Việt Nam có công trình thực nghiệm về vật lý hạt nhân ở tầm thế giới

Lần đầu tiên, công trình nghiên cứu thực nghiệm về vật lý hạt nhân của các nhà khoa học Việt Nam đã được công bố trên tạp chí uy tín hàng đầu thế giới (Physical Review C). Những phát hiện mới được cho là rất quan trọng đối với lĩnh vực nghiên cứu cấu trúc hạt nhân và vật lý thiên văn.

Hàng đầu: PGS.TS. Phạm Đình Khang (bìa trái). Hàng sau, từ trái qua: TS. Nguyễn Ngọc Anh (thứ 2), TS. Nguyễn Xuân Hải (thứ 4), PGS.TS. Nguyễn Quang Hưng (thứ 5) (Ảnh: NVCC)

Phát hiện mới có giá trị quan trọng

Nghiên cứu này cũng được các nhà khoa học Việt Nam đánh giá là hết sức cần thiết trong phát triển những hướng nghiên cứu, khai thác chuyên sâu đối với lò phản ứng hạt nhân mới sẽ được xây dựng tại Trung tâm khoa học và công nghệ hạt nhân, vừa được Chính phủ Việt Nam phê duyệt.

Theo đó, công trình nghiên cứu được thực hiện bởi 8 tác giả: tiến sĩ Nguyễn Ngọc Anh, TS. Nguyễn Xuân Hải và ThS. Hồ Hữu Thắng, cùng công tác ở Viện Nghiên cứu hạt nhân - Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam; PGS.TS. Nguyễn Quang Hưng, Trường ĐH Duy Tân Đà Nẵng; PGS.TS. Phạm Đình Khang, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội; GS.TS. Lê Hồng Khiêm, Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam.

Ngoài ra, 2 tiến sĩ A.M.Sukhovoj và L.V.Mitsyna thuộc Viện Liên hợp nghiên cứu hạt nhân Dubna (Nga) có cộng tác trong một công đoạn. Toàn bộ quá trình từ thiết kế, lắp đặt, đo đạc, xử lý số liệu, viết bài báo gửi cho tạp chí... đều được tiến hành tại Việt Nam, do nhóm Việt Nam thực hiện và làm chủ toàn bộ thí nghiệm.

Thí nghiệm được bắt đầu tiến hành vào tháng 12.2016 và kết thúc vào tháng 7/2017. Tiến sĩ Nguyễn Ngọc Anh thông tin: “Bản thảo đầu tiên của công trình được gửi tới tạp chí Physical Review C lần đầu vào tháng 2/2019, sau khi trải qua bước kiểm tra đánh giá số liệu của Trung tâm số liệu hạt nhân quốc gia thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven (Mỹ) và 2 vòng phản biện, cùng rất nhiều bước chỉnh sửa để hoàn thiện, đến ngày 15/8, bài công bố chính thức xuất hiện trên tạp chí này”.

Kết quả nghiên cứu nổi bật của bài báo là việc đã phát hiện được 74 chuyển dời sơ cấp, 61 mức kích thích, và 291 chuyển dời thứ cấp hoàn toàn mới so với các số liệu hiện có trong thư viện số liệu hạt nhân quốc tế (ENSDF).

"Số liệu mới bổ sung vào thư viện số liệu hạt nhân thế giới sẽ được sử dụng để nâng cao tính chính xác và độ tin cậy của các tính toán về tốc độ phản ứng và tiết diện phản ứng. Các tính toán này không chỉ cần thiết trong các ứng dụng xây dựng lò phản ứng hạt nhân, nhiên liệu hạt nhân, xử lý chất thải hạt nhân, mà còn rất quan trọng trong các nghiên cứu về vật lý thiên văn", PGS.TS. Nguyễn Quang Hưng cho biết.

Đây là công trình thực nghiệm đầu tiên trong lịch sử ngành vật lý hạt nhân của Việt Nam được công bố trên tạp chí Physical Review C của Hội Vật lý Mỹ, một tạp chí quốc tế uy tín hàng đầu về vật lý hạt nhân, nơi mà hầu hết các công bố thực nghiệm đều được thực hiện bởi các trung tâm nghiên cứu lớn trên thế giới về vật lý hạt nhân đặt tại Mỹ, Nhật Bản, châu Âu...

