Các cán bộ thuộc cơ quan pháp quy hạt nhân, cán bộ tuyến đầu (FLOs) và các chuyên gia hỗ trợ kỹ thuật từ 24 quốc gia đã chia sẻ kinh nghiệm sử dụng Đầu dò Germanium siêu tinh khiết (HPGe) để duy trì và tăng cường công tác bảo đảm an ninh hạt nhân tại hội thảo trực tuyến vào ngày 08 – 09/12/2020.

Các cán bộ thuộc cơ quan pháp quy hạt nhân, cán bộ tuyến đầu (FLOs) và các chuyên gia hỗ trợ kỹ thuật từ 24 quốc gia đã chia sẻ kinh nghiệm sử dụng Đầu dò Germanium siêu tinh khiết (HPGe) để duy trì và tăng cường công tác bảo đảm an ninh hạt nhân tại hội thảo trực tuyến vào ngày 08 – 09/12/2020.

Hướng dẫn sử dụng đầu dò HPGe tại phòng thí nghiệm phân tích thuộc Trung tâm Công nghệ An ninh hạt nhân quốc gia – SNSTC, Bắc Kinh, Trung Quốc (nguồn: SNSTC)

Với đặc trưng độ phân giải năng lượng cao, đầu dò HPGe đóng vai trò quan trọng trong việc nhận diện và đánh giá định lượng được chính xác vật liệu hạt nhân hoặc nguồn phóng xạ từ công tác bảo đảm an ninh hạt nhân tại cửa khẩu cho đến công tác giám định hạt nhân. Tuy nhiên, việc sử dụng và phân tích phổ phóng xạ đo từ đầu dò HPGe đòi hỏi các công cụ hỗ trợ tiên tiến và kiến thức chuyên môn từ các chuyên gia.
Đánh giá được sự cần thiết về chia sẻ kiến thức và kinh nghiệm sử dụng thiết bị ghi đo bức xạ của các quốc gia thành viên, Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế IAEA đã phối hợp với cơ quan hợp tác an ninh hạt nhân khu vực đặt tại Trung tâm Công nghệ An ninh hạt nhân quốc gia Trung Quốc – SNSTC tổ chức hội thảo trực tuyến về chủ đề này. Hội thảo đã thu hút được sự quan tâm và tham gia của hơn 80 thành viên để thảo luận và chia sẻ về kinh nghiệm triển  khai và sử dụng đầu dò HPGe nhằm tăng cường năng lực quốc gia trong việc phát hiện chất phóng xạ nằm ngoài sự kiểm soát như nguồn phóng xạ bị thất lạc, mất cắp, hoặc vận chuyển trái phép.
“Tính hiệu quả của đầu dò HPGe làm cho đây là công cụ có giá trị quan trọng trong công tác bảo đảm an ninh hạt nhân. Việc nhận diện chính xác loại đồng vị phóng xạ và đo đánh giá định lượng các đồng vị này giúp các quốc gia xác định được sự hiện diện của vật liệu hạt nhân hoặc nguồn phóng xạ nằm ngoài sự kiểm soát của cơ quan pháp quy, thậm chí trong tình huống vật liệu phóng xạ đã được che chắn hoặc các kịch bản trà trộn để vận chuyển trái phép” ông Daming Liu, Trưởng bộ phận nguồn phóng xạ nằm ngoài kiểm soát thuộc Ban An ninh hạt nhân, IAEA phát biểu.
Đầu dò HPGe có thể nhận diện chính xác đồng vị phóng xạ và ước tính được hoạt độ trong việc kiểm tra, đánh giá từ các kiện hàng nhỏ đến các container chở hàng lớn. Với độ phân giải năng lượng cao hơn các loại thiết bị khác, đầu dò HPGe đặc biệt hữu ích khi đo đánh giá trong môi trường có mức phông phóng xạ tự nhiên cao, trong điều kiện nguồn bị che chắn hoặc có sự hiện hữu của nhiều loại đồng vị phóng xạ khác nhau, đặc biệt là các đồng vị tự nhiên NORM. Đầu dò HPGe có thể phân biệt giữa chất phóng xạ có nguồn gốc tự nhiên NORM có trong hàng hóa thông thường như gạch men, phân bón và chất phóng xạ nhân tạo có thể gây ảnh hưởng đến con người và môi trường hoặc sử dụng trong các mục đích xấu như tấn công khủng bố.
