Viện Kurchatov, chiếc nôi năng lượng hạt nhân Nga

Viện Kurchatov là trung tâm của chương trình vũ khí nguyên tử Liên Xô trong những năm 1940, nhưng sau đó chuyển sang nghiên cứu dân sự vào những năm 1950. Ngày nay, Viện Kurchatov là một trong những Trung tâm Nghiên cứu Nhà nước Nga. Năm 2018, Viện kỷ niệm 75 năm thành lập.

'Các lò phản ứng hạt nhân được thiết kế trong các bức tường của Viện và được sử dụng trong các ngành công nghiệp, đóng tàu, y học, vũ trụ và quốc phòng của chúng ta, đã trở thành biểu tượng của quyền lực nhà nước chúng ta' - Tổng thống Nga Vladimir Putin phát biểu tại lễ kỷ niệm.

'Phòng thí nghiệm số 2'

Được coi là một phòng thí nghiệm tuyệt mật để phát triển bom hạt nhân Liên Xô trong Chiến tranh thế giới lần 2, Viện Kurchatov không chỉ hoàn thành mục tiêu chính của mình mà còn tạo ra hàng chục sáng kiến khoa học bao gồm bom nhiệt hạch đầu tiên trên thế giới và nhà máy điện hạt nhân công nghiệp đầu tiên trên thế giới. Từ quả bom hạt nhân đầu tiên của Liên Xô cho đến sự xuất hiện của Internet Nga - Viện Năng lượng nguyên tử Kurchatov đã là nơi sản sinh ra sự đổi mới ở Nga.

Được thành lập vào năm 1943, Viện Kurchatov ban đầu được đặt tên là 'Phòng thí nghiệm số 2'. Một tiêu đề không rõ ràng như vậy được thiết kế để giữ bí mật công việc của cơ quan - nhưng điều quan trọng hơn tất cả chính là nó được thành lập để phát minh ra quả bom hạt nhân đầu tiên của chính quyền Xôviết.

Trong tất cả các tài liệu, phòng thí nghiệm được liệt kê là 'phân xưởng lắp ráp', và uranium được gọi là… silicon. Tất cả những người tham gia dự án phải trải qua một hệ thống kiểm tra an ninh cực kỳ gắt gao, phức tạp, đồng thời phải ký vào luật bí mật chính thức của Liên Xô. Chỉ đến năm 1960, Viện mới được đặt theo tên của Igor Kurchatov - nhà vật lý hạt nhân xuất sắc nhất của Liên Xô và lãnh đạo đầu tiên của cơ quan.

Viện Kurchatov và tượng Iror Kurchatov.

Theo lệnh của Kurchatov, trong 15 năm đầu tiên làm việc trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học Liên Xô không chỉ đạt được mục tiêu ban đầu và tạo ra quả bom hạt nhân đầu tiên của Liên Xô (năm 1949) mà còn phát triển máy gia tốc Cyclotron đầu tiên ở Moscow (năm 1944), lò phản ứng hạt nhân đầu tiên ở Châu Âu (năm 1946), quả bom nhiệt hạch đầu tiên trên thế giới (năm 1953), nhà máy điện hạt nhân công nghiệp đầu tiên trên thế giới (năm 1954), lò phản ứng hạt nhân đầu tiên của Liên Xô cho tàu ngầm (năm 1958) và tàu phá băng chạy bằng năng lượng hạt nhân đầu tiên trên thế giới (năm 1959). Kurchatov có một tính cách mạnh mẽ đã truyền cảm hứng cho các đồng nghiệp của mình.

Những người biết Kurchatov nhớ lại ông là một nhà lãnh đạo năng nổ, vui tính và không ai khác có thể làm một công việc tốt hơn ông. Kurchatov dành thời gian cho tất cả mọi thứ: ông có thể đến thăm mọi cơ sở của Viện, kiểm tra tiến độ công việc, nói chuyện với các đồng nghiệp, cổ vũ họ và định hình nhiệm vụ.

Nhân viên của Kurchatov mong chờ những cuộc họp mặt với ông để luôn được truyền cảm hứng và lưu lại trong ký ức trong một thời gian dài.

Mitch Anatoly Alexandrov, nhà vật lý và giám đốc thứ hai của Viện Kurchatov, đã viết về Igor Kurchatov: 'Trong số hàng ngàn người giải quyết vấn đề hạt nhân vào thời điểm đó, không có ai nổi tiếng và được kính trọng hơn con người khổng lồ này - với dáng đi chậm chạp, đôi mắt rạng rỡ và cái tên ngắn ấm áp 'Ông Râu''.

