Bài học từ sự cố nhà máy điện hạt nhân tại Nhật Bản

Tái khởi động điện hạt nhân

Sau gần hai thập kỷ, kể từ thảm họa Chernobyl , không có nhà máy điện hạt nhân nào được xây dựng mới cho đến khi con người nhận thấy nhu cầu năng lượng đang ngày càng gia tăng. Khi các nguồn năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch đứng trước nguy cơ cạn kiệt gây ô nhiễm môi trường trầm trọng, các nguồn năng lượng thay thế vẫn còn quá đắt đỏ, công nghệ chưa cho phép thực hiện trên quy mô thương mại mở rộng, thì nhiều nước quyết định quay trở về với nguồn năng lượng nguyên tử (NLNT).

Ngày 30/3/2010, Việt Nam và Mỹ đã ký kết Bản ghi nhớ hợp tác trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân. Đây là cơ sở pháp lý để hai nước triển khai hợp tác trong các lĩnh vực: đào tạo nhân lực, phát triển cơ sở hạ tầng an ninh và an toàn hạt nhân; quản lý chất thải phóng xạ và phát triển các lò phản ứng hạt nhân nước nhẹ. Ngày 5/8/2010, Mỹ và Việt Nam đã đạt được thỏa thuận về hợp tác hạt nhân dân sự. Theo đó, hai nước sẽ chia sẻ về nhiên liệu và công nghệ hạt nhân nhằm tạo điều kiện để các công ty của Mỹ bán thiết bị, công nghệ hạt nhân và hợp tác với Việt Nam phát triển hạt nhân dân sự vì mục đích hòa bình. Ngày 8/12/2010, Việt Nam và Mỹ đã ký thỏa thuận về việc chuyển đổi hoàn toàn lò phản ứng nghiên cứu hạt nhân ở Đà Lạt từ nhiên liệu uranium làm giàu cao sang làm giàu thấp và tháo dỡ số nhiên liệu làm giàu cao còn lại.

Trong 2 ngày từ 02-03/8/2010, Bộ Công thương và Tập đoàn Rosatom đã ký dự thảo "Hiệp định liên chính phủ với LB Nga về Dự án điện hạt nhân Ninh Thuận 1". Theo đó, Nga và Việt Nam sẽ hợp tác xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận, gồm 2 tổ máy, công suất mỗi tổ 1.000 MW.

Ngày 31/10/2010, Việt Nam chính thức công bố chọn Nhật Bản là đối tác xây dựng nhà máy điện hạt nhân số 2. Theo đó, Nhật Bản sẽ xây dựng 02 lò phản ứng hạt nhân tại Ninh Thuận, công suất mỗi lò 1.000MW, trị giá dự án khoảng 7,42 tỷ USD.

Tuy nhiên, sau trận siêu động đất và sóng thần ngày 11/03/2011 ở Nhật Bản làm cho hơn 28.000 người tử vong và mất tích, thiệt hại vật chất và cơ sở hạ tầng ước tính từ 16.000 đến 20.000 tỷ yên, đặc biệt là sự cố đã dẫn đến rò rỉ phóng xạ thì tất cả các nước đều phải xem xét lại kế hoạch phát triển điện hạt nhân của mình, Việt Nam cũng không phải ngoại lệ. Tuy nhiên, chưa có nước nào tuyên bố từ bỏ kế hoạch sử dụng năng lượng hạt nhân.

Hiện nay, hầu hết các quốc gia thuộc Liên minh châu Âu (EU) đều sử dụng năng lượng hạt nhân, trong đó dẫn đầu là Pháp với 19 nhà máy và 58 lò phản ứng. Nathalie Kosciusko-Morizet, Bộ trưởng Môi trường Pháp tuyên bố: "Thảm họa tại Nhật Bản, không thể phủ nhận, là một trong những sự cố hạt nhân vô cùng nghiêm trọng. Tuy nhiên, không thể vi thế mà chúng ta từ bỏ phát triển hạt nhân".

