Để đảm bảo các chương trình hạt nhân trên thế giới không bị lợi dụng cho mục đích quân sự, Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) áp dụng hệ thống giám sát nghiêm ngặt gồm thanh tra định kỳ, thiết bị cảm biến và camera theo dõi liên tục tại các địa điểm trọng yếu.
Khi một quốc gia tham gia Hiệp ước Không phổ biến vũ khí hạt nhân (NPT), họ đồng ý để IAEA tiến hành các biện pháp giám sát nhằm chứng minh chương trình hạt nhân của mình chỉ phục vụ mục đích hòa bình. Các hoạt động này bao gồm kiểm tra cơ sở vật chất, đánh giá mức độ làm giàu uranium và ngăn chặn việc sử dụng lò phản ứng vượt giới hạn cho phép. IAEA cũng có quyền thực hiện các chuyến kiểm tra bất ngờ mà không cần báo trước.
Ngay cả khi thanh tra không có mặt, hệ thống giám sát vẫn hoạt động. Camera giám sát liên tục, thiết bị cảm biến phóng xạ thời gian thực và các niêm phong chuyên dụng được lắp đặt để theo dõi mọi chuyển động trong cơ sở. Những dấu hiệu bất thường, như việc mở niêm phong hoặc thay đổi thông số máy móc, đều có thể bị phát hiện.
Bộ công cụ kỹ thuật của IAEA kết hợp giữa lấy mẫu môi trường, phân tích dữ liệu, kiểm tra vật liệu và giám sát thiết bị. Đội ngũ thanh tra bao gồm các nhà khoa học chuyên ngành hạt nhân, kỹ sư và nhà hóa học. Họ có thể đếm từng thanh nhiên liệu trong bể chứa, mang thiết bị kiểm tra qua hàng kilomet hành lang để kiểm tra mọi góc khuất của cơ sở.
Một trường hợp điển hình xảy ra vào tháng 4/2021, khi Iran bị phát hiện làm giàu uranium ở mức 60% — mức độ tiến sát ngưỡng 90% cần thiết để chế tạo vũ khí hạt nhân. IAEA xác nhận thông tin này bằng cách kiểm tra các dàn máy ly tâm được sử dụng để nâng hàm lượng đồng vị U-235.
Tại các cơ sở nhạy cảm như nơi làm giàu uranium hoặc xử lý plutonium, camera giám sát hoạt động 24/7, ghi nhận mọi hoạt động, kể cả sau giờ hành chính. Các niêm phong đặc biệt được đặt tại các van chứa khí uranium hoặc các bộ phận của máy ly tâm nhằm đảm bảo không có hành vi can thiệp trái phép. Ngoài ra, thiết bị giám sát làm giàu trực tuyến cho phép phát hiện mọi thay đổi bất thường trong quy trình.
Khi có mặt tại hiện trường, thanh tra IAEA thu thập mẫu bụi, không khí và vật liệu từ bề mặt thiết bị. Những mẫu vật này có thể hé lộ dấu vết uranium đã được làm giàu quá mức cho phép hoặc việc sản xuất plutonium không khai báo. Dù phân tích có thể kéo dài vài ngày đến vài tuần, kết quả rất chính xác nhờ công nghệ quang phổ khối hiện đại tại các phòng thí nghiệm của IAEA.
Ngoài việc phân tích vật chất, IAEA cũng xem xét sổ sách liên quan đến kho vật liệu hạt nhân, truy vết các hoạt động bất thường giống như kiểm toán tài chính. Các thiết bị cảm biến hỗ trợ xác minh thông tin bằng cách đếm, cân và đối chiếu từng vật phẩm trong kho.
Bên cạnh kiểm kê, một nhiệm vụ quan trọng khác là đối chiếu cơ sở với thiết kế đã khai báo. Nếu quốc gia âm thầm mở rộng khu vực chứa máy ly tâm hoặc thay đổi bố cục khu xử lý vật liệu gần lò phản ứng, đó có thể là dấu hiệu chuẩn bị sản xuất vũ khí hạt nhân. Đây là một trong những yếu tố then chốt giúp IAEA phát hiện sớm nguy cơ phổ biến vũ khí trái phép.
