Pháp, Thụy Sỹ, Tổ chức nghiên cứu hạt nhân Châu Âu CERN nhiều nhà khoa học khác G.N Flerov (FLNR), Phịng thí nghiệm Các vấn đề hạt nhân mang tên VS Thông Dzhelepov (DLNP), Phịng thí nghiệm Vật lý neutron mang tên VS I Frank (FLNP), Phịng thí nghiệm Cơng nghệ thơng tin (LIT), Phịng thí nghiệm Sinh học xạ (LRB) Trung tâm Đại học (UC) Hình Kỳ họp Hội đồng Khoa học Những hướng nghiên cứu Viện Viện Liên hợp nghiên cứu hạt nhân Dubna Liên hợp nghiên cứu hạt nhân Dubna Vật lý hạt Viện trang bị loạt thiết bị bản, Vật lý hạt nhân Vật lý môi trường đậm đặc bao gồm lĩnh vực: vật lý lý thuyết, thực nghiệm tiếng máy gia tốc siêu dẫn vật lý hạt bản, vật lý hạt nhân tương đối tính, hạt nhân ion nặng Nuclotron châu vật lý ion nặng, vật lý lượng thấp trung Á châu Âu, máy gia tốc cyclotron U-400 bình, vật lý hạt nhân với neutron, vật lý vật chất U-400M với thông số dịng vơ địch để tiến đậm đặc, sinh học xạ nghiên cứu sinh học hành thí nghiệm tổng hợp hạt nhân nặng phóng xạ, mạng máy tính, tính tốn vật lý tính hiếm; lị phản ứng neutron xung có khơng hai IBR-2M để nghiên cứu vật lý neutron vật toán lý môi trường đậm đặc, máy gia tốc proton Viện LHNCHN Dubna có tám phịng thí phasotron sử dụng điều trị bệnh chùm nghiệm trung tâm đại học, tia Viện có phương tiện tính tốn mạnh, hiệu phịng quy mơ nghiên cứu so sánh với cao với kênh thông tin tốc độ cao kết nối viện nghiên cứu lớn Biên chế Viện khoảng với mạng máy tính quốc tế Năm 2009 đưa vào 4500 người với 1200 cộng tác viên khoa học, hoạt động kênh thông tin “Dubna-Matxcơva” với đội ngũ kỹ sư - kỹ thuật viên khoảng 2000 người khả truyền ban đầu 20 GBite/giây Trong số nhiều người viện sỹ viện sỹ thông Viện Hàn lâm Khoa học, Cuối năm 2008, Viện đưa vào hoạt 260 tiến sĩ khoa học 560 tiến sĩ Các phịng động thành cơng thiết bị thí nghiệm thí nghiệm bao gồm: Phịng thí nghiệm Vật lý lý IREN-1 (Hệ thiết bị tạo chùm neutron cường thuyết mang tên Viện sĩ (VS) N.N Bogoliubov độ cao sở máy gia tốc điện tử tuyến tính) (BLTP), Phịng thí nghiệm Năng lượng cao mang dùng để nghiên cứu lĩnh vực vật lý hạt nhân tên VS Veksler Baldin (VBLHE), Phòng phương pháp thời gian bay vùng thí nghiệm Phản ứng hạt nhân mang tên VS lượng neutron đến hàng trăm KeV Số 58 - Tháng 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN Các công việc dự án “Nuclotron-M” nhằm xây dựng Collider siêu dẫn NICA, việc xây dựng hệ thí nghiệm ion nặng DRIBs-II tiến hành thành cơng Việc đại hóa hệ thiết bị phổ kế lò phản ứng IBR-2M nằm Chương trình chiến lược 20 năm Châu Âu nghiên cứu lĩnh vực tán xạ neutron thực theo tiến độ Dubna vào việc thực dự án kỷ “Máy gia tốc hạt lớn - LHC” (Lager Hadron Collider) nhận đuợc đánh giá cao cộng đồng khoa học quốc tế Phương châm phát triển theo kế hoạch bảy năm 2010-2016 dự kiến tập trung nguồn lực để đổi sở gia tốc lò phản ứng Viện liên kết thiết bị thí nghiệm Viện vào hệ thống thống thượng tầng Hình Máy gia tốc cyclotron U-400M khoa học châu Âu PTN Các phản ứng hạt nhân Flero Hình Máy gia tốc siêu dẫn hạt nhân ion nặng Nuclotron PTN Veksler-Baldin Một khía cạnh quan trọng hoạt động Viện Liên hợp nghiên cứu hạt nhân Dubna hợp tác khoa học - kỹ thuật quốc tế rộng rãi Viện có mối quan hệ hợp tác với gần 800 trung tâm khoa học trường đại học 62 nước toàn giới Chỉ riêng Nga, Viện Dubna tiến hành hợp tác với 170 trung tâm nghiên cứu, trường đại học, xí nghiệp cơng nghiệp công ty thuộc 55 thành phố Viện Dubna hợp tác tích cực với tổ chức nghiên cứu hạt nhân châu Âu CERN việc giải nhiều toán lý thuyết thực nghiệm Vật lý lượng cao Hiện tại, nhà vật lý Viện tham gia vào công việc dự án CERN Sự đóng góp quan trọng Viện Viện hoàn thành thời hạn trách nhiệm soạn thảo xây dựng hệ thống riêng biệt detector ATLAS, CMS, ALICE thân thiết bị LHC Các nhà vật lý Viện Dubna tham gia vào việc chuẩn bị tiến hành với phạm vi rộng lớn nghiên cứu lĩnh vực vật lý hạt LHC Tổ hợp thông tin - tính tốn trung tâm Viện sử dụng cách tích cực cho tốn liên quan đến thí nghiệm LHC dự án khoa học khác địi hỏi tính tốn có quy mô lớn Trong thời gian 60 năm Viện hoàn thành phạm vi lớn nghiên cứu đào tạo cán khoa học chất lượng cao cho nước thành viên Trong số có người giữ cương vị Chủ tịch viện hàn lâm khoa học, lãnh đạo viện nghiên cứu hạt nhân lớn, trường đại học nước thành viên Tại Viện tạo điều kiện cần thiết để đào tạo chuyên gia trẻ tài Khoảng 40 năm thành phố Dubna hoạt động phân viện trường ĐHTH Lômônôxốp Trung tâm đào tạo khoa học Viện môn vật lý lý thuyết hạt nhân trường ĐHTH quốc tế Dubna tự nhiên, xã hội người thành lập Số 58 - Tháng 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN bang Nga ký Nghị định “Về việc xây dựng lãnh thổ Dubna đặc khu kinh tế đầu tư kỹ thuật” Đặc trưng phản ánh qua công nghệ vật lý hạt nhân công nghệ thông tin Để thực nhiệm vụ đặc khu kinh tế, Viện xây dựng 50 dự án đổi mới, cơng ty thành phố Dubna có nguồn gốc từ Viện Dubna Viện Dubna trung tâm khoa học lớn với nhiều chương trình nghiên cứu bao Hình Máy gia tốc PHASOTRON gồm nghiên cứu phối hợp vật lý hạt nhân bản, soạn thảo ứng dụng công nghệ PTN Những vấn đề hạt nhân Dzhelepov đào tạo đại học lĩnh vực Hàng năm Viện gửi 1500 báo tương ứng báo cáo khoa học 3000 tác giả đến nhiều tạp chí ban tổ chức hội nghị Công bố khoa học Viện Dubna phân phối đến 50 nước giới Viện Dubna chiếm nửa phát minh (khoảng 40) lĩnh vực vật lý hạt nhân đăng ký phát minh Liên Xơ cũ Như cơng nhận đóng góp to lớn nhà khoa học Viện Dubna Vật lý Hóa học đại, Hiệp hội hóa học hóa học ứng dụng quốc tế định đặt