Trung Quốc cũng đã có 27 lò phản ứng hạt nhân đang được xây dựng và dự kiến hơn 50 lò phản ững nữa sẽ được xây dựng trong tương lai, nhà chức trách nói rằng họ sẽ đẩy mạnh các nỗ lực tìm kiếm năng lượng nguyên tử bất chấp thảm họa phóng xạ tiềm tàng ở Nhật Bản. Thứ trưởng phụ trách vấn đề bảo vệ môi trường của Trung Quốc Zhang Lijun nói: "Kế hoạch và quyết tâm phát triển năng lượng hạt nhân ở Trung Quốc sẽ không thay đổi".

Bài học ở Nhật Bản

Sau động đất, sóng thần, tại các nhà máy điện hạt nhân Fukushima đã ban bố tình trạng khẩn cấp do hệ thống làm mát bị hư hại. nguy hiểm nhất là tại Fukushima 1 đã xảy ra những vụ cháy, nổ trong các tổ máy. Những sự cố này đã dẫn đến rò rỉ phóng xạ. Nguy cơ ô nhiễm phóng xạ xuất phát từ các chất phóng xạ của nhà máy điện và nước làm mát có chứa phóng xạ từ các lò phản ứng chảy ra ngoài, ngấm vào đất và nước biển Nhật Bản đã có các biện pháp đối phó tích cực với sự hỗ trợ quốc tế.

Tuy nhiên, cho đến nay Công ty Điện lực Tokyo (TEPCO) vẫn chưa thể biết những gì đã và đang xảy ra ở bên trong lò phản ứng, trong khi số đo mức phóng xạ trong và xung quanh nhà máy điện hạt nhân Fukushima mỗi lúc một tăng theo hướng nghiêm trọng.

TEPCO cho hay, các chuyên viên của họ đã thử nghiệm nước ở bên ngoài nhà máy và đã thấy mức nhiễm xạ cao hơn bình thường. Nước ngầm ở khu vực nhà máy Fukushima I có chứa iốt phóng xạ cao gấp 10.000 lần ngưỡng cho phép. Tỉ lệ phóng xạ i ốt 131 trong nước biển tính đến ngày 31/3 đã gấp 4.385 lần so với mức độ bình thường. Chất phóng xạ plutoni cũng được phát hiện tuy là nhỏ nhưng đáng quan ngại vì chất đồng vị phóng xạ plutoni-239 có chu kỳ bán rã lên tới 24.000 năm, trong khi chu kỳ bán rã của cesium-137 chỉ là 30 năm và đồng vị phóng xạ i ốt-131 chỉ là 8 ngày.

Theo phỏng đoán của các chuyên gia chỉ có thể nước bị nhiễm phóng xạ trong các lò phản ứng đã rò rỉ ra ngoài theo lỗ thoát và chảy ra biển. Cũng có thể là do quá nhiều nước đã được đổ vào nhằm làm nguội lò, nhưng do hệ thống làm nguội đã bị hỏng nên nước bị nhiễm xạ đã tràn ra ngoài gây ô nhiễm.

Để ngăn hơi nước có phóng xạ phát tán ra ngoài, các kỹ sư đã cho phủ lên các nhà xưởng bị hư hại của 3 trong số 6 lò phản ứng của Fukushima I một lớp bạt được sản xuất bằng vật liệu đặc biệt, ngày ¼, đã bắt đầu tiến hành rải nhựa thông đặc biệt lên nhà máy điện hạt nhân Fukushima I.

Chính phủ Nhật Bản cũng dự định sử dụng một rôbốt điều khiển từ xa mượn của quân đội Mỹ để xịt nhựa thông lên khoảng 80.000m ²trong tổng diện tích 120.000m ²của nhà máy điện, làm cho việc sửa chữa tại nhà máy diễn ra thuận lợi hơn.

Nhật Bản cũng cho biết một ý tưởng đang được cân nhắc đó là phủ lên các tòa nhà có chứa lò phản ứng này các tấm vải bạt cực bền. Mặc dù phương án này khó kiềm chế các tia gamma và neutron có khả năng xâm nhập cao nhưng nó có thể ngăn không cho hơi nước có chứa chất phóng xạ lan rộng ra bên ngoài. Tuy nhiên, phương án này cũng cần phải có thời gian.

Để tháo nước bị nhiễm phóng xạ, Nhật Bản đã quyết định khẩn trương xây dựng một hồ chứa để bơm nước phóng xạ từ Fukushima I. Hồ chứa sẽ được dùng để lọc nước với hỗ trợ của chất tinh khiết đặc biệt, sau đó nước một lần nữa sẽ được dẫn vào hệ thống của lò phản ứng.

