Ngày 27/2/1942, lực lượng tấn công gồm tàu Anh, Australia, Mỹ và Hà Lan đã đụng độ với đội tàu tuần dương của Hải quân Nhật bản ngoài khởi Sumatra. Vụ đụng độ (Trận chiến Biển Java) là chiến thắng quyết định với quân Nhật Bản, gây thiệt hại 5 tàu và 2.300 thủy thủ cho phe Đồng minh, trong đó có tàu tuần dương nhẹ HMS Exeter.
Tàu HMS Exeter chìm sau Trận chiến Biển Java. Ảnh: Wikipedia
65 năm sau trận chiến, một nhóm thợ lặn thăm dò đã phát hiện xác tàu nằm cách mặt nước khoảng 60m, cách đảo Bawean 144km về phía tây bắc. Nhưng khi một đội khác khảo sát khu vực xác tàu 10 năm sau đó, họ phát hiện ra điều gây sốc: xác tàu đã hoàn toàn biến mất và trên đáy biển là vết lún dài 152m.
Xác tàu biến mất không phải là do thế lực siêu nhiên nào đó mà là do những người trục vớt bất hợp pháp ở Indonesia. Chỉ bằng các tàu nhỏ và máy nén không khí, họ có thể trục vớt cả một thân tàu nặng gần 10.000 tấn trong chưa vòng 10 năm. Mặc dù các tàu chiến được làm từ một lượng khổng lồ đồng, nhôm và các kim loại khác, có thể được bán với giá cao trên thị trường sắt vụn, nhưng thân tàu Exeter hoàn toàn biến mất khiến người ta thực sự sốc. Một số người phỏng đoán tàu đã được trục vớt để bán trên thị trường ít người biết nhưng béo bở, chuyên thu mua thép “low-background”, tức là thép được sản xuất trước khi quả bom hạt nhân đầu tiên phát nổ vào những năm 1940-1950.
Kim loại “low-background” là những kim loại không phát ra bức xạ ion hóa và thuật ngữ này thường được dùng để chỉ kim loại được sản xuất trước ngày 16/7/1945. Vào ngày đó, lúc 5 giờ 29 phút, quả bom nguyên tử đầu tiên của thế giới có mật danh là Trinity đã được kích hoạt gần Alomogordo ở sa mạc New Mexico. Sự kiện này đã thay đổi thế giới vĩnh viễn, không chỉ về mặt quân sự và chính chị, mà còn cả về mặt hóa học khi vụ nổ đã phát tán vào khí quyển hàng chục chất đồng vị phóng xạ chưa từng tồn tại trong tự nhiên, như Plutonium 239, Strontium-90, Caesium-137, và Technetium-99.
Trong 35 năm sau đó, Mỹ, Liên Xô, Anh, Pháp và Trung Quốc thực hiện hàng nghìn vụ thử hạt nhân, phát tán một lượng lớn các chất đồng vị này khắp mọi ngõ ngách địa cầu. Do tiêu chuẩn sản xuất thép “Quá trình Bessemer” (một phương pháp sản xuất thép chất lượng cao bằng cách bắn khí vào thép nóng chảy để đốt cháy carbon và các tạp chất khác), các đồng vị này có mặt trong gần như mọi thanh thép được sản xuất sau năm 1945.
Trong phần lớn ứng dụng, sự xuất hiện của các đồng vị này trong thép không gây vấn đề vì phóng xạ mà thép thông thường hấp thu có nồng độ thấp hơn rất nhiều so với mức bình thường. Tuy nhiên, với một số thiết bị khoa học có độ nhạy cao, ngay cả nồng độ rất thấp này cũng có thể gây ra những vấn đề không thể chấp nhận được.
Một ví dụ là “phòng đếm toàn thân” – loại thiết bị được dùng trong bệnh viện và nhà máy năng lượng hạt nhân để đo lượng chất phóng xạ mà cơ thể người hấp thu. Để ngăn phóng xạ từ bên ngoài can thiệp vào quá trình đo đạc, các phòng này cần được đặt trong lớp bảo vệ bằng kim loại dày. Nhưng do vấn đề nhiễm chất đồng vị phóng xạ nói trên mà chỉ thép được sản xuất trước năm 1945 mới có thể được sử dụng.
Từ những năm 1950 tới những năm 1980, thời điểm xây dựng phần lớn những căn phòng này, nguồn thép low-background có sẵn và rẻ nhất là từ các tàu chiến bỏ đi được đóng trước năm 1945. Ví dụ vỏ tàu của tàu USS Idiana (được sử dụng năm 1942 và bị bỏ đi năm 1962) đã được dùng để xây các phòng thép chứa các máy đếm toàn thân tại bệnh viện Illinois VA và Trung tâm Y tế Utah. Ngay cả xác tàu đắm cũng được khai quật lên để lấy thép low-background, điển hình nhất là xác hạm đội tàu High Seas của Đức trong Thế chiến thứ nhất ở Scapa Flow năm 1919.
Năm 1974, vỏ tàu SMS Kronprinz Wilhelm đã được dùng để xây một phòng chứa máy đếm toàn thân tại bệnh viện ở Scotland. Người ta đồn rằng thép từ tàu SMS Markgraf được dùng trong máy phát hiện phóng xạ trên vệ tinh đầu tiên của Mỹ là Explorer 1, tàu vũ trụ Voyager 1 và Voyager 2. Tuy nhiên, Mỹ chưa bao giờ xác nhận thông tin này.
Một kim loại low-background thường được săn lùng nữa là chì. Chì không chỉ dễ bị nhiễm bẩn bởi nuclit phóng xạ mà còn bị nhiễm bẩn trong tự nhiên khi dính các chất đồng vị phóng xạ như Chì-210. Trong những năm 1980, các nhà sản xuất điện tử phát hiện ra rằng chì thông thường phát ra bức xạ tạp tán đã làm ảnh hưởng tới quá trình sản xuất vi mạch. Để thu đủ chì low-background, các nhà sản xuất đã phá dỡ cửa sổ kính màu 400 năm tuổi và đổ chì mới vào chì cũ.
Một người chuẩn bị được đo nồng độ phóng xạ toàn thân bằng thiết bị nhạy cảm được đặt trong hộp thép low-background. Ảnh: Orau.org
Gần đây, năm 2010, Viện Quốc gia Vật lý Hạt nhân Italy ở Rome cần làm lớp bảo vệ cho cơ sở vật lý phân tử CUORE, nơi làm thí nghiệm phát hiện các hạt hạ nguyên tử neutrino. Chỉ muốn có lớp bảo vệ trơ nhất, viện này đã xin giấy phép của Bảo tàng Khảo cổ Quốc gia ở Cagliari để nung chảy 270 thỏi chì từ một xác tàu cổ La Mã chìm ngoài khơi Sardinia cách đây gần 2.000 năm.
Thí nghiệm tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos ở New Mexico đã dùng ống chì được lấy lên từ hệ thống ống nước cũ của Boston. Còn Đại học Duke và Đại học Chicago đã sử dụng đồ dằn làm bằng chì từ con tàu 300 năm tuổi San Ignacio của Tây Ban Nha.
Không có gì lạ khi chì low-background có giá đắt vì cực kỳ hiếm. Thỏi chì lấy từ tàu San Ignacio được bán với giá 33 USD/kg, gần gấp 12 lần giá thị trường của chì bình thường. Không phải mọi lượng chì low-background xuất hiện trên thị trường đều có nguồn gốc rõ ràng như vậy, khiến một số người lo ngại chúng có thể được khai quật bất hợp pháp từ các xác tàu vô giá về mặt khảo cổ.
Trở lại với con tàu HMS Exeter. Liệu nó có bị khai quật để lấy thép low-background? Nhiều khả năng câu trả lời là không vì nhu cầu thép low-background thực sự đã không còn trong những năm gần đây.
Năm 1963, Mỹ, Liên Xô và Anh đã ký Hiệp ước cấm thử vũ khí hạt nhân một phần, theo đó cấm mọi vụ thử hạt nhân trên bầu khí quyển. Mặc dù Pháp và Trung Quốc tiếp tục thử hạt nhân tới tận năm 1980 nhưng từ đó, ô nhiễm nuclit phóng xạ trong bầu khí quyển đã giảm xuống chỉ còn bằng 1/30 so với mức năm 1963.
Ngành sản xuất thép cũng không còn dùng Quá trình Bessemer mà dùng Quá trình Oxy kiềm, sử dụng ô xy tinh khiết thay vì không khí bình thường. Tiến bộ trong ngành điện tử cũng cho phép sản xuất các thiết bị nhạy cảm nhất mà không còn cần chì low-background. Do đó, người ta cho rằng HMS Exeter có thể bị cắt ra để bán sắt vụn thông thường.