tên cho nguyên tố 105 Bảng tuần hoàn nguyên tố Mendeleev Dubnium Lần giới nguyên tố nặng với thời gian sống dài có số Z liên tiếp 113, 114, 115, 116, 117 118 nhà khoa học Viện Dubna tổng hợp Những phát minh quan trọng làm rạng rỡ nhiều năm phấn đấu nhà khoa học thuộc nước khác việc tìm kiếm “Đảo bền nguyên tố siêu nặng” Gần nguyên tố 114, 118 mang tên Viện sỹ Flerov-Flerovium Viện sỹ Oganessian-Oganesson nhà khoa hoc lớn, tiên phong lĩnh vực tổng hợp hạt nhân siêu nặng Hình Lò phản ứng hạt nhân neutron xung IBR-2M PTN neutron I Frank Việc nâng cơng suất lị phản ứng neutron xung IBR-2 hoàn thành dẫn đến thí nghiệm với chùm neutron tạo Điều mở đường cho chương trình nghiên cứu đầy lý thú lĩnh vực vật lý vật chất đậm đặc theo chủ trương cập nhật người sử dụng Phịng thí nghiệm Vật lý neutron mang tên VS I Frank Lò phản ứng neutron xung IBR-2 đại hóa đạt cơng suất thiết kế 20 MW Nhiều thí nghiệm tiến hành phổ kế YuMO, HRFD, REMUR, REFLEX, FSD, DN-12, DIN2PI Một số phổ kế nâng cấp DN-2, Hơn 20 năm qua, Viện Dubna tham gia SKAT/Epsilon, NERA-PR chế tạo vào thực Chương trình xây dựng vành đai DN-6, GRAINS Các phổ kế đóng vai đổi Dubna Năm 2005, Chính phủ Liên trị quan trọng nghiên cứu lò phản Số 58 - Tháng 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN Những nhiệm vụ vật lý dự án nghiên cứu ion khác từ proton đến Au vùng lượng từ đến 11A GeV bao gồm: thăng giáng kiện-sự kiện việc tạo hadron; tương quan femtoscopic; dòng trực tiếp dòng elliptic hadron khác nhau; suất lượng phổ (thăm dị pha mơi trường hạt nhân) tạo hyperon nhiều tính lạ (multi-strange hyperon production); Giữa thành tựu khác Viện phải thăm dò photon electron (photon and electron kể đến tiến việc phát triển tổ hợp probe); bất đối xứng điện tích máy gia tốc Phịng thí nghiệm Vật lý Chương trình nghiên cứu máy lượng cao VBLHEP tiến triển đáng kể việc thực dự án Nuclotron NICA dự án gia tốc U400 U400M thực thắng Tổ hợp NICA sở ý kiến giới chuyên lợi Trong năm gần ghi nhận môn khoa học công nghệ quốc tế Thời gian kết to lớn việc tổng hợp nguyên tố làm việc máy gia tốc siêu dẫn Nuclotron siêu nặng phản ứng gây hạt nhân vượt mức kế họach dự kiến Trên sở nhiều 48Ca Lần nhận chứng số liệu vật lý lượng cao nhà thực nghiệm tồn đảo bền nguyên khoa học Viện Dubna nước khác tố nặng Ba mươi lăm hạt nhân siêu nặng Đức, Belarus, Ba Lan, Hy Lạp, Trung Quốc, Séc với điện tích Z= 104 – 116 118 tổng thu nhận Các nhà khoa học Viện Dubna hợp Các tính chất hóa học ngun tố siêu thu nhiều thành tựu phịng thí nặng chế phản ứng dẫn đến việc hình thành nghiệm khác giới CERN, FermiLab, hạt nhân này, tính chất hạt nhân GSI, DESY CRNS Các nhóm khoa học nhẹ lạ (ví dụ 5H, 10He v.v…), phản ứng Viện tham gia việc tìm kiếm hạt Higg hạt nhân gây hạt nhân halo giàu nơtron 6He, dự án Châu Âu ALICE, ATLAS phổ hạt nhân nặng không bền, mode CMS Việc tham gia vào thí nghiệm quốc phân hạch lạ nhiều vấn đề khác vật lý tế có quy mơ lớn có ý nghĩa quan trọng hạt nhân lượng thấp nghiên cứu sống để tiếp tục phát triển thành công mạnh mẽ Năm 2010 hạt nhân siêu nặng có số khối Viện Việc dự án Tổ hợp NICA thông qua ý Z= 117 tổng hợp Các đồng vị 293117 kiến giới chuyên môn quốc tế điều kiện tiên 294117 tạo từ phản ứng tổng hợp để cung cấp tài Dự án hạt nhân 48Ca 249Bk Các tính chất phân xem dự án khổng lồ Megaproject NICA (NICA rã đo tính bền hạt nhân lấy từ số chữ viết in Nuclotron- nặng với điện tích lớn Z=111 tăng based Ion Collider fAcility) Mục đích dự án lên mạnh xác nhận tính hợp lệ khái niệm nghiên cứu phịng thí nghiệm tồn đảo bền với độ bền tăng cường tính chất vật chất hạt nhân vùng mật hạt nhân siêu nặng Năm 2011 khẳng định độ baryon cực đại Vật chất tồn tồn hạt nhân 117 Các thành tựu giai đoạn sớm tiến triển vũ Viện Dubna lĩnh vực tổng hợp hóa học trụ bên neutron nguyên tố siêu nặng nhận công ứng tương lai, đặc biệt lĩnh vực vật lý vật chất đậm đặc vật lý hạt nhân với neutron Theo thống kê có 153 đề xuất nghiên cứu lò IBR-2M từ 17 nước bao gồm Vật lý 57, Hóa học 22, Khoa học vật liệu 37, sinh học 16 lĩnh vực khác 21 Trong số Viện Dubna chiếm 29% viện nghiên cứu khác 71% Số 58 - Tháng 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN nhận quốc tế qua việc ghi nhận việc phát minh khẳng định liên tiếp nguyên tố 117 Bảng tuần hoàn nguyên tố Mendeleev kết thí nghiệm vật lý Điều đặc biệt Viện để thực nghiên cứu cấu trúc phản ứng hạt nhân máy gia tốc xây dựng hệ thí nghiệm đại bậc giới như: Thiết bị tách hạt nhân giật lùi buồng chứa khí (GAS-FILLED SEPARTORGFRS); Thiết bị tĩnh điện tách hạt nhân sản phẩm VASSILISSA (VASSILISSA ELECTROSTATIC SEPARATOR); Thiết bị tách hạt nhân sản phẩm MASHA (MASHA SEPARATOR; Phổ kế thời gian bay hai cánh tay (CORSET double arm time-of-flight spectrometer; Thiết bị nghiên cứu kiểu phân hạch “mini FOBOS” SETUP; Thiết bị tách chùm hạt ACCULINNA Phịng thí nghiệm Sinh học xạ tiến hành nghiên cứu lĩnh vực khoa học phát triển nhanh động học cấu trúc sinh học chức Việc sử dụng phương pháp động học phân tử để nghiên cứu rhodopsin (sắc tố nhìn thấy tế bào nhận ánh sáng) vấn đề thời theo quan điểm ứng dụng Những kết chế phản ứng siêu nhanh hệ phân tử sinh học vĩ mô quan trọng để giải thích q trình tiếp nhận ánh sáng nhìn thấy Về mặt ứng dụng nghiên cứu mở triển vọng phát triển thiết bị tử điện sinh học quang điện tử Phòng thí nghiệm tiến hành nghiên cứu gien xạ (Radiation Genetics Research) Sự phá hủy cấu trúc gien tế bào người chiếu xạ ẩn (hidden radiation) nhận dạng phát phá vỡ ADN mạch đơn mạch kép Cơ chế