Có chuyên gia cho rằng có thể áp dụng giải pháp trước đây đối với Chernobyl đó là bao bọc toàn bộ nhà máy bằng bê tông, tức là xây dựng một "quan tài bằng đá" cho nó.

Chính phủ Nhật Bản đã cho biết kế hoạch bao bọc các nhà máy điện nguyên tử ở Fukushima bằng một loại vải đặc biệt, đồng thời tiến hành sửa chữa các ống dẫn khí để hạn chế việc phóng xạ thoát ra ngoài. Tuy nhiên, ngày 5/4/2011, Nhật Bản buộc phải xả nước nhiễm xạ ra biển.

An ninh hạt nhân thêm nhiều ẩn số

An ninh năng lượng hạt nhân đã được quốc tế đặc biệt quan tâm, nhất là sau sự cố rò rỉ phóng xạ ở nhà máy điện hạt nhân Fukushima Nhật Bản.

Cơ quan Năng lượng Nguyên tử quốc tế (IAEA) trước đây đã ra một định nghĩa có tính chất chung nhất về cơ sở hạ tầng cho điện hạt nhân: "Cơ sở hạ tầng là tất cả các hoạt động, các công trình, các văn bản, các nguồn lực kinh tế và con người nhằm phục vụ cho chương trình phát triển điện hạt nhân". Theo quan điểm này, một dự án nhà máy điện hạt nhân không chỉ là một công trình công nghiệp đơn thuần, mà nó chỉ có được khi huy động nguồn lực rất lớn trong xã hội từ vật chất, trí tuệ đến không gian pháp lý.

Chương trình điện nguyên tử là một chương trình quan trọng đòi hỏi sự quy hoạch, chuẩn bị, đầu tư rất thận trọng và kỹ lưỡng về thời gian và nguồn nhân lực. Quyết định của một quốc gia để bắt đầu một chương trình điện nguyên tử sẽ phải dựa trên cam kết sử dụng năng lượng hạt nhân vì mục đích hòa bình, an toàn và an ninh năng lượng. Camkết này đòi hỏi phải xây dựng một cơ sở hạ tầng quốc gia bền vững. Cơ sở hạ tầng này sẽ đòi hỏi sự hỗ trợ của chính phủ, sự hỗ trợ về thể chất, luật pháp, quản lý, công nghệ, công nghiệp và nhân sự cho chương trình hạt nhân trong suốt thời gian thực hiện.

Việc đưa ra một chương trình điện hạt nhân bao hàm một cam kết duy trì cơ sở hạ tầng quốc gia bền vững ít nhất 100 năm, từ lúc vận hành đến khi tháo dỡ và chôn cất chất thải. Thực tiễn cho thấy, khoảng thời gian từ quyết định chính sách ban đầu của nhà nước đến lúc vận hành nhà máy điện hạt nhân đầu tiên có thể từ 10-15 năm. Khoảng thời gian này có thể dài hơn tùy thuộc vào nguồn tài chính được ban hành cho quá trình phát triển. Đối với quốc gia có cơ sở kỹ thuật phát triển còn thấp, việc thực hiện dự án nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trung bình mất khoảng 15 năm. Trong khi những lò thế hệ một dự tính chỉ được vận hành trong 30 năm. Còn đối với các lò phản ứng thế hệ thứ hai dự kiến cũng chỉ được vận hành trong thời gian 40 năm.

Mục tiêu chủ yếu của an ninh hạt nhân là bảo vệ con người và môi trường tránh khỏi những ảnh hưởng có hại của bức xạ ion hóa. Nguyên lý an toàn đầu tiên khẳng định rằng, trách nhiệm cuối cùng về an toàn thuộc về tổ chức vận hành. Sau sự cố ở nhà máy điện hạt nhân Nhật Bản, người ta còn thấy nguyên nhân xuất phát từ công tác thiết kế và xây dựng nhằm chống lại nguy cơ từ thảm họa thiên nhiên.

