rssheader

24/09/2020

Nấm chắn phóng xạ

11/08/2020, 06:40 GMT+07 | Khoa học
Nấm chắn phóng xạ

Giải pháp hữu hiệu

Bức xạ vũ trụ là mối đe dọa thật sự đối với sức khỏe các phi hành gia. Từ trường và khí quyển Trái đất bảo vệ chúng ta trước bức xạ vũ trụ khi chúng ta ở trên mặt đất. Tuy nhiên, khi chúng ta bay vào vũ trụ, "tấm lá chắn" này không còn nữa. 

Các phi hành gia trên Trạm Vũ trụ quốc tế ISS phải chịu mức bức xạ lớn hơn 20 lần so với mọi người còn lại trên Trái đất. 

Nếu các phi hành gia sống và làm việc một thời gian dài trong vũ trụ hoặc đổ bộ xuống các hành tinh khác, chẳng hạn như sao Hỏa, thì cần có cách bảo vệ họ trước bức xạ vũ trụ. Nấm có thể là một giải pháp hữu hiệu. Và đây không phải là bất kỳ loại nấm bình thường nào.

Vào năm 1991, trên các bức tường của lò phản ứng hạt nhân số 4 bị bỏ hoang ở Chernobyl, các nhà khoa học đã phát hiện một vài loại nấm có khả năng sử dụng bức xạ cực cao để phát triển. Đó là nấm dinh dưỡng bằng bức xạ (radiorophic). Những loại nấm này có xuất xứ từ một trong những nơi nhiễm xạ cao. Chúng được nghiên cứu để bảo vệ các phi hành gia trong không gian vũ trụ.

Nấm dinh dưỡng bằng bức xạ

Lá chắn bức xạ có thể được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau. Tuy nhiên, không thể chế tạo lá chắn như vậy trong không gian vũ trụ. Chúng phải được đưa lên vũ trụ từ Trái đất. Điều này gây rắc rối và tốn kém.

Các nhà khoa học nảy ra ý tưởng nuôi dưỡng sinh vật làm lá chắn bức xạ, cụ thể là nuôi các loài nấm có khả năng hấp thụ bức xạ, được tìm thấy trong lò phản ứng hạt nhân đã ngừng hoạt động, bị phá hủy ở Chernobyl.

Trong nghiên cứu mới nhất, các nhà khoa học tập trung vào một trong những loại nấm Chernobyl – nấm Cladosporium sphaerospermu. Các tác giả công trình nghiên cứu thấy rằng, các loài nấm này có thể được sử dụng như một loại màn chắn bức xạ vũ trụ, có khả năng tự bổ sung và tự tái sinh.

Các nhà nghiên cứu đã đưa nấm Cladosporium sphaerospermu lên Trạm Vũ trụ quốc tế ISS trong thời gian 30 ngày và phân tích khả năng ngăn chặn bức xạ của nó. 

Các loài nấm dinh dưỡng bằng bức xạ đều có chứa hắc tố (melanin) – một loại sắc tố tự nhiên, được sử dụng để hấp thụ bức xạ và chuyển hóa thành năng lượng.

Nấm Cladosporium sphaerospermu.

Lá chắn bức xạ vũ trụ

Các nhà khoa học đã đặt các đĩa Petri đựng nấm Cladosporium sphaerospermu trên Trạm ISS. Gần các đĩa này, họ lắp đặt máy dò bức xạ. Trong thời gian 30 ngày, các máy dò đo lượng bức xạ, cứ 110 giây 1 lần. 

Thí nghiệm này cho thấy, nấm có thể thích nghi với điều kiện vi hấp dẫn và phát triển nhờ bức xạ vũ trụ. Hơn nữa, chúng còn có khả năng ngăn chặn một phần bức xạ, giảm được gần 2% mức bức xạ.

Một trong những ưu điểm của giải pháp này là khả năng nuôi dưỡng nấm và bổ sung phần thiếu hụt trong lá chắn bằng lượng nấm rất nhỏ. Chỉ cần đưa một lượng nhỏ nấm lên quỹ đạo và tạo điều kiện cho chúng phát triển, là chúng ta có thể tạo ra lá chắn sinh học trước bức xạ vũ trụ.

Các loài nấm dinh dưỡng bằng bức xạ có thể được sử dụng để bảo vệ các con tàu vũ trụ trong những chuyến hành trình xa. Chúng cũng có thể được sử dụng để tạo ra lá chắn cho các phòng thí nghiệm trên quỹ đạo, trạm vũ trụ hay các căn cứ trên Mặt trăng hoặc sao Hỏa.

Phát hiện ở Chernobyl

Vào năm 1991, các nhà khoa học điều khiển một robot đi vào môi trường bức xạ cao trong nhà máy điện hạt nhân bỏ hoang ở Chernobyl. Họ để ý đến những đám nấm đen như nhựa đường, bám trên tường của lò phản ứng số 4. Dường như loại nấm này phân hủy được các nguyên tố bức xạ. Hơn nữa, nấm phát triển về phía nguồn phóng xạ, như thể chúng bị lôi kéo đến đó.

Các nhà khoa học khẳng định, các loài "nấm đen" nói trên phát triển nhanh hơn trong môi trường bức xạ. Ba loại nấm được nghiên cứu, gồm: Cladosporium sphaerospermum, Cryptococcus neoformans và Wangiella dermatitidis, có nhiều hắc tố (melanin). Thứ hắc tố này có thể tìm thấy trên da người. Những người có da sẫm màu có nhiều hắc tố hơn.

Hắc tố hấp thụ ánh sáng. Tuy nhiên ở nấm, hắc tố hấp thụ cả bức xạ và biến bức xạ thành hóa năng cần thiết cho sự phát triển; tương tự như cây xanh sử dụng diệp lục để lấy năng lượng từ quang hợp.

Các loại nấm nói trên còn có thể được sử dụng để bào chế thuốc dành cho các phi hành gia nhằm giúp họ tránh được nhiễm xạ trong các sứ mệnh vũ trụ dài ngày. Các nhà khoa học cũng có ý tưởng sử dụng nấm làm nguồn dinh dưỡng trong các sứ mệnh vũ trụ tương lai.

Theo Nauka

Ý kiến của bạn

Bạn còn 500/500 ký tự

Xem thêm