Vi khuẩn xử lý urani phóng xạ
Theo Ủy ban Năng lượng Hoa Kỳ, phóng xạ Urani ở các nhà máy điện hạt nhân, kho vũ khí, trung tâm nghiên cứu và các khu vực trước kia có xảy ra nổ bom hạt nhân như Hiroshima, Nagasaki, Chernobyl,... hàng năm làm nhiễm độc 2.500 tỉ lít nước ngầm của thế giới.
Nguồn nước nhiễm phóng xạ này sau đó sẽ ngấm vào cây cối, động vật uống phải, hoặc hòa vào nguồn nước sinh hoạt của con người và cuối cùng tích lũy trong cơ thể. Đây là nguyên nhân chính gây nên những đột biến, dị dạng, bệnh tật,... cho các cơ thể sống trong tự nhiên.
Cũng theo điều tra của Ủy ban này, thực chất, lượng phóng xạ rò rỉ trong không khí, không gây nguy hiểm nhiều cho con người bằng lượng phóng xạ xâm nhiễm vào nguồn nước. Bởi vì, trong không khí - các tia phóng xạ chỉ có một không gian tác động rất hạn chế và giảm dần theo thời gian; còn trong nước, nó có thể (theo nước) đi xa hơn và gây độc cho những vùng lân cận.
Không những thế, ảnh hưởng của chúng ngày càng tăng theo thời gian do sự tích tụ của phóng xạ trong nước ngày càng lớn hơn. Vì vậy, khi Hiroshima và Chernobyl bị ảnh hưởng trực tiếp của phóng xạ hạt nhân nhưng những vùng rất xa ở xung quanh cũng bị tác động theo, do nguồn nước ngầm liên thông giữa các vùng.
Người ta đã phát hiện những triệu chứng nhiễm độc phóng xạ trên cơ thể con người sống ở những vùng rất xa hai trung tâm "phóng xạ" này, dù theo lý thuyết thì những vùng đó không thể bị ảnh hưởng vì nằm quá tầm hoạt động của các tia phóng xạ sau các vụ nổ. Tuy nhiên, kết quả thực tế cho thấy chúng vẫn bị ảnh hưởng.
 |
|
Kết quả phân tích môi trường TShewanell oneidensis. |
Trong hơn một thập niên qua, Chính phủ Hoa Kỳ đã đầu tư nhiều tiền của cho công cuộc nghiên cứu để tìm ra một loại siêu vi khuẩn (superbacteria) có khả năng giúp con người xử lý được các phân tử urani phóng xạ.
Tên của loài vi khuẩn đó là Shewanella oneidensis thuộc họ Shewanella. Trong đời sống tự nhiên, chúng liên kết thành các tập đoàn không bền vững có cấu trúc giống như những chuỗi hạt ngọc trai mà mỗi hạt ngọc là một vi khuẩn. Mỗi chuỗi như vậy dài 5 mm, các chuỗi được liên kết lại với nhau tạo nên một mạng lưới chằng chịt.
Đây là một chủng kị khí không bắt buộc, khi không có oxy, chúng sẽ sử dụng nguồn năng lượng cung cấp từ các phân tử urani phóng xạ. Theo đó, chúng sẽ tiến hành tách lấy các điện tử của phân tử urani, và sau một loạt phản ứng khác urani sẽ được chuyển hóa thành uranit.
Nếu như urani có khả năng gây độc cực mạnh cho nguồn nước vì chúng tan vô hạn trong nước thì uranit là một phân tử rất lành tính. Chúng còn được gọi là dioxid urani (UO2), không tan trong nước và khá trơ về mặt hóa học. Vì vậy, người ta có thể thu hồi chúng bằng các phương pháp lọc truyền thống hay bằng các cột trao đổi ion.
Khi hoạt động, Shewanella oneidensis sẽ tiết ra một loại chất nhờn đặc biệt và uranit tạo ra sẽ được giữ trong cái lưới chất nhờn này. Khi lớp chất nhờn khô đi, nó sẽ tạo thành một lớp vỏ cứng ngăn cản sự rò rỉ của urani hòa tan ở bên trong ra bên ngoài, điều này cũng giống như Shewanella oneidensis đã tạo ra một nhà tù để nhốt urani lại vậy.
Hiện giờ, các nhà khoa học đang tiến sang một bước mới, đó là tìm hiểu cơ chế làm sao Shewanella oneidensis có thể chuyển urani thành uranit, và do chủng vi khuẩn hiện nay có hoạt tính không mạnh nên họ cần phải tạo ra những chủng đột biến mạnh hơn, nhằm có thể tăng tốc việc chuyển hóa urani.
Hơn thế nữa, do là chủng kị khí không bắt buộc và hoạt tính của Shewanella oneidensis giảm khi có oxy nên các nhà khoa học còn phải tìm cách để duy trì hoạt tính cho chúng trong môi trường dù có hay không có oxy đi chăng nữa.
Những khó khăn đang chờ họ trước mắt, nhưng những người dân ở các khu nghĩa địa phóng xạ đang dõi theo sát sao công việc của họ và mong chờ tương lai con cháu của mình có thể thoát khỏi lưỡi hái của phóng xạ hạt nhân