Trung tâm chiếu xạ Hà Nội đang chuẩn bị chiếu xạ vải, lô hàng sẽ được xuất sang Australia. Nguồn: zing.vn

Hiện trạng ứng dụng công nghệ bức xạ tại Việt Nam

Với mọi người, công nghệ bức xạ chỉ được biết đến rộng rãi sau những mùa vải, khi hàng chuyến xe chở vải đã qua chiếu xạ, tiệt trùng và đạt tiêu chuẩn xuất khẩu vào Australia, Mỹ, Nhật Bản… Tuy nhiên, công nghệ bức xạ còn có vai trò lớn hơn thế với sự góp mặt ở nhiều lĩnh vực của đời sống. Đặc biệt, với ngành nông nghiệp, công nghiệp bức xạ có khả năng đóng góp ở nhiều chu trình quan trọng, quyết định đến năng suất và chất lượng sản phẩm: chọn tạo giống, cải tạo đất, diệt côn trùng, bảo quản sau thu hoạch. Thông qua các chương trình hợp tác kỹ thuật và phối hợp nghiên cứu do Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA), Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam (VINATOM) đã phối hợp với các cơ quan khác như Viện Di truyền nông nghiệp, Viện Bảo vệ thực vật (Bộ NN&PTNT)… tạo ra 30 giống đột biến phóng xạ gồm 17 giống lúa, 10 giống đậu tương, 2 giống ngô và 1 giống hoa cúc, hầu hết đều là giống cao sản, với khả năng chống chịu sâu bệnh cải thiện. Hiện trên 50% vùng trồng đậu tương sử dụng giống DT2008 tạo ra từ đột biến của AGI. Hiện tại, việc kết hợp kỹ thuật nuôi cấy mô và sử dụng chỉ thị phân tử cũng góp phần rút ngắn thời gian chọn tạo giống đột biến.

Những kỹ thuật mới như kỹ thuật tiệt sinh côn trùng bằng bức xạ (SIT) cũng được phát triển. Với sự hỗ trợ của IAEA, VINATOM đã phối hợp với Viện Bảo vệ thực vật thực hiện dự án triển khai ứng dụng SIT kiểm soát ruồi đục quả Bactrocera dosalis Hendel trên quả thanh long Bình Thuận. Kết quả cho thấy chỉ cần áp dụng liều xạ 80-90 kGy có thể tạo được dòng côn trùng bất dục đực, phóng thích vào tự nhiên, làm giảm dần mật độ quần thể tiến tới tiêu diệt hoàn toàn loài ruồi đục quả này.

Mặt khác, kỹ thuật chiếu xạ liều cao cắt mạch các polymer tự nhiên đã được các nhà nghiên cứu của Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt, Trung tâm chiếu xạ Hà Nội, Trung tâm nghiên cứu và triển khai công nghệ bức xạ sử dụng để tạo ra các chế phẩm hữu ích như thuốc phòng và trị nấm bệnh trên cây trồng, phân vi sinh, chất kích thích tăng trưởng thực vật, hạt polymer ngậm nước, chịu nhiệt độ cao, áp suất cao phục vụ cho sản xuất nông nghiệp vùng khô hạn... Hiện tại một số sản phẩm đã được bắt đầu sử dụng như chất kích thích tăng trưởng thực vật T&D của Viện nghiên cứu Hạt nhân đã được đăng ký vào danh mục thuốc bảo vệ thực vật của Việt Nam, chế phẩm Olicide được điều chế từ vỏ tôm, cua có khả năng phòng trừ bệnh, kích thích tăng trưởng, dùng để phòng và trị các loại nấm trên cây trồng và đất, phân vi sinh Trichobac có tác dụng cải tạo đất, tăng độ phì, độ tơi xốp, giúp cây trồng hấp thu dinh dưỡng, sinh trưởng và phát triển tốt.