nguồn gốc bệnh đục nhân mắt gây hạt tích điện nặng tiến hành nghiên cứu nhân nặng (Hadron Therapy) sở máy gia tốc phasotron Thời gian hoạt động phasotron năm hàng trăm hàng trăm bệnh nhân điều trị chùm proton chuyên dụng cho y học máy gia tốc Dưới đạo Cơ quan sinh y Liên bang Nga, Viện Dubna tham gia vào việc thực Dự án “Trung tâm Proton Tp Dmitrov” thuộc Chương trình Liên bang Trung tâm cơng nghệ xây dựng Phịng thí nghiệm vấn đề hạt nhân để lắp ráp thử nghiệm máy gia tốc cyclotron proton sử dụng cho mục đích y học Hình Sơ đồ tổ hợp NICA sở tổ hợp máy gia tốc siêu dẫn Nuclotron Có thể nói Viện Liên hợp nghiên cứu hạt nhân Dubna đạt thành tựu to lớn q trình đổi đại hóa thiết bị hướng nghiên cứu Trong năm tới Viện tiếp tục phấn đấu để hoàn thành mục tiêu kế hoạch phát triển bảy năm 20172023 Với thành tựu to lớn mà Viện thu năm qua; với ủng hộ mạnh mẽ nước thành viên hoạt động Viện; với tư vấn có giá trị Hội đồng khoa học Hội đồng tồn quyền; với khí hăng hái nhà khoa học kỹ sư hợp tác quốc tế rộng rãi định Viện hoàn thành mục tiêu Từ năm 2011 tiến hành việc điều trị Việt Nam nước thành viên Viện bệnh nhân phương pháp chiếu xạ hạt Liên hợp Nghiên cứu Hạt nhân Dubna Nơi Số 58 - Tháng 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN từ đầu thập niên sáu mươi kỷ trước, nhiều hệ nhà vật lý hạt nhân nước ta vinh dự đến làm việc học tập Viện Trong số đó, nhiều người trưởng thành giữ vai trò quan trọng việc phát triển Vật lý hạt nhân Năng lượng nguyên tử nước ta Nhiều cán khoa học cử sang tham gia kỳ họp Uỷ ban đại diện toàn quyền Hội đồng khoa học Viện GS.VS Nguyễn Văn Hiệu, nguyên Viện trưởng Viện Khoa học Việt Nam đại diện toàn quyền lâu Việt Nam Viện LHNCHN Dubna Hiện nay, GS.TS Lê Hồng Khiêm đại diện toàn quyền Việt nam GS.TS Trần Đức Thiệp Uỷ viên Hội đồng Khoa học Viện Với tư cách nước thành viên, Việt Nam cử nhiều cán sang làm việc Viện LHNCHN Dubna để đào tạo đội ngũ cán khoa học phục vụ cho phát triển đất nước Trần Đức Thiệp GS.TS., Ủy viên Hội đồng Khoa học Viện Liên hợp NC hạt nhân Dubna Số 58 - Tháng 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN BẰNG CHỨNG CỦNG CỐ SỰ TỒN TẠI CỦA SỐ NƠTRON MAGIC MỚI N=34 TRONG HẠT NHÂN 52AR MỘT THÁCH THỨC VỚI MƠ HÌNH LÝ THUYẾT CẤU TRÚC HẠT NHÂN Đầu năm 2019, nhà khoa học Viện Khoa học Kỹ thuật hạt nhân, Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam đồng nghiệp quốc tế công bố kết nghiên cứu trạng thái kích thích hạt nhân 52Ar tạp chí Physical Review Letters, tạp chí chuyên ngành uy tín hàng đầu Vật lý Kết củng cố giả thiết tồn số nơtron magic N=34 Đồng thời đặt nhiều câu hỏi thách thức cho mơ hình lý thuyết như: Những lực tương tác có vai trị quan trọng hạt nhân nằm xa đường bền? Liệu có hay không xu hướng chung cho liên kết hạt nhân bền vững? Hay cần phải có điều chỉnh hiểu biết khoa học lực tương tác mạnh? Thí nghiệm thực Viện Nghiên cứu Hóa Lý RIKEN, Nhật Bản Với điều kiện nay, kết 52Ar nằm giới hạn cho phép tiệm cận đến thiết bị đại Chúng ta biết cấu trúc hạt nhân có nguồn gốc từ tương tác mạnh nucleon Trước có khám phá hạt nhân khơng bền (giàu nơtron giàu proton, thời gian sống ngắn dễ dàng phân rã thành hạt nhân khác), mô hình mẫu vỏ đề xuất D Ivanenko E Gapon năm 1932, sau Maria Goeppert Mayer J Hans D Jensen tiếp Số 58 - Tháng 03/2019 tục phát triển năm 1949, sở để giải thích cấu trúc hạt nhân Ý tưởng mơ hình hạt nhân bao gồm nucleon xếp quỹ đạo có lượng định, lấp đầy từ thấp đến cao Một số lớp có khoảng cách xa với lớp kế tiếp, gọi lớp vỏ đóng Số lượng nucleon tương ứng lấp đầy lớp vỏ đóng 2, 8, 20, 28, 50, 82 126 Các số gọi THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN TƯƠNG TỰ QUANG HỌC CỦA BỨC XẠ HAWKING Các nhà vật lý thực tương tự quang học xạ Hawking Đây tiến lớn nhằm chứng minh xạ Hawking tượng phổ quát (universal) vũ trụ Bức xạ Hawking tồn GR (General Relativity) mà cịn nhiều mơi trường khác: dịng chảy, BEC, sợi quang học,… Bài báo giới thiệu: - xạ Hawking GR, - ý tưởng sáng tạo Unruh (lan truyền âm dòng chảy), - cuối chuyển động ánh sáng môi trường quang học Ý tưởng nằm sau vấn đề mở mối liên hệ sâu kín nhiều lĩnh vực vật lý đại I BỨC XẠ HAWKING TRONG GR Trong GR tồn lỗ đen, lỗ đen có chân trời cố - tức ranh giới vào khơng thể vật kể ánh sáng (xem hình 1) Lỗ đen thực tế khơng phải đen hoàn toàn Nhà vật lý lý thuyết lỗi lạc Hawking chứng minh lỗ đen có phát xạ → xạ Hawking Những nhiễu loạn chân khơng Hình Chân trời lỗ đen xạ vùng lân cận chân trời cố làm xuất Hawking cặp hạt, hạt rơi vào lỗ đen cịn hạt cịn lại bay ngồi lỗ đen làm thành xạ Hawking Số 58 - Tháng 03/2019 27 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN II TƯƠNG TỰ HIỆN TƯỢNG HAWKING TRONG MÔI TRƯỜNG ĐÔNG ĐẶC Ý tưởng Unruh Lần nhà vật lý Unruh đưa ý tưởng xạ Hawking xảy khơng phải GR mà mơi trường khác xét chuyển động âm dòng nước Sự bay lỗ đen tiên đoán Hawking sử dụng Lý thuyết lượng tử (LTLT) khơng gian cong gây nhiều ngạc nhiên kích thích trí tưởng tượng người Nhưng tượng chưa quan sát thực nghiệm Chúng ta chưa có lý thuyết thống hấp dẫn lượng tử ta, song ta thấy xạ nhiệt xạ riêng lỗ đen mà cịn đặc trưng nhiều hệ tương tự lỗ đen Ví dụ lỗ âm (dumb hole) hình thành vận tốc chất lỏng vượt qua vận tốc âm mặt kín Mặt kín làm thành chân trời âm tương tự chân trời lỗ đen Năm 1981 Unruh (hình 2) chứng minh lan truyền sóng âm chất lỏng hoàn toàn tương tự lan truyền sóng vơ hướng (scalar) khơng thời gian lỗ đen Hãy tưởng tượng bạn cá đồng thời nhà vật lý sống dịng sơng Trên điểm dịng sơng có thác dội, vận