Bác bỏ quan điểm “Việt Nam không thể làm nghiên cứu về vật lý hạt nhân”

Chia sẻ với PV Thanh Niên, PGS.TS Phạm Đình Khang cho biết: "Các trung tâm nghiên cứu ở các nước phát triển được trang bị các thiết bị hiện đại như máy gia tốc năng lượng cao, lò phản ứng nghiên cứu công suất cao... Chúng hầu hết là các thiết bị lớn có giá trị từ vài chục triệu đô la cho tới hàng tỉ đô la, đòi hỏi số lượng lớn nhân lực và kinh phí để vận hành và bảo dưỡng. Bên cạnh các thiết bị lớn, các trung tâm này còn được trang bị các thiết bị ghi đo, hệ thống điện tử, hệ thống máy tính tiên tiến, hiện đại bậc nhất. Cùng với đó là đội ngũ cán bộ nghiên cứu hùng hậu đến từ nhiều quốc gia khác nhau".

Theo PGS.TS. Phạm Đình Khang, ở Việt Nam cộng đồng nghiên cứu vật lý hạt nhân thực nghiệm còn rất nhỏ bé. Về cơ sở vật chất, cả nước chỉ có duy nhất lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt có thể coi là một thiết bị lớn để nghiên cứu vật lý hạt nhân thực nghiệm, nhưng lò phản ứng này cho tới nay đã gần 60 tuổi (bắt đầu hoạt động từ năm 1963) và thuộc loại có công suất rất thấp (500 kW). Ngoài ra, các thiết bị chuyên dụng để nghiên cứu như: các loại đầu dò độ phân giải cao, các khối điện tử xử lý tín hiệu... cũng rất hạn chế về số lượng, đa phần đã giảm chất lượng theo giời gian sử dụng, đôi khi là không đồng bộ. Những hạn chế này khiến nhiều người nhận định rằng “Việt Nam không thể làm nghiên cứu vật lý hạt nhân thực nghiệm”.

Trong công trình nghiên cứu trên, các nhà khoa học đã sử dụng chùm nơtron từ lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt kết hợp với những hệ điện tử hiện có (đã khá lỗi thời) thực nghiệm các thí nghiệm đo phản ứng bắt nơtron nhiệt trên các hạt nhân khác nhau. Để khắc phục các hạn chế, các nhà khoa học đã phải tự lắp ráp các thiết bị đo, xây dựng hệ thống dẫn dòng nơtron. Các linh kiện của hệ đo đã được mua từ nhiều đề tài khác nhau, sau đó nhóm đã ghép nối để thành một hệ đo hoàn chỉnh.

PGS.TS Nguyễn Quang Hưng cho biết: “Kết quả của nghiên cứu trên là cần thiết trong việc khai thác chuyên sâu, hiệu quả cả về mặt nghiên cứu khoa học và đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cho lò phản ứng hạt nhân mới, chuẩn bị được xây dựng tại Trung tâm khoa học và công nghệ hạt nhân (CNEST) sắp tới. Theo thiết kế, lò phản ứng hạt nhân mới sẽ có công suất 10 - 15 MW, gấp 20 - 30 lần lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Trong khi đó, với lò phản ứng Đà Lạt hiện tại, để có được bộ số liệu tốt có thể công bố quốc tế được thì thời gian đo phải mất ít nhất một năm. Do đó, nếu các thí nghiệm tương tự được tiến hành trên lò phản ứng mới thì thời gian đo sẽ giảm xuống rất nhiều, đồng thời chất lượng của các nghiên cứu chắc chắn sẽ tăng lên. Bên cạnh đó, thông qua nghiên cứu này, chúng ta sẽ đào tạo được một đội ngũ nghiên cứu có trình độ quốc tế bằng nội lực, thay vì phải bỏ nhiều kinh phí để gửi cán bộ đi học ở nước ngoài".

Nguồn tin: Báo Thanh Niên