Hiện nay, ở ba cơ sở này của VINATOM đều đã tiến hành những nghiên cứu bước đầu về xử lý chiếu xạ trong khử trùng chất thải rắn, cho phép tái sử dụng rác thải sinh hoạt cũng như các phế phụ phẩm nông nghiệp khác làm cơ chất sản xuất phân bón; chiếu xạ phân hủy phenol, hợp chất ô nhiễm hữu cơ trong nước thải; chiếu xạ chùm tia điện tử làm giảm nhu cầu ô xy hóa học COD, khử màu nước thải dệt nhuộm…; chế tạo một số loại vật liệu hấp phụ, vật liệu nano kim loại dùng trong xử lý ô nhiễm, làm sạch môi trường.

Những thách thức đặt ra

Dù có nhiều tiềm năng ứng dụng nhưng việc phát triển công nghệ bức xạ tại Việt Nam vẫn gặp phải một số khó khăn nhất định.

Thứ nhất, hiện nay, thiết bị chiếu xạ công nghiệp dùng nguồn đồng vị phóng xạ Cobalt60 đang chiếm ưu thế nhờ tính an toàn, đơn giản và độ tin cậy cao, máy chiếu xạ sử dụng năng lượng điện ngày càng được quan tâm dù vận hành phức tạp, khó kiểm soát liều hấp thụ. Tuy nhiên, nguồn cung cấp đồng vị phóng xạ Cobalt60 dường như không đủ cho nhu cầu chiếu xạ ngày càng tăng trên phạm vi toàn cầu. Trên 60% quặng Co nằm ở Cộng hoà Dân chủ Congo, trong khi việc khai thác, chế biến lại phụ thuộc nhu cầu thế giới về đồng (Cu) và niken (Ni) hơn là chính Co. Điều này làm cho chi phí đầu tư ban đầu tăng cao, hạn chế khả năng tiếp cận của các doanh nghiệp vừa và nhỏ. Các thiết bị chiếu xạ chùm tia điện tử công suất thấp dù đã khẳng định tính hiệu quả khi được đồng bộ hóa vào các cơ sở công nghiệp như sản xuất màng co nhiệt, bọt foam khâu mạch, cáp cách điện… song chi phí cao và khó khăn trong việc đào tạo cán bộ vận hành cũng hạn chế khả năng ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp.

Thứ hai, những lo ngại về vấn đề an toàn, an ninh liên quan đến vận chuyển, quản lý và sử dụng các nguồn đồng vị phóng xạ hoạt độ cao cũng đang làm gia tăng chi phí và tính không chắc chắn trong việc cung cấp nguồn đồng vị Cobalt60, nhất là trong tình hình thế giới diễn biến phức tạp hiện nay. Việc quản lý các nguồn đồng vị đã qua sử dụng cũng làm phát sinh chi phí, mặc dù VINATOM đã đầu tư xây dựng các cơ sở lưu giữ nguồn theo chuẩn quốc tế tại Viện Nghiên cứu hạt nhân (Đà Lạt) và Viện KH&KTHN. Tất cả các yếu tố này làm gia tăng chi phí xử lý, giảm khả năng cạnh tranh của công nghệ bức xạ so với các biện pháp truyền thống như xử lý nhiệt, hóa chất…

Thứ ba, khả năng mở rộng thị trường cũng là một trong những vấn đề khó khăn vì nhiều quốc gia không sẵn sàng chấp nhận thực phẩm chiếu xạ dù biết rõ tính lành của thực phẩm chiếu xạ như Nhật Bản. Ngoài Hoa Kỳ, Úc và Chi-lê thì các nước khác chỉ chấp nhập một số thực phẩm chiếu xạ nhất định. Thêm vào đó, chi phí chiếu xạ khử trùng y tế còn cao nên hiện chỉ các sản phẩm đòi hỏi chất lượng cao như mô ghép mới được chiếu xạ, nhiều vật dụng y tế khác vẫn được khử trùng bằng phương pháp xông hóa chất, ảnh hưởng đến sức khỏe người dùng và môi trường. Những điều này đặt ra thách thức rất lớn cho các nhà khoa học và quản lý: làm thế nào để có thể chủ động về công nghệ, giảm chi phí xử lý chiếu xạ; hoàn thiện các quy phạm pháp luật nhằm đổi mới công nghệ, thay thế các công nghệ gây ô nhiễm bằng công nghệ bức xạ, cũng như gia tăng khả năng chấp nhận của người tiêu dùng đối với thực phẩm và các sản phẩm chiếu xạ khác để mở rộng thị trường?

