Cập nhật 23:17 | 09/12/2019 (GMT+7)
.

Về sự cố nhà máy điện hạt nhân của Nhật bản

07:31 | 19/03/2011
Như chúng ta đã biết, vào lúc 2h46 phút ngày 11.3.2011 đã xảy ra một trận động đất lớn 9 độ ở thành phố Sendai nằm ở bờ Đông của hòn đảo Honshu; kèm theo sau động đất là sóng thần mạnh. Nằm trong vùng chịu ảnh hưởng trực tiếp từ trận động đất và sóng thần có 8 nhà máy điện hạt nhân. Trong số đó thì có 5 nhà máy bị ảnh hưởng nghiêm trọng là Onagawa, Higashidori, Fukushima Daiichi, Fukushima Daini và Tokai và chịu ảnh hưởng mạnh nhất là 2 nhà máy Fukushima Daiichi và Fukushima Daini.

Trước dư luận khác nhau về những ảnh hưởng đến Việt Nam sau sự cố nổ liên tiếp các lò phản ứng hạt nhân tại Nhật Bản mấy ngày qua, chúng tôi xin cung cấp một số thông tin liên quan đến sự cố này.

Mô tả sự cố của nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi

Nhà máy điện Fukushima Daiichi có 3 tổ máy đang hoạt động khi xảy ra động đất. Cả 3 tổ máy đã dừng hoạt động một cách tự động và bắt đầu khởi động quá trình lấy nhiệt dư từ lò phản ứng bằng hệ thống làm lạnh sử dụng máy phát diezel khẩn cấp. Tuy nhiên hệ thống máy phát diezel khẩn cấp chỉ làm việc được 1 giờ sau đó không làm việc được do ảnh hưởng của lụt từ sóng thần. Công ty Điện lực Tokyo đã báo cáo ngay cho Chính phủ tình trạng khẩn cấp về kỹ thuật và tập trung sức lực để nhanh chóng khôi phục hệ thống máy phát diezel đảm bảo hoạt động của hệ thống làm lạnh. Tuy nhiên phải 9 giờ sau đó mới có thể cung cấp điện cho hệ thống làm lạnh. Vì vậy, nhiệt dư trong lò phản ứng đã làm giảm mức nước trong lò do bay hơi, làm cho thanh nhiên liệu có nguy cơ bị nóng chảy. Do đó làm tăng áp suất trong hệ thống làm lạnh dẫn đến phải mở van để giảm áp. Việc này đã làm cho áp lực trong tòa nhà bảo vệ lò phản ứng tăng lên.

Theo Công ty Điện lực Tokyo (TEPCO) thì áp lực trong tòa nhà bảo vệ lò phản ứng của tổ máy số 1 Fukushima Daiichi là 840 kPa trong khi bình thường là 400 kPa. Vì vậy Công ty đã quyết định xả áp lực cho tòa nhà bảo vệ lò để bảo vệ tòa nhà bảo vệ lò phản ứng không bị phá hủy bằng cách xả có kiểm soát không khí và hơi nước vào khí quyển. Bởi vì nước trong vòng 1 đi qua tâm lò nên có kèm theo phóng xạ sẽ được giải phóng ra. Do đó cần phải sử dụng các phin lọc để lưu giữ chất phóng xạ ở trong nhà bảo vệ lò phản ứng. Quá trình này đã được Công ty TEPCO thực hiện cho tổ máy số 1, 2, 3 của nhà máy Fukushima Daiichi.

 


Bộ KH - CN vừa có thông báo: Báo cáo của Tổ công tác xử lý thông tin sự cố Nhà máy điện hạt nhân Fukushima - 1 từ ngày 16.3 đến ngày 17.3.2011. Trong ảnh là đám mây phóng xạ kết quả tính toán từ 21 - 24 giờ UCT ngày 12, 13 và dự đoán đến ngày 18.3.2011.

Nguồn: Bộ Khoa học và Công nghệ

Tại tổ máy số 1 của nhà máy Fukushima Daiichi đã xảy ra nổ hydro lúc 6 giờ chiều ngày 12 tháng 3 do hydro thoát ra từ nhà bảo vệ lò phản ứng gặp ôxy trong không khí trong tòa nhà bao bên ngoài tòa nhà bảo vệ lò phản ứng, nơi tiến hành các thao tác thay nhiên liệu và bảo dưỡng, sửa chữa. Vụ nổ chỉ làm hỏng tường và mái của tòa nhà này, khung thép trên mái nhà của tòa nhà này vẫn không bị phá hủy. Vụ nổ không ảnh hưởng gì đến tòa nhà bảo vệ lò phản ứng. Ngày 14 tháng 3 năm 2011, phía Nhật Bản thông báo tổ máy số 3 cũng xảy ra nổ hydro. Nguyên nhân của vụ nổ hydro được giải thích như sau. Khi nước trong vùng hoạt của lò phản ứng không đủ sẽ dẫn đến làm nhiệt độ thanh nhiên liệu tăng, có thể dẫn đến nóng chảy thanh nhiên liệu và nhiệt độ có thể lên đến 1200 độ C. Trong trường hợp này nước sẽ phản ứng với Zr trong vỏ thanh nhiên liệu để tạo thành hydro. Hydro sẽ được thoát ra vào trong tòa nhà bao bên ngoài tòa nhà bảo vệ lò phản ứng và gặp ôxy trong không khí gây ra vụ nổ

