Nghiên cứu vật lý hạt nhân trên cao nguyên Langbiang

Cập nhật lúc 16:06, Thứ Hai, 13/01/2020 (GMT+7)
Ðưa tên Việt Nam lên “bản đồ” vật lý hạt nhân thế giới
 
Công bố khoa học là một cách để nhà nghiên cứu trao đổi tri thức với nhân loại. Hòa vào thế giới phẳng hiện nay, có nhiều kênh có thể chia sẻ thông tin như hội nghị, hội thảo, tạp chí, trang cá nhân (blog), mạng xã hội... Tuy nhiên, kênh chính thống, có chất lượng cao nhất là các tạp chí khoa học uy tín. Tạp chí khoa học càng uy tín thì công bố càng khó, kết quả phải có tính mới, có ý nghĩa khoa học cao, được đánh giá bởi Ban biên tập và các phản biện độc lập, vốn là những nhà khoa học hàng đầu thế giới trong lĩnh vực đó. 
 
Bởi vậy, khi kết quả về tìm ra các mức kích thích mới trong hạt nhân Sm-153 của nhóm nghiên cứu vật lý hạt nhân ở Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt được công bố trên Physical Review C (PRC) - một tạp chí lâu đời và được kính nể vào bậc nhất trong vật lý hạt nhân đã tạo tiếng vang rất lớn. Công trình được nghiên cứu từ sự phối hợp của 6 tác giả: Tiến sỹ (TS) Nguyễn Ngọc Anh, Phó Giáo sư (PGS).TS. Nguyễn Xuân Hải và thạc sĩ (Ths) Hồ Hữu Thắng, cùng công tác ở Viện Nghiên cứu hạt nhân (NCHN) - Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam; PGS.TS. Nguyễn Quang Hưng, Trường Đại học Duy Tân Đà Nẵng; PGS.TS. Phạm Đình Khang, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; GS.TS. Lê Hồng Khiêm, Viện Vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam. Ngoài ra, công trình còn có sự cộng tác trong một công đoạn của 2 TS là A.M.Sukhovoj và L.V.Mitsyna thuộc Viện Liên hiệp nghiên cứu hạt nhân Dubna (Nga). Thực tế, nhóm Việt Nam đã chủ động hoàn toàn trong việc thực hiện thí nghiệm, xử lý số liệu và viết bài gửi tạp chí. Toàn bộ thí nghiệm được tiến hành trên kênh nơtron số 3 của Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. 
 
Có thể nói công bố trên PRC của nhóm là kết quả tuyệt vời với một thực nghiệm trên lò phản ứng hạt nhân duy nhất của Việt Nam đã hơn 35 năm từ khi khôi phục. Công trình đã ghi tên vật lý hạt nhân thực nghiệm của Việt Nam lên bản đồ vật lý hạt nhân thế giới. 
 
Với những tiêu chí khắt khe, đa số các công bố trên PRC được thực hiện ở các phòng thí nghiệm lớn như: RIKEN (Nhật Bản), LOS ALAMOS (Mỹ), GANIL (Pháp),... Cho tới trước công bố trên tạp chí PRC của nhóm, chưa có kết quả thực nghiệm vật lý hạt nhân nào thực hiện ở Việt Nam được đăng tải trên tạp chí PRC. TS Nguyễn Ngọc Anh, tác giả chính của công bố này cho biết: “So với các công trình trước đây của nhóm, công trình đăng tải trên tạp chí PRC đòi hỏi phải tiến hành nhiều hơn các phân tích và tính toán sâu sắc về lý thuyết cấu trúc hạt nhân. Nhóm cũng đã phải trả lời các câu hỏi hóc búa và vượt qua vòng kiểm tra tính chính xác của số liệu được thực hiện bởi Trung tâm số liệu hạt nhân quốc gia của Hoa Kỳ. Sau đó nhóm tiếp tục phải vượt qua 2 vòng phản biện độc lập: trong đó phản biện đã đưa ra những câu hỏi có tính thử thách rất cao”. 
 
Hai năm trước, vào năm 2017, nhóm nghiên cứu cũng đã có công trình công bố về số liệu kích thích của hạt nhân Yb-172 trên tạp chí khoa học uy tín Nuclear Physisc A. Đây cũng là kết quả thực nghiệm duy nhất của Việt Nam được đăng trên tạp chí danh giá này cho đến nay. 
 
PGS.TS. Phạm Đình Khang, người đưa phương pháp (n, 2γ) về Việt Nam, trong thời gian ở Nga
PGS.TS. Phạm Đình Khang, người đưa phương pháp (n, 2γ) về Việt Nam, trong thời gian ở Nga
 
Phía sau thành tựu
 
Nghiên cứu vật lý hạt nhân được xem là “việc của con nhà có điều kiện” vì đòi hỏi chi phí rất cao và trang thiết bị hiện đại. Thế nhưng, với nghị lực phi thường và bền bỉ, nhóm các nhà khoa học Việt Nam đã từng bước tự xây dựng, thiết kế, chế tạo, lắp đặt trang thiết bị, tiến hành thí nghiệm từ khâu đầu đến khâu cuối ở trong nước và thành công. 
 
Những năm 1990, PGS. TS. Phạm Đình Khang - hiện đang công tác ở Đại học Bách khoa Hà Nội, một trong những người Việt Nam đầu tiên nghiên cứu phản ứng (n,2γ) tại Viện Liên hiệp nghiên cứu hạt nhân Dubna (Nga) tìm cách kết nối với một số nhà khoa học tại Viện NCHN như PGS. TS. Nguyễn Nhị Điền, PGS. TS. Vương Hữu Tấn (sau này là lãnh đạo Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam (VNLNTVN)) để triển khai các nghiên cứu đã học được.
 