tốc nước vượt vận tốc âm nước Rõ ràng bạn vượt qua điểm thác nước bạn kêu lên tiếng kêu tuyệt vọng song tiếng kêu lẽ dĩ nhiên khơng đến tai vùng thượng lưu thác Tiếng kêu lan truyền nước song nước xóa tiếng kêu điểm thác vận tốc nước lớn vận tốc âm Như vậy, bạn tiến đến bề mặt đặc thù (bề mặt chân trời) tiếng kêu phát từ điểm gần bề mặt cần nhiều thời gian để đến điểm xa bề mặt Đây tượng tương tự tượng xảy lỗ đen Một vật rơi qua bề mặt chân trời lỗ đen khơng thể phát tín hiệu có khả vũ trụ bên ngồi chân trời Hình Một mơ hình đơn giản mơ tả chân trời âm Các véc-tơ biểu diễn tốc độ dòng chảy, véc-tơ dài tốc độ lớn.Chân trời cố âm (tương tự chân trời cố lỗ đen) xuất tốc độ dòng chảy tốc độ âm Hình William George Unruh, nhà vật lý lý thuyết Canada sinh năm 1945 Winnipeg, Lý thuyết minh họa Manitoba, Canada, tác giả hiệu ứng Unruh Một lỗ âm hình thành vận tốc chất lỏng vượt qua vận tốc âm 28 Số 58 - Tháng 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ HẠT NHÂN mặt kín Mặt kín tạo thành chân trời âm tương tự chân trời lỗ đen Như nói, năm 1981 Unruh [1] chứng minh lan truyền sóng âm chất lỏng siêu âm (supersonic) hoàn toàn giống lan truyền sóng vơ hướng khơng thời gian lỗ đen Như lỗ đen âm tiên đoán từ năm 1981 song lỗ đen âm tạo phịng thí nghiệm năm 20092010 xạ chuyển động (refractive index perturbation RIP) để thực hình học khơng thời gian cong quang học Như biết, tượng khúc xạ làm thay đối vận tốc dịng chảy Vì thế, RIP làm thay đổi vận tốc dòng chảy tạo nên lỗ đen (black hole) lỗ trắng (white hole) Theo Unruh nhiễu loạn âm lan truyền chất lỏng không đồng chảy mơ tả phương trình: ΔΨ = ∂ µ ( − g g µν ∂ν Ψ ) / − g =0  Trong v = ∇Ψ metric âm  (acoutic metric) g µν = g( t,x ) điều khiển lan truyền sóng âm phụ thuộc vào mật độ, vận tốc dòng chảy vận tốc định xứ âm Metric âm mô tả hình học Lorentz Từ suy metric ds2 so sánh với metric Schwarzschild lỗ đen Chuyển sang lý thuyết lượng tử tiến hành tính tốn tương tự lỗ đen tìm nhiệt độ xạ Hawking song phonon (thay photon hay hạt khác): kTH = g H /( 2π c ) III BỨC XẠ HAWKING TRONG QUANG HỌC Điều đáng ý nhiều hệ vật lý xem tương tự (analogue) lỗ đen Đặc biệt, nhiều kết phương hướng đại quang học biến đổi (transformation optics) - tức mô tả hệ quang học hình học khơng thời gian dẫn đến mô tả chi tiết phương pháp tạo nên chân trời cố photon Người ta sử dụng xung laser để tạo nên số nhiễu loạn khúc Hình Sự hình thành lỗ đen lỗ trắng Hình mơ tả hình thành lỗ đen lỗ trắng dòng nước (vận tốc v) tương tự dịng âm (sound flow) thí nghiệm Unruh chất chảy (vận tốc c, mô tả đường thẳng đen đậm nằm nghiêng) dịng nước đó! υ = vận tốc RIP Vận tốc tạo metric cho dịng nước (ví dụ tạo thác đổ thí nghiệm Unruh) độc lập với dịng âm - sound flow thí nghiệm Unruh Khi vận tốc v = c (xem đường đen đậm bên trái hình) dòng v tăng dần bị hút lỗ đen Còn v = c (xem đường đen đậm bên phải hình) dịng bị chậm dần bị đẩy lỗ trắng V = vận tốc dòng nước (trong tương tự Unruh) Số 58 - Tháng 03/2019 29 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN Heriot-Watt, Edinbourg, Anh) đồng nghiệp trường Đại học Insubria Franco Belgiorno C = vận tốc dòng âm (trong tương (Đại học Milan) đề xuất nhiều thí nghiệm thực tương tự hiệu ứng Hawking Xem sơ tự Unruh) đồ thí nghiệm hình Tại đầu (leading edge) RIP) ta có black hole (khi dịng rơi vào vùng có khúc xạ nhỏ vận tốc bị gia tăng điểm xBH - điểm chân trời lỗ đen V = trị số c chân trời cố (Cao Chi - Vật lý đại tập I trang 92) Tại đuôi (trailing edge of RIP ) ta có white hole (khi dịng rơi vào vùng có khúc xạ lớn vận tốc bị kìm lại điểm xWH - điểm chân trời lỗ trắng Những thí nghiệm Các nhà vật lý đưa nhiều ý tưởng thí nghiệm thực tình tương tự lỗ đen tuân theo phương trình mơi trường đơng đặc: khí nguyên tử siêu lạnh, sợi quang học đơn giản dòng chảy nước thơng thường Vì khơng thể trực tiếp quan sát lỗ đen nhà vật lý tìm tượng tương tự có khả “bắt chước” cách hành xử đối tượng vũ trụ học Tồn tập phong phú hệ vật lý sở hữu tượng tương tự tượng Hawking dòng nước chảy, ngưng tụ (condensat) Bose-Einstein đến nhiễu loạn hệ số khúc xạ chuyển động RIP điện môi (dielectric) Nội dung phương pháp sau sử dụng laser để tạo nên mặt chân trời Ánh sáng mạnh có khả thay đổi hệ số khúc xạ môi trường vốn điều khiển vận tốc lan truyền ánh sáng Hình Sơ đồ thực nghiệm ghi đo tượng tương tự xạ Hawking Một xung laser quy tiêu điểm vào khối FS (silica nóng chảy) nhờ thấu kính F Một thấu kính I tập hợp photon xạ góc 90 độ hường xạ vào phổ kế có kèm CCD (Charge-coupled Device) Các nhà vật lý cho họ tìm cách tạo nên xạ Hawking phịng thí nghiệm chứng minh tiên đốn Hawking Họ tạo vùng không gian cặp hạtphản hạt liên tục sinh hủy Hiện tượng chân trời không tồn lỗ đen Bất mơi trường có sóng lan truyền tồn chân trời cố người ta có hy vọng quan sát xạ Hawking Họ tạo xạ Hawking cách dùng xung laser cường độ cao xuyên qua vật liệu phi tuyến, tức vật liệu ánh sáng làm thay đổi hệ số khúc xạ (refractive index) môi trường Năm 1981, ý tưởng William Unruh ý tưởng thực nghiệm tưởng tượng Khi xung lượng chuyển động vật bị bỏ quên nhà vật lý môi trường đông đặc, vật lý nguyên tử, quang học lượng tử Mãi đến liệu làm thay đổi hệ số khúc xạ tạo nên cung năm 2009-2010, Daniele Faccio (Đại học sóng hệ số khúc xạ lớn nhiều so 30 Số 58 - Tháng 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN với xung quanh Việc tăng hệ số khúc xạ làm cho ánh sáng dừng lại khơng vào vùng cung sóng Điều tạo nên bề mặt chân trời mà ánh sáng không lọt vào Các nhà vật lý gọi lỗ trắng (đối tượng nghịch đảo lỗ đen, lỗ trắng không cho phép ánh sáng vào) Lỗ trắng khơng khác lỗ đen ta khơng khó hình dung điều xảy cho cặp hạt ảo chân trời lỗ trắng Nếu cặp hạt qua chân trời hạt bị bẫy hạt tự chuyển động tạo nên hạt lượng tử Người ta quan sát xạ Hawking dạng xung hồng ngoại với tần số 850 nm góc 90 độ so với xung vào ban đầu có tần số 1055 nm (xem hình 5) Kết thu cần kiểm nghiệm IV KẾT LUẬN Bài báo cung cấp thông tin đến bạn đọc vấn đề lớn hơn: mối tương tự vũ trụ học vật lý mơi trường đơng đặc Có thể nói vũ trụ học vật lý mơi trường đơng đặc có mối tương tự quan trọng cho phép ánh xạ tượng vũ trụ đến tượng mơi trường đơng đặc (ví lỗ đen-black hole & lỗ âm thanh-dumb hole, acoustic hole) 1353 doi:10.1103/Phys Rev Lett 46.1351 [3] M Visser, “Acoustic black holes: Horizons, ergospheres and Hawking radiation” Class Quantum Grav 15, 1767 (1998) [gr-qc/9712010]; “Acoustic propagation in fluids: An unexpected exampleof Lorentzian geometry”, gr-qc/9311028;“Acoustic black holes”, gr-qc/9901047 [4]Jonathan Drori,Yuval Rosenberg, David Bermudez, Yaron Silberberg, and Ulf Leonhardt ( Weizmann Institute of Science, Rehovot 7610001, Israel Departamento de FIsica, Cinvestav, A.P 14-740, 07000 Ciudad de Mexico, Mexico) Observation of Stimulated Hawking Radiation in an Optical Analogue (Dated: January 15, 2019) arXiv: 1808.09244v4 [gr-qc] 13 Jan 2019 [5] Daniele Faccio ,Laser pulse analogues for gravity and analogueHawking radiation School of Engineering and Physical Sciences, SUPA, Heriot-Watt University, Edinburgh, EH14 4AS, UK http://dx.doi.org/10.1080/00107514.2011.64 2559 [6]F Belgiorno, S.L Cacciatori, M Clerici, V Gorini, G Ortenzi, L Rizzi, E Rubino, V.G Sala, D Faccio, Hawking radiation from ultrashort laser pulse filaments arXiv: 1009.4634v1 [gr-qc] 23 Sep 2010 Chính tranh tương tự mở mối liên hệ sâu kín nhiều lĩnh vực vật lý đại Cao Chi _ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] “First Observation of Hawking Radiation” from the Technology Review [2] Unruh W.G 1981 Experimental blackhole evaporation? Phys Rev Lett 46, 1351– Số 58 - Tháng 03/2019 31 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI HOÁ HỌC CỦA NƯỚC TRONG Q TRÌNH HOẠT HỐ BẰNG PLASMA LẠNH Nước hoạt hoá plasma (PAW) nghiên cứu để xử lý nhiễm khuẩn với nhiều tiềm ứng dụng Chất lỏng hoạt hố plasma (PAL) có PAW cho thấy khả chống lại nhiều vi sinh vật PAL chế tạo phương pháp tương tác plasma lạnh với chất lỏng Tính kháng khuẩn ứng dụng PAL phụ thuộc nhiều vào thành phần hoạt chất PAL chủ yếu chất oxy nitơ hoạt động (RONS) sinh trình plasma tương tác với chất lỏng Có nhiều phương pháp đánh giá nồng độ RONS, đề xuất phương pháp sử dụng quang phổ hấp thụ UV-vis để xác định thành phần RONS H2O2, NO3- HNO2- Kết cho thấy cách đo phổ hấp thụ dễ xác định nồng độ RONS PAW thay đổi chúng theo thời gian I PLASMA LẠNH VÀ NƯỚC HOẠT HỐ PLASMA Nếu ion hóa xảy việc nhận lượng từ dòng vật chất bên ngồi, từ xạ điện từ plasma gọi plasma 1.1 Plasma lạnh ứng dụng nhiệt độ thấp Nếu ion hóa xảy va chạm Plasma trạng thái thứ tư (bên cạnh rắn, nhiệt phân tử hay nguyên tử nhiệt độ lỏng, khí) chất bị ion hóa, nhiều cao plasma cịn gọi plasma nóng Các ví dụ phân tử hay ngun tử lại hạt nhân; plasma dễ thấy mặt trời, sao, electron chuyển động tương đối tự đèn huỳnh quang sét hạt Plasma tạo thành từ chất khí bị ion hóa bao gồm thành phần như: ion dương, ion âm, điện tử phân tử hay nguyên tử trung hồ Mức độ ion hóa chất khí thay đổi từ 100% (ion hóa hồn tồn) đến giá trị thấp vài phần triệu (ion hóa phần) Năm 1879, plasma lần mô tả nhà hóa học vật lý người Anh William Crookes Trên trái đất, loại vật chất không nhiều, có vùng cực quang vùng núi lửa chớp điện tìm thấy chúng, vũ trụ, lực chúng to lớn, khoảng Hình Thành phần vật chất cấu thành 99,9% vật chất toàn vũ trụ vào trạng plasma thái plasma 32 Số 58 - Tháng 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN Phụ thuộc vào hiệu suất trao đổi lượng thành phần plasma, plasma phân thành plasma phi nhiệt plasma nhiệt Đối với plasma nhiệt, nhiệt độ điện tử với nhiệt độ ion nhiệt độ chất khí Đối với plasma lạnh, nhiệt độ điện tử đạt giá trị lớn ion chất khí có nhiệt độ xấp xỉ mơi trường Trong năm gần đây, nghiên cứu plasma lạnh để xử lý nước chủ đề thu hút quan tâm nhiều nhà khoa học giới Ở Việt Nam plasma lạnh triển khai ứng dụng lĩnh vực khác nhau, đặc biệt việc diệt khuẩn thay kháng sinh Plasma lạnh chứng minh có tác dụng ức chế nhiều vi sinh vật, bào tử virus Electron, ion có động lớn, tia UV plasma bắn phá thành tế bào tạo gốc oxy hoá bậc cao phá vỡ cấu trúc DNA, thành tế bào liên kết thành phần tế bào gây tổn thương không phục hồi gây chết vi sinh vật 1.2 Nước hoạt hoá plasma Nước hoạt hoá plasma (PAW) nghiên cứu để xử lý nhiễm khuẩn cho thực phẩm [1] cho ứng dụng y tế [2] PAW tạo đơn giản cách xử lý nước plasma lạnh khơng khí Chất lỏng hoạt hố plasma (PAL) có PAW cho thấy khả chống lại nhiều vi sinh vật [1 - 15] Khả diệt khuẩn hiệu đến mức người ta gán cho biệt danh “nước chết” [10] PAL có thời hạn sử dụng tốt, trì khả kháng khuẩn từ nhiều ngày đến vài tuần [7, 15] chí nhiều năm [16] Bên cạnh nước, dung dịch đệm môi trường nuôi cấy tế bào hoạt hoá plasma nghiên cứu để điều trị ung thư [17 - 20] tạo chất oxy nitơ hoạt động (RONS) [21] RON tạo tương tác plasma-khơng khí pha khí sau hịa tan vào dung dịch Ngồi ra, plasma làm giảm độ pH dung dịch RONS kết hợp với độ axit tăng lên PAW cho hoạt động đồng bộ, tạo công oxy hóa mạnh