Ngoài ra, cũng phải kể đến khó khăn lớn nhất của điện nguyên tử là vốn đầu tư lớn, khoảng 2 tỷ USD/lò phản ứng. Các nhà quản lý đã đưa ra phép so sánh chi phí sản xuất các loại điện như sau: giá thành của 1kW giờ điện nguyên tử, ước 60% là vốn đầu tư và chỉ 10% là vốn nhiên liệu trong khi sử dụng khí thiên nhiên thì con số này bị đảo ngược: 20% vốn đầu tư và 65% giá nhiên liệu. Sau sự cố hạt nhân ở Nhật Bản thì vốn đầu tư sẽ còn phải lớn hơn để loại trừ nguy cơ mất an ninh hạt nhân từ động đất, sóng thần.

Lựa chọn công nghệ điện hạt nhân thế hệ mới

Ở Việt Nam, theo kế hoạch cũ, nhà máy điện hạt nhân đầu tiên sẽ được bắt đầu xây dựng vào năm 2014 và sẽ đi vào hoạt động năm 2020, với một số vốn ước tính vào khoảng 8 tỷ USD. Trong dài hạn Việt Nam sẽ xây dựng khoảng 10 nhà máy điện hạt nhân trên toàn quốc. Các nước Nga, Mỹ, Pháp, Nhật Bản… đã bày tỏ sự quan tâm và sẵn sàng tham gia các dự án điện hạt nhân khi Việt Nam yêu cầu.

Tại cuộc họp báo giới thiệu kỳ họp thứ 9 Quốc hội khóa 12, Chủ nhiệm Văn phòng Quốc hội Trần Đình Đàn khẳng định Quốc hội đã thông qua chủ trương xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận và bàn kỹ từ việc chuẩn bị, công nghệ thiết bị, đào tạo nguồn nhân lực. Đánh giá sự cố điện ở Nhật là bài học kinh nghiệm cho Việt Nam trong quá trình chuẩn bị dự án, ông Đán nhấn mạnh: "Hiện chưa có chủ trương nào khác về vấn đề này"; và bày tỏ tin tưởng Chính phủ sẽ tập trung chỉ đạo cơ quan chuẩn bị phải đặt mục tiêu an toàn đối với đời sống người dân lên hàng đầu khi thực hiện dự án điện hạt nhân.

Cho đến nay, thế giới đã có gần 450 lò phản ứng hạt nhân phát điện, với nhiều thế hệ. Vì thế, Việt Nam sẽ lựa chọn các thế hệ lò phản ứng mới hiện đại, và được khuyến cáo sẽ lựa chọn lò phản ứng thế hệ 3 hoặc 3+, có sử dụng hệ thống an toàn thụ động. Khi xảy ra sự cố tương tự Fukushima I, 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.

Như vậy, trong bối cảnh hiện nay (sau ngày 11/3/2011) thì chương trình tái khởi động xây dựng các nhà máy điện hạt nhân để đáp ứng nhu cầu năng lượng vẫn được các nước quan tâm, vì đây là xu hướng tất yếu không thể đảo ngược. Năng lượng nguyên tử vẫn được coi là nguồn năng lượng sạch và ổn định, có thể giúp nhân loại giảm đáng kể tác động của biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, sau thảm họa đặc biệt nguy hiểm ở Nhật Bản vừa qua, thì vấn đề an ninh hạt nhân càng được quan tâm hơn ở cả khâu thiết kế, chế tạo vận hành và quản lý. Do vậy, con đường để điện hạt nhân chiếm ưu thế và an ninh năng lượng hạt nhân vẫn còn đang ở phía trước. Vì thế, sự cố rò rỉ phóng xạ tại nhà máy điện hạt nhân ở Nhật Bản đang được Việt Nam đặc biệt quan tâm.

Tài liệu tham khảo

1. Tuệ Khanh, Sự cố hạt nhân Nhật Bản: Bài học lớn cho Việt Nam , VnMedia, 29/3/2011.

2. Thủy Chung, Sau sự cố ở Nhật Bản thận trọng chọn công nghệ, địa điểm làm điện hạt nhân, http://vntd.org.29/3/2011.

3. HN(AFP), IAEA kêu gọi họp khẩn về an ninh hạt nhân, http://Vitnf.vn.29/3/2011.

4. Ngọc Diệp (CNNMoney), Tại sao nước Mỹ buộc phải phát triển năng lượng hạt nhân?http://cafef.vn. 18/3/2011.