Hồi tưởng lại ngày đầu gây dựng nhóm nghiên cứu, PGS.TS. Phạm Đình Khang đong đầy cảm xúc. Ngày ấy hầu như ai cũng nghèo, giao thông còn hạn chế, kinh phí nghiên cứu thì ít ỏi, thiết bị phải mượn từ các nhóm nghiên cứu khác của Viện NCHN. Đến năm 2002, Viện NCHN đã quyết định thành lập nhóm nghiên cứu phản ứng (n,2γ) với 2 thành viên chính lúc đó là ThS. Nguyễn Xuân Hải và TS. Phạm Đình Khang, nhờ sự tạo điều kiện của lãnh đạo Viện NCHN và Viện NLNTVN, sự hỗ trợ của các đồng nghiệp mà các thiết bị nghiên cứu như hệ thống dẫn dòng nơtron, hệ phổ kế trùng phùng đã từng bước được xây dựng.
 
Giai đoạn đầu, mỗi khi lò chạy, TS. Khang đã lặn lội từ Hà Nội vào Đà Lạt (bằng tàu hỏa, xe đò) để lắp đặt và hiệu chỉnh các khối điện tử từ sáng đến khuya hàng tuần liền, thế nhưng kết quả vẫn rất ít ỏi, nếu không muốn nói là thất bại. 
 
Năm 2019, lần đầu tiên, một công trình nghiên cứu thực nghiệm vật lý hạt nhân “made in Viet Nam” được công bố trên tạp chí khoa học uy tín hàng đầu thế giới là Physical Review C (thuộc Hội Vật lý Hoa Kỳ) đã để lại dấu ấn đặc biệt. Công trình này được nghiên cứu tại Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, bởi một nhóm nghiên cứu hình thành từ 20 năm trước. Tình yêu khoa học đã thôi thúc họ vượt qua không ít thử thách trong hành trình dài và âm thầm, để rồi những nghiên cứu vật lý hạt nhân trên cao nguyên Langbiang nối tiếp thành công. 

Sự kiên trì của nhóm được đền đáp vào năm 2005, nhóm đo được số liệu phân rã gamma nối tầng của hạt nhân Cl-36, kết quả nhỏ nhoi nhưng mang lại hy vọng về sự thành công của phương pháp nghiên cứu phản ứng (n,2γ) trên Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Nhóm dần hoàn thiện toàn bộ hệ thống và thiết lập được hệ đo có khả năng phân giải cao. Một số kinh nghiệm trong thiết kế, lắp đặt thiết bị thí nghiệm đã được công bố trên tạp chí Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A (tạp chí hàng đầu về thiết bị điện tử hạt nhân) vào năm 2011. Tiếp đó là khó khăn về bia mẫu, yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng của kết quả nghiên cứu, có giá thành quá cao, có thể lên đến vài chục nghìn đô. Nhóm được tiếp sức vào giai đoạn 2013-2016 với một số bia mẫu chất lượng cao như Yb-171, Sm-152 từ đề tài nhà nước KC05.18/11-15. Sau khi có nền tảng hạ tầng ổn định, nhóm các nhà khoa học có thể tập trung nghiên cứu và công bố.

Theo quá trình nghiên cứu, nhóm có thêm thành viên mới là những học viên cao học, nghiên cứu sinh đến từ các cơ sở khác trong và ngoài nước. Sau đó có những người vì say mê hướng nghiên cứu đã quyết định ở lại công tác lâu dài, gắn bó với thành phố ngàn hoa như TS trẻ Nguyễn Ngọc Anh, một chàng trai Hà Nội hiện ở độ tuổi 30. Nhóm được vun đắp thêm sức mạnh với sự tham gia của thành viên Nguyễn Quang Hưng, một trong những nhà nghiên cứu vật lý lý thuyết trẻ xuất sắc của Việt Nam, anh đã có nhiều công trình công bố trên các tạp chí uy tín hàng đầu về vật lý lý thuyết. Từ 2 thành viên ban đầu, đến nay nhóm có 5 thành viên chính gồm PGS.TS. Phạm Đình Khang, PGS.TS. Nguyễn Xuân Hải, TS. Nguyễn Ngọc Anh, ThS. Hồ Hữu Thắng và PGS. TS. Nguyễn Quang Hưng. Nhóm có những cộng tác viên chuyên về nghiên cứu và ứng dụng các kỹ thuật điện tử tiên tiến như TS. Nguyễn Văn Kiên, TS. Phan Văn Chuân. 
 
Những công bố khoa học hạt nhân thực nghiệm tầm quốc tế được nghiên cứu thành công ở lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt bởi đội ngũ các nhà khoa học Việt Nam đã thể hiện trí tuệ Việt Nam. Hy vọng với sự đầu tư mạnh mẽ hơn, thông qua những nghiên cứu được triển khai, các nhà khoa học sẽ có nhiều đóng góp để huấn luyện, đào tạo nhân lực cho việc tiếp nhận, khai thác hiệu quả Trung tâm Khoa học và công nghệ hạt nhân - dự kiến triển khai ở Đồng Nai, nơi sẽ xây dựng một lò phản ứng hạt nhân mới.
 
PGS.TS. Nguyễn Xuân Hải (bên trái) và các nghiên cứu sinh làm thí nghiệm
PGS.TS. Nguyễn Xuân Hải (bên trái) và các nghiên cứu sinh làm thí nghiệm

 

TS. Nguyễn Ngọc Anh hiệu chuẩn thiết bị
TS. Nguyễn Ngọc Anh hiệu chuẩn thiết bị

 

Bài báo đăng trên tạp chí PRC
Bài báo đăng trên tạp chí PRC

 HẢI YẾN

 

,