Tương lai công nghệ bức xạ ở Việt Nam

Những tiến bộ gần đây đã mở ra nhiều thuận lợi với công nghệ bức xạ. Đầu tiên, nó khiến máy chiếu xạ chùm điện tử trở nên tin cậy hơn, cũng như có thể chuyển hóa chùm điện tử thành tia X, với khả năng đâm xuyên tương tự tia gamma, hứa hẹn việc sử dụng máy chiếu xạ dùng điện năng, loại bỏ lo lắng của người tiêu dùng về nhiễm xạ. Điều này giúp mở rộng thị trường không chỉ đối với thực phẩm chiếu xạ mà cả một số sản phẩm bảo quản bằng bức xạ khác. Việc hoàn thiện các quy định, tiêu chuẩn liên quan đến kiểm soát hóa chất độc hại, ô nhiễm môi trường cũng tạo điều kiện để phát triển công nghiệp chiếu xạ khử trùng y tế. Thiết bị EB và máy chiếu tia X làm tăng tốc độ và hiệu quả khử trùng y tế sẽ mở ra tương lai thay thế các công nghệ lạc hậu, ô nhiễm như khử trùng bằng EtO.

Việc làm chủ công nghệ gia tốc, phát triển ứng dụng máy gia tốc chùm điện từ và thiết bị chiếu xạ tia X giúp đẩy mạnh các ứng dụng chiếu xạ liều cao và suất liều cao, giúp mở rộng các ứng dụng chiếu xạ cắt mạch tạo các chất có hoạt tính sinh học mới; tạo ra các loại vật liệu khâu mạch bền nhiệt, bền bức xạ, vật liệu có hiệu năng cao dùng trong các quá trình công nghiệp, vật liệu siêu hấp thụ nước và các hợp chất nông nghiệp, các hệ dẫn thuốc nguồn gốc hydrogel. Công nghệ ghép mạch bức xạ cũng giúp nâng cao hiệu quả chế tạo vật liệu nano bằng xử lý chiếu xạ nhằm tạo ra các sản phẩm có hoạt tính sinh học dùng trong nông nghiệp, công nghiệp và y tế.

Công nghệ bức xạ với khả năng chuyển hóa một số khí thải, phân hủy nhanh chóng các hợp chất hữu cơ độc hại, tiêu diệt các loại vi sinh vật gây bệnh trong nước thải, bùn thải góp phần hạn chế ô nhiễm một cách hiệu quả.

Tuy nhiên, để có thể loại bỏ những rào cản và nhanh chóng áp dụng những công nghệ mới, theo tôi chúng ta cần tiến hành các nghiên cứu mới trong lĩnh vực chiếu xạ thực phẩm không chỉ cho mục đích cung cấp thực phẩm có chất lượng đảm bảo, giảm thiểu sử dụng hóa chất bảo quản mà còn chú trọng đến hai hướng nghiên cứu khác là gây đột biến phóng xạ để chọn tạo giống cây trồng, vi sinh vật hữu ích và tạo các chất có hoạt tính sinh học dùng trong nông nghiệp từ phế phụ phẩm ngành công nghiệp thực phẩm; mở rộng hoạt động dịch vụ chiếu xạ, đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm chiếu xạ, đẩy mạnh ứng dụng chiếu xạ để đảm bảo chất lượng vệ sinh đối với thực phẩm chức năng, thực phẩm tươi và thực phẩm chế biến cho mục đích tiêu dùng trong nước và xuất khẩu; tiếp tục xây dựng các quan hệ hợp tác trong và ngoài nước, nhất là với các tổ chức quốc tế liên quan để cùng thực hiện các chương trình nghiên cứu mới trong lĩnh vực chiếu xạ thực phẩm và mở rộng thị trường xuất khẩu cho hàng nông sản chiếu xạ của Việt Nam.

TS. Trần Minh Quỳnh (Phó giám đốc Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội)