Tại sao ta không phóng chất thải hạt nhân lên Mặt trời hay Mặt trăng?

Sức mạnh hạt nhân là thứ vô cùng bí ẩn. Dù nó có thể tạo ra một lượng năng lượng không tưởng mà chỉ cần rất ít nguyên liệu "đầu vào", biến nó trở thành một nguồn năng lượng tuyệt vời và đáng tin cậy, nhưng nó cũng có một số nhược điểm và hạn chế.

Một trong những vấn đề lớn nhất liên quan đến bất kỳ thứ gì đi kèm với "hạt nhân" là việc xử lý những chất thải không tránh khỏi sau quá trình phản ứng.

Được gọi là "chất thải phóng xạ", loại "rác sặc sỡ" này là một sản phẩm phụ của nhiều quy trình công nghệ hạt nhân khác nhau, bao gồm điện hạt nhân, dược phẩm hạt nhân, và nghiên cứu hạt nhân. Nó cực kỳ độc hại bởi có chứa nguyên liệu phóng xạ, mà như bạn đã biết, có thể gây nguy hiểm cho mọi dạng sống, bao gồm con người.

Tiêu huỷ chất thải hạt nhân là một trong những thách thức lớn nhất của thế giới hiện đại, một thế giới luôn khao khát những nguồn năng lượng vô tận từ các quy trình hạt nhân. Chính vì vậy, nhiều bộ óc trên toàn cầu đã ngày đêm suy nghĩ những ý tưởng và giả thuyết nhằm loại bỏ chất thải hạt nhân một cách hiệu quả nhất.

Một trong những ý tưởng đó là thu gom toàn bộ chất thải hạt nhân và đặt chúng vào những container niêm kín, sau đó đưa số container này vào một quả tên lửa phóng thẳng lên Mặt trời.

Quả là sáng tạo!

Nhưng không, trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận xem tại sao đó thực ra là một ý tưởng thảm hoạ.

Phải có lực đẩy siêu lớn

Phóng bất kỳ tên lửa nào vào không gian cũng đòi hỏi lực đẩy - loại lực hướng lên để nâng tên lửa khỏi mặt đất và "ném" nó về phía mục tiêu định trước.

Bạn sẽ bất ngờ khi biết rằng lực đẩy cần thiết để đưa một tên lửa ra khỏi thái dương hệ thấp hơn so với lực đẩy cần thiết để đưa nó đến một mục tiêu nằm bên trong thái dương hệ, như lên một hành tinh khác (mà trong trường hợp này là Mặt trời).

Tại sao?

Hành tinh của chúng ta có vận tốc xoay gần 460 m/s (tại xích đạo). Do đó, khi một tên lửa được phóng khỏi bề mặt Trái đất, vận tốc xoay của hành tinh chúng ta sẽ được thêm vào vận tốc của tên lửa. Trên thực tế, đây là một kỹ thuật mà các cơ quan hàng không trên toàn thế giới sử dụng để đưa các vệ tinh và tàu thăm dò vào không gian.

Tuy nhiên, nếu bạn muốn đưa một tên lửa lên Mặt trời, bạn sẽ cần một lực đẩy siêu lớn nhằm 1) ngăn tên lửa không bay chệch hướng khỏi quỹ đạo Trái đất, và nhằm 2) đưa nó hướng về phía Mặt trời.

Kể cả khi bạn tạo ra được lực đẩy nói trên, bạn vẫn cần thêm nhiều nhiên liệu nữa để tiếp tục tạo ra một lực đẩy siêu lớn khác khi tên lửa tiếp cận Mặt trời. Lực kéo hấp dẫn của Mặt trời là rất mạnh, do đó càng gần Mặt trời, tên lửa càng khó đâm vào nó. Trên thực tế, nếu có một tàu vũ trụ bay đến Mặt trời, khả năng cao nó sẽ bị kéo vào quỹ đạo Mặt trời và sau đó bay đi mất.

Những nguy cơ nếu vụ phóng tên lửa bị thất bại

Sẽ là thảm hoạ cho toàn hành tinh nếu tên lửa chở chất thải hạt nhân phát nổ trong hoặc sau khi phóng

Phóng tên lửa thất bại không phải chuyện hiếm. Lịch sử nghiên cứu không gian và khám phá vũ trụ của loài người đã có không ít vụ tai nạn liên quan đến việc phóng tên lửa, một vài trong số đó dẫn đến những kết quả tàn khốc, bao gồm gây thiệt mạng cho các phi hành gia. Mọi tên lửa và phi hành đoàn đi cùng nó đều được chuẩn bị kỹ càng về mặt tinh thần cho những tình huống bất ngờ nếu có điều gì đó không may xảy ra trong hoặc sau khi phóng.

Bây giờ, hãy hình dung nếu có sai sót trong việc phóng quả tên lửa chở chất thải phóng xạ với mức độ nguy hiểm cao - lúc đó chuyện gì sẽ xảy ra?

Một thất bại như vậy sẽ dẫn đến những hệ quả kinh hoàng cho;toàn bộ thế giới, bởi chất thải phóng xạ chở trong tên lửa sẽ phát tán ra một khu vực rộng lớn.

Tiếp đến là vấn đề rác thải vũ trụ. Hiện có một số lượng cực lớn các vệ tinh đã hỏng, cũ kỹ, cùng với vô số các phần linh kiện và rác thải từ chúng, bay quanh quỹ đạo Trái đất, gián tiếp tạo ra những thách thức đáng kể đối với mọi sứ mệnh không gian. Không cần phải bàn cãi, sẽ thật kinh khủng nếu một tên lửa chở rác thải hạt nhân phát nổ và khiến chất thải phóng xạ bay tán loạn trong vành đai rác thải vũ trụ ngày càng mở rộng hơn quanh Trái đất.

Chi phí

Một sứ mệnh không gian ở tầm này sẽ rất đắt đỏ. Trên thực tế, dự trù kinh phí có thể tốn kém đến mức bất hợp lý nếu một cơ quan không gian cân nhắc và quyết định đưa chất thải hạt nhân từ Trái đất lên Mặt trăng hoặc Mặt trời.

Nguy cơ quá cao

Phóng toàn bộ chất thải hạt nhân của Trái đất vào không gian là một việc làm nguy hiểm, và không khả thi về mặt kinh tế, đặc biệt khi chúng ta đã có những giải pháp hiệu quả hơn về mặt chi phí để giải quyết vấn đề chất thải hạt nhân.

Hơn nữa, khi nói đến việc phóng chất thải hạt nhân lên Mặt trăng, chúng ta chắc chắn không muốn "hạ độc" vệ tinh gần nhất của mình bằng cách phát tán những thứ "độc hại của độc hại" lên toàn bề mặt của nó. Có thể chúng ta không có cơ hội ghé thăm Mặt trăng thường xuyên, nhưng đó vẫn là địa điểm lý tưởng để một ngày nào đó loài người xem xét kế hoạch định cư lâu dài.

Minh.T.T (theo ScienceABC)