Chào đời tại miền quê vùng Simsky Zavod phía Nam Ural và năm 20 tuổi, Kurchatov tốt nghiệp Trường Đại học Tổng hợp Tavrichesky ngành Toán Lý.

15 năm tiếp theo (1925-1940), Kurchatov hoạt động ở nhiều lĩnh vực khác nhau - từ nghiên cứu thủy triều, dao động của mặt biển, sóng biển ở biển Azov, Hắc Hải đến vật lý các chất điện môi, chất bán dẫn, vật lý và kỹ thuật các chất cảm biến đến vật lý hạt nhân, kỹ thuật gia tốc và máy gia tốc ở Viện Vật lý kỹ thuật Leningrad (LPTI).

Kurchatov chính thức tiếp cận lĩnh vực năng lượng hạt nhân và triển khai nghiên cứu một cách có hệ thống từ tháng 12-1932, khi được cử làm Phó chủ nhiệm nhóm nghiên cứu chuyên biệt về hạt nhân nguyên tử ở LPTI - Viện do thầy của ông, Viện sĩ A.F. Ioffe sáng lập từ năm 1918. Ngày 1-5-1933, Kurchatov là trưởng bộ phận Vật lý hạt nhân LPTI.

Vào lúc 12 giờ 15 phút trưa ngày 7-2-1960, trong khi đang thảo luận công việc với Viện sĩ Kharitov, Kurchatov đột ngột qua đời ở tuổi 57 do bị nghẽn động mạch tim. Đây là tổn thất to lớn cho nền khoa học của Liên Xô và nhân loại. Tượng của ông đã được dựng ở nhiều nơi như: Ozyorsk, Chelyabinsk, Semipalatinsky... để tưởng nhớ đến người đã có công góp phần chế tạo ra quả bom nguyên tử đầu tiên của Liên Xô.

Quá khứ và hiện tại

Năm 1968, Viện Kurchatov đã đạt được thành quả kỷ lục về việc giam plasma bằng cách sử dụng một Tokamak - một buồng hình xuyến với cuộn dây từ tính; hay nói cách khác là một loại máy sản sinh ra từ trường hình xuyến để chứa plasma.

Mặc dù có một số thiết bị chứa plasma khác, tokamak vẫn được coi là ứng cử viên số một trong việc tạo năng lượng hợp hạch. Tokamak là một phát minh quan trọng của 2 nhà khoa học Igor Yevgenyevich Tamm và Andrei Sakharov trong những năm 1950.

Mô hình của quả bom hạt nhân đầu tiên của Liên Xô RDS-01 được trưng bày tại Trung tâm hạt nhân Liên bang Nga - Viện nghiên cứu khoa học vật lý toàn Nga (RFNC-VNIIEF) ở Sarov của Nga.

Được tạo ra tại Viện Kurchatov, tokamak nhanh chóng trở thành công cụ nghiên cứu chính cho phản ứng tổng hợp nhiệt hạch có kiểm soát trên toàn thế giới.

Trong thập niên tiếp theo, Viện Kurchatov đã nhanh chóng phát triển các công nghệ vi điện tử bao gồm cấy ion, in thạch bản, hóa học plasma, màng mỏng. Tất cả những điều này đã trở thành nền tảng cho sự phát triển của công nghệ nano tại Viện, tạo ra các hệ thống lai và siêu máy tính.

Năm 1975, một chiếc Tokamak T-10 lớn mới - ngày nay, nó vẫn đang được sử dụng để kiểm tra thiết bị cho ITER - lò phản ứng nhiệt hạch thử nghiệm đầu tiên trên thế giới. Viện cũng có tokamak T-15 lớn với hệ thống từ tính siêu dẫn. Viện Kurchatov cũng trực tiếp gắn liền với sự xuất hiện của Internet ở Liên Xô, và sau đó là ở Nga.

Vào ngày 1-8-1990, mạng máy tính đầu tiên Relcom được thành lập bên trong Viện Kurchatov. Điều đầu tiên cần làm là kết nối máy tính trong các tổ chức khoa học ở Moscow, Leningrad, Novosibirsk và Kiev. Và vào ngày 28-8 cùng năm, phiên giao tiếp máy tính đầu tiên đã diễn ra trên lãnh thổ Liên Xô với Phần Lan, được thiết lập tại Đại học Helsinki.

Đội ngũ khoa học hạt nhân của Kurchatov đã cho nổ thành công quả bom nguyên tử đầu tiên của Liên Xô vào 6 giờ sáng ngày 29-8-1949 tại Semipalatinsky (Kazakhstan), và chỉ 4 năm sau - vào ngày 12-8-1953 - tiếp tục cho nổ quả bom nhiệt hạch (còn gọi là bom khinh khí hoặc bom hydro) đầu tiên trên thế giới.

Theo sáng kiến và dưới sự lãnh đạo khoa học của Kurchatov, Liên Xô đã xây dựng và đưa vào vận hành khai thác nhà máy điện nguyên tử đầu tiên trên thế giới vào ngày 26-6-1954 ở Obninsk.

Ngày nay người ta coi đó là thời điểm ra đời của điện nguyên tử, khẳng định khả năng sử dụng năng lượng nguyên tử phục vụ mục đích hòa bình, góp phần đáp ứng nhu cầu năng lượng cho nhân loại.

Ngày nay, Viện Kurchatov bao gồm một loạt các trung tâm nghiên cứu riêng biệt liên quan đến một loạt vấn đề khoa học - tất cả các bộ môn đều kết hợp với nhau dưới bóng Trung tâm nghiên cứu quốc gia - 'Viện Kurchatov'.

Các hoạt động cốt lõi của trung tâm vẫn là sự phát triển an toàn của năng lượng hạt nhân, quá trình tổng hợp hạt nhân và nhiệt hạch có kiểm soát, vật lý hạt nhân năng lượng thấp và trung bình, vật lý trạng thái rắn và siêu dẫn.

Ngoài ra, nghiên cứu nghiêm túc cũng được tiến hành trong lĩnh vực nano và công nghệ sinh học, việc tạo ra vật liệu mới và thuốc chữa bệnh. Trong một số dự án thú vị nhất mà Viện Kurchatov đang thực hiện là tìm giải pháp bảo vệ con người khỏi bức xạ trong không gian - cho phép du hành không gian dài hạn và có thể thoát khỏi những ký ức tiêu cực.

Tiết lộ bí mật vụ nổ hạt nhân tại Viện Kurchatov

Trong những thập niên qua, có tin đồn đã lan truyền vào đầu những năm 1970, một vụ tai nạn tại Viện Năng lượng nguyên tử Kurchatov, ở một vùng ngoại ô của Moscow, đã phóng ra một đám mây khí trôi qua thành phố và bức xạ có khả năng gây hại tiềm ẩn cho người dân.

Cuối tháng 9-1999, Dmitry Parfanovich - một nhà nghiên cứu hàng đầu tại Viện Kurchatov - báo cáo tại Hội nghị quốc tế về an toàn hạt nhân ở thành phố Versailles nước Pháp về vụ nổ nghiêm trọng nhất xảy ra vào ngày 26-5-1971. Đây là lần đầu tiên một nhà nghiên cứu cấp cao của Kurchatov thảo luận về sự kiện.

Theo Kurchatov, vụ nổ tại Viện Kurchatov vào đầu những năm 1970 đã giết chết 2 người nhưng khẳng định không có chất đồng vị phóng xạ nào phát tán ra bầu không khí trên toàn thành phố.

Nhà sử học David Holloway, Đại học Stanford (Mỹ), tác giả của cuốn sách 'Stalin và Quả bom', nói: 'Vào những năm 1970, tính bí mật là yêu cầu rất cao ở Liên Xô'. Vào thời điểm đó, Parfanovich đang làm việc trong khu vực nghiên cứu gần một trong những khu vực quan trọng nhất của Viện. Parfanovich nói với tạp chí khoa học Mỹ Science: 'Tất cả xảy ra do cấu trúc bộ phận trong lò phản ứng rất mong manh'.

Vào khoảng 4 giờ chiều hôm đó, các thí nghiệm tại lò phản ứng này đã được hoàn thành và các nhà nghiên cứu đang trong quá trình tắt nó. Điều này liên quan đến việc rút cạn nước, được sử dụng như một chất điều tiết. Thủ tục tiêu chuẩn yêu cầu nước phải được rút từ từ và cẩn thận, nhưng vào ngày hôm đó - Parfanovich nhớ lại - các công nhân đã vội vàng và họ sử dụng một cống khẩn cấp lớn ở đáy bể.