Ông Nguyễn Ninh Giang, cán bộ Cục An toàn bức xạ và hạt nhân, Việt Nam cho viết: “Đồng vị phóng xạ NORM và nhiều chất phóng xạ khác có trong các loại hàng hóa thương mại và thường gây ra cảnh báo phóng xạ. Chúng ta phải đưa ra những phương pháp cải tiến để nhanh chóng nhận diện và xác định những cảnh báo hợp pháp từ NORM hoặc nguồn phóng xạ có giấy phép để không cản trợ hoạt động thuận lợi thương mại mà vẫn phải bảo đảm các mối quan tâm về an ninh hạt nhân”.
An toàn và An ninh
Trong trường hợp có cảnh báo phóng xạ, sử dụng đầu dò HPGe sẽ cho các kết quả để xác định quy trình xử lý thích hợp cho các cơ quan chức năng dù từ góc độ an toàn bức xạ hay an ninh hạt nhân.
Các quốc gia thành viên của IAEA thường xuyên báo cáo các vụ việc phát hiện phế liệu kim loại nhiễm phóng xạ thông qua hệ thống cơ sở dữ liệu về sự cố và buôn bán trái phép nguồn phóng xạ ITDB. Việc đánh giá được loại đồng vị phóng xạ và định lượng được hoạt độ của vật liệu phóng xạ là căn cứ quan trọng để các cơ quan chức năng đưa ra quyết định xử lý. Công việc phân tích chi tiết các nhân phóng xạ còn có thể hỗ trợ cho công tác giám định hạt nhân để truy tìm nguồn gốc của vật liệu hạt nhân hoặc nguồn phóng xạ nằm ngoài sự kiểm soát.
Ông Prasad Mahakumara, Giám đốc đơn vị hỗ trợ kỹ thuật và an toàn bức xạ, Cơ quan Năng lượng nguyên tử Sri Lanka cho biết: “Khi ngăn chặn một container phế liệu gây cảnh báo bức xạ gamma – neutron tại cửa khẩu, chúng tôi sử dụng đầu dò HPGe để nhận diện và phân tích phổ gamma. Với độ phân giải năng lượng cao và công cụ hỗ trợ phân tích các loại phổ hiện đại, chúng tôi có thể xác định chính xác loại đồng vị phóng xạ ở bên trong container thuộc nhóm đồng vị tự nhiên hay nhân tạo và giải quyết cảnh báo một cách thích hợp như một tình huống về an toàn bức xạ thông thường hoặc khởi động kế hoạch ứng phó đối với sự cố an ninh hạt nhân”. 
Mặc dù có khả năng phát hiện chính xác và phổ biến trên thế giới, đầu dò HPGe hiện nay vẫn chưa được nhiều cán bộ tuyến đầu triển khai sử dụng do các nguyên nhân như: chi phí trang bị và bảo trì quá cao, cần làm lạnh đầu dò khi đo đạc cũng như việc yêu cầu cán bộ sử dụng có kiến thức chuyên sâu để đánh giá phổ bức xạ và đi đến kết luận về vấn đề an toàn hoặc an ninh.
Để tăng cường năng lực về phát hiện phóng xạ, IAEA hỗ trợ các quốc gia thành viên trong công tác đào tạo chuyên gia sử dụng hiệu quả đầu dò HPGe cho các mục tiêu bảo đảm an ninh hạt nhân cũng như một phần trong công tác bảo đảm an toan bức xạ.
An ninh hạt nhân là trách nhiệm của quốc gia và hợp tác quốc tế đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ thiết lập và duy trì cơ chế an ninh hạt nhân tại mỗi quốc gia. Hiện nay IAEA luôn quan tâm và tăng cường hợp tác với các cơ quan pháp quy và hỗ trợ kỹ thuật của quốc gia thành viên để thúc đẩy lợi ích bền vững về bảo đảm an toàn và an ninh vì mục đích hòa bình của ứng dụng khoa học và công nghệ hạt nhân.