Quan trắc phóng xạ môi trường trong nhà máy thấy có sự tăng cao của phóng xạ tại hệ thống xả khí và các kênh thoát nước của nhà máy. Các nhân phóng xạ bao gồm Cs -137 và I-131. Mức độ phóng xạ giảm dần sau vụ nổ hydro. Mức phông phóng xạ ở bên cạnh nhà máy là 500 micro Sv/h, vượt giới hạn cho phép theo quy định. Sự cố này được xếp ở mức 4 trong các mức thang sự cố theo quy định của IAEA – tức là tai nạn chỉ gây hậu quả trong khu vực. Để dễ hình dung thì có thể ví dụ như tai nạn Chernobyl năm 1986 được xếp ở mức 7 và tai nạn ở nhà máy Three Main Island năm 1979 ở Mỹ được xếp ở mức 5

Để bảo vệ dân chúng khỏi tác hại của I-131 phát ra từ nhà máy, các cơ quan chức năng đã chuẩn bị phát thuốc Iôt cho người dân chịu ảnh hưởng. Việc sơ tán người dân trong phạm vi bán kính 20 km từ nhà máy đã được thực hiện. Việc bơm nước biển để làm mát các phần của tòa nhà tiếp giáp với lò phản ứng đã được thực hiện lúc 8 giờ tối ngày 12 tháng 3 và sau đó là axit boric để dập tắt phản ứng hạt nhân

Mô tả sự cố ở nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daini

Khi động đất xảy ra thì 4 tổ máy của nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daini đang hoạt động và cả 4 lò phản ứng đã được dừng hoạt động một cách an toàn. Tuy nhiên việc giải nhiệt dư cũng gặp sự cố do hệ thống ngưng nước bổ sung cho hệ thống làm lạnh vùng hoạt của lò phản ứng bị ngừng hoạt động vào lúc 5 giờ 32 phút sáng ngày 12 tháng 3 khi nhiệt độ trong buồng nén của nó đạt đến 100 độ C. Công ty TEPCO đã báo cáo Chính phủ về tình trạng khẩn cấp của nhà máy này và quyết định giải áp suất cho tòa nhà bảo vệ lò phản ứng của cả 4 tổ máy của nhà máy điện hạt nhân này. Khoảng 200.000 người dân sống trong vòng bán kính 10 km đã được sơ tán.

Phản ứng của Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam

Trước sự cố này, theo chỉ đạo của Bộ KH - CN, Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam đã yêu cầu 2 đơn vị của mình là Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà lạt và Viện Khoa học và kỹ thuật hạt nhân Hà Nội tổ chức tốt việc quan trắc phóng xạ môi trường tại 2 trạm quốc gia do 2 đơn vị này quản lý. Nếu có bất cứ sự bất thường nào thì phải thông báo ngay cho Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam. Đến nay không có bất kỳ một sự bất thường nào về phóng xạ tại 2 trạm của Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam. Do mức độ của sự cố chỉ ở cấp độ 4, nên ảnh hưởng chủ yếu là ở khu vực lân cận xung quanh nhà máy là chính.

Ngoài ra, Bộ KH - CN cũng chỉ đạo Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam nghiên cứu sâu sắc bản chất của sự cố để có thể rút ra các bài học kinh nghiệm cho mình trong chương trình phát triển điện hạt nhân. Việc này cần có thời gian và nguồn thông tin đầy đủ. Tuy nhiên sơ bộ có thể thấy rằng, thiết kế của tòa nhà lò phản ứng của Nhật bản là tương đối tốt, chịu được động đất lớn đến 9 độ và sóng thần. Song điểm yếu của hệ thống giải nhiệt dư của nhà máy Fukushima vẫn là sử dụng nguyên lý an toàn chủ động (active safety features), tức là hệ thống làm nguội lò phản ứng phải sử dụng nguồn năng lượng điện từ máy phát diezel trong trường hợp khẩn cấp.

Những nhà máy này được xây dựng vào những năm 1960 và 1970 thuộc thế hệ thứ 2, cho nên nguyên lý an toàn thụ động chưa được áp dụng. Nguyên lý an toàn thụ động dựa trên các quy luật vật lý tự nhiên như đối lưu tự nhiên và lực trọng trường để thiết kế hệ thống an toàn của lò phản ứng. Do đó khi xảy ra sự cố mất nước trong vùng hoạt của lò phản ứng như trường hợp này thì nước từ bình chứa dự trữ trên nóc lò phản ứng tự động chảy xuống thùng lò phản ứng để làm nguội vùng hoạt của lò phản ứng mà không cần phải sử dụng máy bơm nước như trong trường hợp của nhà máy Fukushima.

Đối với Việt Nam, Nghị quyết của Quốc hội đã khẳng định phải sự dụng thế hệ lò phản ứng hiện đại, đảm bảo độ an toàn và kinh tế cho dự án nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận. Những lò phản ứng thế hệ thứ 3 mà chúng ta lựa chọn cho dự án điện hạt nhân Ninh Thuận sẽ có đặc tính an toàn thụ động. Cho nên trong trường hợp xảy ra sự cố tương tự như ở nhà máy Fukushima thì nhà máy sẽ tự động xử lý hiện tượng giải nhiệt bằng các cơ chế tự nhiên, không cần tác động của con người cũng như không cần sử dụng nguồn điện bổ sung.

Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam sẽ tiếp tục theo dõi thông tin, phối hợp với các đối tác Nhật Bản và các nước để có được các thông tin đầy đủ hơn phục vụ cho nghiên cứu của mình về sự cố này.

PGS. TS. Vương Hữu Tấn
Viện trưởng Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam
 
Quay trở lại đầu trang