Việc loại bỏ nhanh chóng bộ điều tiết nước làm cho cấu trúc nóng lên, tạo ra áp lực dư thừa làm oằn chân đế lò phản ứng. Kết quả là, các thanh uranium bung khỏi ổ cắm của chúng và rơi ra khỏi đáy của tổ hợp xuống sàn nhà bên dưới. Sau đó là một tia phóng xạ, các thanh uranium tan chảy và thay đổi cấu hình của chúng làm cho phản ứng lại dừng lại lần nữa.

Parfanovich cho biết mặc dù vụ nổ chỉ kéo dài một phần nghìn giây nhưng một kỹ thuật viên đứng gần đó đã bị nhiễm một lượng bức xạ trực tiếp lên tới 6.000 roentgen. Người này qua đời ngay ngày hôm sau sau một cơn đau tim.

Một nhà nghiên cứu khác nhiễm hơn 2.000 roentgen và chết vào 2 tuần sau đó. Hai nhà nghiên cứu khác nhiễm ở mức 800 đến 900 roentgen và may mắn được cứu sống nhờ điều trị y tế tích cực, nhưng hậu quả không tránh khỏi là tình trạng sức khỏe của họ bị ảnh hưởng rất nặng nề. Các nhân viên khác được bảo vệ bởi một lá chắn bê tông nên chỉ bị nhiễm với liều lượng không đáng kể.

Tất cả nhân viên làm việc trong tòa nhà Viện Kurchatov được sơ tán ngay lập tức và nỗ lực kiểm tra phóng xạ thường xuyên theo thủ tục cho thấy một số người có đồng vị phóng xạ I-131 bám trên quần áo của họ.

Vladimir Asmolov, người đứng đầu Viện kiểm soát sử dụng năng lượng hạt nhân an toàn (một phần của trung tâm Kurchatov), nhớ lại có một số nhà nghiên cứu trẻ đang mặc quần áo bị ô nhiễm đã trốn tránh an ninh với hy vọng đơn giản là chờ mức độ phóng xạ giảm xuống. Họ đã đi uống rượu trong khu vườn táo trong khuôn viên của Viện.

Khu vườn được trồng bởi người sáng lập của nó, Igor Kurchatov. (Kurchatov thích chứng minh sự an toàn bằng cách ăn táo ngay từ trên cây). Bất chấp tin đồn về những đám mây phóng xạ trôi nổi khắp trung tâm Moscow, Parfanovich khẳng định không có khí thải nguy hiểm phát tán ra bên ngoài khu vực nghiên cứu.

Toàn bộ sự việc được giữ bí mật, ngay cả từ các nhà nghiên cứu làm việc trong các chi nhánh khác của Viện Kurchatov. Hầu hết mọi người đều biết chuyện một vụ nổ đã xảy ra nhưng không biết mức độ nghiêm trọng của nó.

Khoảng 3 tháng trước vụ nổ hôm 26-5-1971, một vụ nổ khác yếu hơn cũng đã xảy ra trong Viện Kurchatov. Trong vụ này, các nhà nghiên cứu không nhận biết có bất cứ điều gì sai sót với lò phản ứng cho đến khi họ nhận thấy một ánh sáng màu xanh lam chiếu sáng trần nhà. Parfanovich báo cáo có 2 nhà nghiên cứu nhiễm khoảng 1.000 roentgen, và một trong số họ sau đó bị cắt cụt chân.

Tại hội nghị khác ở thành phố Paris nước Pháp, Parfanovich tiết lộ có tổng cộng 5 vụ nổ như vậy xảy ra tại các trung tâm nghiên cứu trong thời kỳ Xôviết. Vladimir Asmolov nghĩ rằng các viện nghiên cứu nguyên tử và ngành công nghiệp điện hạt nhân phát triển từ thời Xôviết có hồ sơ an toàn tốt, nhưng các tiêu chuẩn đó hiện đang tuột dốc.

Tuy nhiên, do lo ngại về an toàn hạt nhân mà Evgeny Velikhov - giám đốc Viện Kurchatov hiện nay - ủng hộ việc di dời cơ sở nghiên cứu ra ngoài Moscow.

Theo Trang Thuần (tổng hợp)/Công an Nhân dân

Tags: Viện Kurchatov  |  đầu tiên  |  Liên Xô  |  Nghiên cứu  |  hạt nhân  |  quả bom  |  thế giới  |  nhà nghiên cứu  |  trung tâm  |  sử dụng