mẽ chống lại vi khuẩn [15] Mức độ nhạy cảm cao tế bào vi khuẩn PAW phát sinh từ tỷ lệ diện tích bề mặt so với thể tích tế bào nhân sơ cao so với tế bào nhân chuẩn, làm tăng nồng độ RONS tế bào [22] Ở vi khuẩn, RONS phá huỷ tế bào thơng qua gia tăng oxy hóa (oxidative stress) suy giảm ADN (DNA damage) [23] Các RON cho chịu trách nhiệm hoạt động kháng khuẩn PAW hydrogen peroxide (H2O2), nitrit (NO2-), nitrate (NO3-) [5] Tuy nhiên, hóa học plasmalỏng phức tạp nhiều, đặc biệt giao diện plasma-lỏng, nơi có nhiều loại RON có hoạt tính mạnh tạo gốc hydroxyl (OH.), gốc nitric oxit (NO.), gốc tự superoxide (O2-), gốc hydroperoxyl (HOO.), gốc nitric dioxide (N2O.), oxy singlet (1O2), ozone (O3) Hóa chất lỏng khởi tạo xử lý plasma ảnh hưởng mạnh mẽ đến tính chất hóa học tính kháng khuẩn lâu dài PAW Do đó, theo dõi kiểm sốt hóa học plasma chất lỏng PAW để đạt kết tổng hợp mong muốn cho ứng dụng sinh học y tế cụ thể vô quan trọng Tổng quan tương tác plasma - lỏng tìm thấy [24, 25] Hóa học plasma nghiên cứu chi tiết [26 - 28] cho ảnh hưởng đáng kể đến q trình hóa học tạo PAW Phương pháp cộng hưởng spin điện tử (ESR) sử dụng để đo RON có thời gian sống ngắn PAW Hoạt động kháng khuẩn PAW [29] Có kỹ thuật khác thơng dụng dung dịch xử lý plasma khác chủ yếu dùng để đo RONS bền (như H2O2, NO2- NO3-) Số 58 - Tháng 03/2019 33 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN nhờ sử dụng chất màu phản ứng với RONS để đo màu huỳnh quang giúp nhanh chóng xác định nồng độ RONS [30, 31] Chúng thấy quang phổ hấp thụ UV-vis kỹ thuật tương đối đơn giản hiệu chi phí thấp để đo nồng độ RONS bền PAW Đặc biệt cịn thực nhiều phép đo trình xử lý plasma [32] Chúng ta dùng phổ UV-vis để thu nồng độ RON PAW với độ xác, độ lặp lại độ nhạy cao [33, 34] Trong nghiên cứu chúng tơi tìm hiểu ảnh hưởng thời gian xử lý plasma thời gian lưu trữ PAW lên thành phần hố học Kết thu sở để hiểu chất hóa lý PAW tiến hành lập kế hoạch thí nghiệm nghiên cứu hoạt tính sinh học PAW II NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ THIẾT BỊ Phương pháp tạo nước hoạt hóa plasma: 500 ml nước cất lần bơm tuần hoàn với tốc độ 0,4 l/phút qua buồng plasma (Hình 2) có công suất 200 W, thời gian 1X tương đương 45 giây, 20X 15 phút Thành phần PAW phân tích dựa vào quang phổ hấp thụ UV-vis Dung dịch PAW lưu trữ chai thủy tinh tối màu dung tích 500 ml để phân tích ảnh hưởng thời gian lưu trữ lên thành phần PAW thơng số hố lý PAW thực Viện Vật lý, Viện Hàn lâm KHCNVN Hình 2: Thiết bị hoạt hóa nước plasma lạnh gồm nguồn plasma buồng gồm pha khí pha lỏng III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Sự hình thành biến động nồng độ H2O2 theo thời gian xử lý plasma thời gian bảo quản Phương pháp xác định nồng độ HNO2, HNO3, H2O2 PAW: Sử dụng quang phổ hấp thụ UV-vis để xác định nồng độ HNO2, HNO3, H2O2 PAW Thay đổi động học xử lý: Thời gian xử lý plasma lần, lần, 10 lần 20 lần qua plasma) Thành phần khí: khơng khí Hình 3: Sự biến động nồng độ H2O2 thông qua thời gian xử lý 1X (45 giây), 5X, 10X 20X Thời gian bảo quản PAW: Đo đạc (15 phút) thời gian bảo quản 0, 1, 3, 6, 12 sau hoạt hóa ngày, ngày, ngày, chai kín nhiệt độ phịng 12 ngày Peroxit hình thành trình nước Địa điểm tiến hành: Việc đo đạc số tiếp xúc với plasma lạnh không khí sử 34 Số 58 - Tháng 03/2019 THƠNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN dụng buồng xử lý plasma Hình cho thấy Điều đặc biệt đáng lưu ý nồng độ nồng độ H2O2 tăng lên từ 0,08 mM lên 0,2; 0,4 HNO2 giảm nhanh trình bảo quản: 0,8 mM tăng thời gian xử lý plasma từ 1X lên sau ngày gần hết tồn (Hình 4) 2X, 5X, 10X 20X Có thể giải thích tượng Khi tiến hành bảo quản PAW chai thủy hoạt động H2O2 Tác nhân chuyển hóa tinh đậy kín nhiệt độ phịng nồng độ H O giảm HNO2 thành HNO3 2 nhanh, thấp giảm nhanh: sau ngày giảm 50-60%, sau ngày giảm 3037,3%, sau ngày hết, riêng công thức xử lý 20X cịn 12,5% sau 12 ngày bảo quản Có thể khẳng định H2O2 gốc tự hoạt động mạnh thời gian hình thành (khoảng ngày), sau khó phát Đó lý tính diệt khuẩn PAW sau bảo quản khiến cho số tác giả bị nghi ngờ 3.2 Sự hình thành biến động nồng độ HNO2 theo thời gian xử lý plasma thời gian bảo quản Nitrit hình thành q trình kích hoạt nước với plasma lạnh, nồng độ HNO2 tỷ lệ thuận với thời gian hoạt hóa, thấp, đạt từ 0,05 đến 0,1 mM sau hoạt hóa với thời lượng từ 1X đến 20X Hình 4: Sự biến động nồng độ HNO2 thơng qua thời gian xử lý 1X (45 giây), 5X, 10X 20X (15 phút) thời gian bảo quản 0, 1, 3, 6, 12 ngày chai kín nhiệt độ phòng Nồng độ HNO2 tăng tỷ lệ thuận với thời gian xử lý nước với plasma giảm nhanh với thời gian bảo quản nhiệt độ phòng 3.3 Sự hình thành biến động nồng độ HNO3 theo thời gian xử lý plasma thời gian bảo quản Nồng độ HNO3 đạt khoảng từ 0,5 đến 2,1 mM tỷ lệ thuận với thời gian hoạt hóa Điều đặc biệt nồng độ HNO3 mẫu tăng nhẹ thời gian đầu trình bảo quản sau ngày trì ổn định suốt thời gian bảo quản đến 12 ngày Nồng độ HNO3 tăng nhẹ ngày bảo kết q trình chuyển hóa từ HNO2 thành HNO3 tác động H2O2 Điều cho phép giải thích giảm nhanh nồng độ hai loại phân tử thời gian đầu trình bảo quản (Hình 5) Hình 5: Sự biến động nồng độ HNO3 thông qua thời gian xử lý 1X (45 giây), 5X, 10X 20X (15 phút) thời gian bảo quản 0, 1, 3, 6, 12 ngày chai kín nhiệt độ phịng Lượng HNO3 hình thành mạnh điều kiện khơng khí dùng q trình plasma hóa, đạt nồng độ từ 0,5 đến 2,1 mM Đặc biệt nồng độ tăng nhẹ ngày bảo quản trì ổn định vơ thời hạn Số 58 - Tháng 03/2019 35 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN IV KẾT LUẬN Nồng độ H2O2, HNO2 HNO3 tỷ lệ thuận với thời gian hoạt hóa nước plasma nhiệt độ thấp từ 1X (45 giây) đến 20X (15 phút), khơng phát điểm bảo hịa Nồng độ H2O2, HNO2 giảm mạnh bảo quản PAW chai thủy tinh đóng kín nhiệt độ phịng Riêng nồng độ HNO3 khơng khơng giảm mà cịn tăng nhẹ sau hoạt hóa giữ ổn định suốt thời gian thí nghiệm bảo quản (đến 12 ngày) Đỗ Hoàng Tùng, Viện Vật lý Viện Hàn lâm Khoa học CN Việt Nam Nguyễn Thị Thu Thủy Trường Đại học Phòng cháy chữa cháy _ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] S Jung, H J Kim, S Park, H I Yong, J H Choe, H.-J Jeon, W Choe, and C Jo, Meat Sci 108, 132 (2015) [2] T Tasaki, T Ohshima, E Usui, S Ikawa, K Kitano, N Maeda, and Y Momoi, Dent Mater J 36, 422 (2017) [3] S Ikawa, K Kitano, and S Hamaguchi, Plasma Processes Polym 7, 33 (2010) [4] J Foster, B S Sommers, S N Gucker, I M Blankson, and G Adamovsky, IEEE Trans Plasma Sci 40, 1311 (2012) [5] K Oehmigen, M Hähnel, R Brandenburg, Ch Wilke, K.-D Weltmann, and Th von Woedtke, Plasma Processes Polym 7, 250 (2010) [6] K Oehmigen, J Winter, M Hähnel, Ch Wilke, R Brandenburg, K.-D Weltmann, and 36 Số 58 - Tháng 03/2019 Th von Woedtke, Plasma Processes Polym 8, 904 (2011) [7] M J Traylor, M J Pavlovich, S Karim, P Hait, Y Sakiyama, D S Clark, and D B Graves, J Phys D 44, 472001 (2011) [8] E Takai, K Kitano, J Kuwabara, and K Shiraki, Plasma Processes Polym 9, 77 (2012) [9] R Burlica, R G Grim, K.-Y Shih, D Balkwill, and B R Locke, Plasma Processes Polym 7, 640 (2010) [10] J Julák, V Scholtz, S Kotúčová, and O Janoušková, Phys Med 28, 230 (2012) [11] K Kitano, S Ikawa, A Tani, Y Nakashima, H Yamazaki, T Ohshima, K Kaneko, M Ito, T Kuwata, and A Yagishita, 21st Int Symp Plasma Chemistry, 2013 [12] E Takai, T Kitamura, J Kuwabara, S Ikawa, S Yoshzawa, K Shiraki, H Kawasaki, R Arakawa, and K Kitano, J Phys D 47, 285403 (2014) [13] P Lukes, E Dolezalova, I Sisrova, and M Clupek, Plasma Sources Sci Technol 23, 015019 (2014) [14] T Kobayashi, N Iwata, J.-S Oh, H Hashizume, T Ohta, K Takeda, K Ishikawa, M Hori, and M Ito, J Phys D 50, 155208 (2017) [15] M Naïtali, G Kamgang-Youbi, J.-M Herry, M.-N Bellon-Fontaine, and J.-L Brisset, Appl Environ Microbiol 76, 7662 (2010) [16] U K Ercan, H Wang, H Ji, G Fridman, A D Brooks, and S G Joshi, Plasma Processes Polym 10, 544 (2013) [17] H Tanaka, M Mizuno, K Ishikawa, K Nakamura, H Kajiyama, H Kano, F Kikkawa, and M Hori, Plasma Med 1, 265 (2011) [18] S Iseki, K Nakamura, M Hayashi, H Tanaka, H Kondo, H Kajiyama, H Kano, F Kikkawa, and M Hori, Appl Phys Lett 100, 113702 (2012) [19] F Utsumi, H Kajiyama, K Nakamura, H Tanaka, M Mizuno, K Ishikawa, H Kondo, H Kano, M Hori, and F Kikkawa, PLOS ONE 8, e81576 (2013) [20] E Takai, G Ohashi, T Yoshida, K M Sörgjerd, T Zako, M Maeda, K Kitano, and K Shiraki, Appl Phys Lett 104, 023701 (2014) [21] D B Graves, J Phys D 45, 263001 (2012) [22] E J Szili, S.-H Hong, and R D Short, THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN Biointerphases 10, 029511 (2015) [23] E J Szili, N Gaur, S.-H Hong, H Kurita, J.-S Oh, M Ito, A Mizuno, A Hatta, A J Cowin, D B Graves, and R D Short, J Phys D 50, 274001 (2017) [24] P Bruggeman and C Leys, J Phys D 42, 053001 (2009) [25] P J Bruggeman, M J Kushner, B R Locke, J G E Gardeniers, W G Graham, D B Graves, R C H M Hofman-Caris, D Maric, J P Reid, E Ceriani, D Fernandez Rivas, J E Foster, S C Garrick, Y Gorbanev, S Hamaguchi, F Iza, H Jablonowski, E Klimova, J Kolb, F Krcma, P Lukes, Z Machala, I Marinov, D Mariotti, S Mededovic Thagard, D Minakata, E C Neyts, J Pawlat, Z Lj Petrovic, R Pflieger, S Reuter, D C Schram, S Schröter, M Shiraiwa, B Tarabová, P A Tsai, J R R Verlet, T von Woedtke, K R Wilson, K Yasui, and G Zvereva, Plasma Sources Sci Technol 25, 053002 (2016) [26] J.-S Oh, Y Aranda-Gonzalvo, and J W Bradley, J Phys D 44, 365202 (2011) [27] K McKay, J.-S Oh, J L Walsh, and J W Bradley, J Phys D 46, 464018 (2013) [28] J.-S Oh, H Furuta, A Hatta, and J W Bradley, Jpn J Appl Phys 54, 01AA03 (2015) [29] A Tani, Y Ono, S Fukui, S Ikawa, and K Kitano, Appl Phys Lett 100, 254103 (2012) [30] E J Szili, J W Bradley, and R D Short, J Phys D 47, 152002 (2014) [31] N Gaur, E J Szili, J.-S Oh, S.-H Hong, A Michelmore, D B Graves, A Hatta, and R D Short, Appl Phys Lett 107, 103703 (2015) [32] E J Szili, J.-S Oh, S.-H Hong, A Hatta, and R D Short, J Phys D 48, 202001 (2015) [33] J.-S Oh, E J Szili, N Gaur, S.-H Hong, H Furuta, R D Short, and A Hatta, J Photopolym Sci Technol 28, 439 (2015) Số 58 - Tháng 03/2019 37 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN TIN TRONG NƯỚC VÀ QUỐC TẾ GIẢI QUYẾT NẠN ĐĨI TIỀM ẨN NHỜ CƠNG NGHỆ HẠT NHÂN TẠI CỘNG HỊA SIERRA LEONE chức FAO IAEA, tình trạng suy dinh dưỡng vi chất mãn tính trẻ em, cụ thể thiếu hụt vitamin A, sắt khống chất khác, có xu hướng tồn từ thời thơ ấu đến trưởng thành, gây nên nhiều hậu sức khỏe suất Suy dinh dưỡng lúc quốc gia nhìn thấy mắt thường Một đứa trẻ có Các dự án hợp tác kỹ thuật khác thể trơng khỏe mạnh bị thiếu hụt chất dinh dưỡng Điều gọi nạn IAEA năm qua giúp nước Cộng đói tiềm ẩn - thiếu hụt vi chất dinh dưỡng hòa Sierra Leone cải thiện hàm lượng dinh dưỡng thời gian dài Nạn đói tiềm ẩn ảnh hưởng trồng thông qua việc phát triển giống đến khoảng hai tỷ người giới, có trồng Hầu hết dự án tập trung vào phát triển giống nhằm cải thiện hàm quốc gia Sierra Leone lượng dinh dưỡng lúa sắn - Cộng hòa Sierra Leone quốc gia lương thực ưu tiên Cơ quan phối hợp tổ nằm khu vực Tây Phi Trong số 20 quốc gia chức FAO IAEA, thơng qua chun gia có số nạn đói tiềm ẩn cao nhất, Sierra Leone chuyên gia quốc tế riêng mình, đào đứng thứ sáu Năm 2018, Sierra Leone có tỷ lệ tử tạo nhiều nhà khoa học chuyên lĩnh vực nhân vong trẻ em cao giới, ước tính khoảng giống thực vật đột biến phân tích dinh dưỡng 110/1000 ca sinh, theo số liệu UNICEF Gần thực vật nửa số ca tử vong có liên quan đến suy dinh dưỡng Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (FAO) giúp giải tình trạng thiếu hụt vi chất dinh dưỡng cho người dân, đặc biệt trẻ em Sierra Leonian Nhờ ứng dụng công nghệ hạt nhân, nhà khoa học phát triển loại trồng giàu dinh dưỡng, có hàm lượng sắt vi chất dinh dưỡng khác cao loại trồng thông thường Năm 2017, nhà khoa học từ Sierra Leone sử dụng kỹ thuật hạt nhân để chiếu Theo nhà di truyền học thực vật Isaac xạ giống lúa sắn địa phương Kofi Bimpong - Khoa Công nghệ hạt nhân phịng thí nghiệm Seibersdorf gần Vienna nông nghiệp lương thực, phối hợp tổ (Áo), lựa chọn dịng có đặc tính 38 Số 58 - Tháng 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN cải thiện Cho đến nay, nhà khoa học phát Không ứng dụng công nghệ hạt nhân triển 2.000 giống sắn 3.000 giống lúa việc tạo giống thực vật có hàm có hàm lượng chất dinh dưỡng cao có lượng dinh dưỡng cao, có khả chống chịu nhiều tính chất có lợi khác mơi trường tốt, nhà khoa học cịn ứng dụng công nghệ hạt nhân việc nhân giống đột Trong phịng thí nghiệm mới, sử dụng biến thực vật lựa chọn thực vật với tính thiết bị tổ chức IAEA cung cấp, nhà khoa trạng hữu ích Nhân giống đột biến thực vật học đo lượng chất dinh dưỡng khống q trình đưa hạt giống vật liệu ni cấy mơ chất có giống gạo, sắn số loại phơi nhiễm với nguồn xạ, tia gamma, thực phẩm khác, từ đưa đánh giá chất sau gieo hạt giống ni cấy vật liệu lượng dinh dưỡng Phịng thí nghiệm có chiếu xạ mơi trường vơ trùng để tạo thể theo dõi có mặt độc tố chất Các riêng lẻ sau nhân giống gây nhiễm khác kim loại, mycotoxin… có kiểm tra tính trạng hữu ích Một loại lương thực Mục tiêu dài hạn thay đổi gen làm phát sinh tính trạng phịng thí nghiệm tạo giống xác định, nhân giống hỗ trợ lúa sắn tăng cường vi chất dinh đánh dấu phân tử sử dụng để đẩy dưỡng tăng carotene sắn, tăng protein nhanh việc nhân giống giống với tính ngơ, nhiều vitamin khoáng chất trạng mong muốn gạo Nhân giống đột biến thực vật không liên quan đến chỉnh sửa gen, mà sử dụng nguồn gen lồi thực vật bắt chước q trình đột biến tự nhiên Bằng cách sử dụng nguồn xạ, nhà khoa học tăng cường đáng kể đa dạng nguồn gen cần thiết để phát triển giống với tính trạng chọn lọc Để tạo điều kiện cho việc lựa chọn thực vật có hàm lượng dinh dưỡng cải thiện, để đánh giá an toàn chất lượng sản phẩm lương thực, cần có phịng thí Cũng nghiên cứu ứng dụng nghiệm phân tích Những phịng thí nghiệm cơng nghệ hạt nhân, nhà di truyền học Đại đo hàm lượng dinh dưỡng thực vật học Njala sử dụng biện pháp nhân giống ngũ cốc, đồng thời xác định mức độ ngưỡng đột biến để phát triển chọn giống lúa có kim loại độc hại chất gây ô nhiễm khả chống chịu điều kiện môi trường thực phẩm nhờ sử dụng máy quang phổ hấp thụ có chứa hàm lượng sắt cao kim loại nặng nguyên tử khác Như biết, hoạt động công nghiệp tăng cao làm tăng hàm lượng nguyên tố Nguyễn Thị Thục Phương sắt đất trồng trọt Mặc dù sắt chất dinh dưỡng tốt thực phẩm, có Nguồn: https://www.iaea.org/newscenter/news/sierramặt hàm lượng lớn, sắt gây nhiễm độc leone-to-tackle-hidden-hunger-with-better-crops-throughcho người thực vật nuclear-technology Số 58 - Tháng 03/2019 39 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ HẠT NHÂN HỘI THẢO VỀ KIỂM SỐT VÀ KẾ TOÁN VẬT LIỆU HẠT NHÂN Trong ngày, từ 04 đến 07 tháng 03 năm 2019 Đà Lạt, Cơ quan An ninh hạt nhân Hoa Kỳ phối hợp với Cục An toàn xạ hạt nhân (ATBXHN) tổ chức Hội thảo Kiểm soát Kế toán vật liệu hạt nhân (NMAC) Tham dự Hội thảo có chuyên gia đến từ Cơ quan An ninh hạt nhân Hoa Kỳ, học viên tham gia khóa học đến từ Cục An toàn xạ hạt nhân, Viện Công nghệ xạ hiếm, Viện Khoa học kỹ thuật hạt nhân Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt Trong khn khổ chương trình, chun gia đến từ Hoa Kỳ cung cấp kiến thức liên quan đến xây dựng triển khai hệ thống NMAC sở lò phản ứng nghiên cứu hỗ trợ xây dựng văn hướng dẫn, quy trình liên quan đến hoạt động sát hạt nhân thông qua giảng thực hành Những nội dung chương trình hữu ích thiết thực cho kế hoạch xây dựng lò phản ứng nghiên cứu triển khai thời gian tới, đặc biệt hoạt động sát hạt nhân Nguyễn Văn Tùng Viện Công nghệ xạ 40 Số 58 - Tháng 03/2019 TRUNG TÂM TRIỂN KHAI CÔNG NGHỆ - VIỆN CNXH đón nhận BẰNG KHEN CỦA THỦ TƯỚNG CHÍNH PHỦ (NGÀY 04/01/2019) HỘI THẢO RCA VỀ ỨNG DỤNG BỨC XẠ CHÙM TIA ĐIỆN TỬ TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI DỆT NHUỘM VÀ KHÂU MẠCH DÂY ĐIỆN VÀ DÂY CÁP ĐIỆN TẠI TRUNG TÂM VINAGAMMA (TỪ 04-07/3/2019) ... viên Hội đồng Khoa học Viện Liên hợp NC hạt nhân Dubna Số 58 - Tháng 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN BẰNG CHỨNG CỦNG CỐ SỰ TỒN TẠI CỦA SỐ NƠTRON MAGIC MỚI N=34 TRONG HẠT NHÂN 52AR... (Áo), lựa chọn dịng có đặc tính 38 Số 58 - Tháng 03/2019 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN cải thiện Cho đến nay, nhà khoa học phát Không ứng dụng công nghệ hạt nhân triển 2.000 giống sắn... trời cố làm xuất Hawking cặp hạt, hạt rơi vào lỗ đen cịn hạt cịn lại bay ngồi lỗ đen làm thành xạ Hawking Số 58 - Tháng 03/2019 27 THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN II TƯƠNG TỰ HIỆN TƯỢNG