Nhà máy điện hạt nhân - hoạt động theo cơ chế nào?
Nhiên liệu chính của nhà máy điện hạt nhân là urani. Đây là nguyên tố phóng xạ tự nhiên có nhiều trong quặng. Chúng được khai thác, tuyển, tinh chế và làm giàu để tạo thành urani 235 là chất có khả năng phân hạch cho năng lượng tốt nhất và tiếp tục được chuyển hóa tiếp thành ô xýt urani dưới dạng chất bột màu đen. Chất bột này được ép rồi nung thành những viên dài 1 cm, nặng khoảng 7 gam. Các viên này được xếp lần lượt vào ống kim loại dài khoảng 4 m bịt kín 2 đầu để tạo thành các thanh nhiên liệu. Mỗi nhà máy điện hạt nhân cần hơn 40.000 thanh nhiên liệu. Cứ 264 thanh được kết lại thành những bó hình vuông gọi là bó thanh nhiên liệu. Một lò phản ứng hạt nhân 900 MW cần khoảng 157 bó thanh nhiên liệu (chứa khoảng 11 triệu viên). Các bó này được sắp xếp thành tâm lò phản ứng. Các thanh phải nằm trong lò khoảng 3-4 năm để thực hiện sự phân hạch cung cấp một lượng nhiệt năng đủ làm sôi lượng nước rất lớn. Nguồn nước bốc hơi từ đây sẽ tạo ra nguồn năng lượng làm quay hệ thống tua bin để phát điện. Hiện nay, nhiều quốc gia đã xây dựng những nhà máy điện hạt nhân trên tàu, vừa để khử mặn nước biển, vừa phát điện. Các “con tàu - nhà máy” này có thể di chuyển để phục vụ cho những vùng thiếu nước ngọt, vùng sâu, vùng xa, nơi không thể kéo dây điện đến được.
Chất thải hạt nhân có số lượng nhỏ, lại quản lý được. Lò phản ứng hạt nhân cũng không tạo ra khí CO 2và các chất gây hiệu ứng nhà kính. Đặc biệt, tính phóng xạ của chất thải hạt nhân giảm dần theo thời gian do sự phân rã tự nhiên, còn tính độc hại của các chất thải công nghiệp khác hầu như vĩnh viễn. Cụ thể, chất thải phát sinh từ các phin lọc của lò phản ứng và các dụng cụ thay ra có thời gian bán rã dài nhất là 30 năm. Như vậy, chỉ sau 10 chu kỳ (300 năm), các chất thải sẽ mất hết hoạt độ. Để xử lý, người ta đổ đầy chúng vào các thùng bê tông, đóng vào các container nhỏ rồi chôn xuống đất. Sau một thời gian, chúng sẽ trở lại trạng thái an toàn. Một lò 1.000 MW mỗi năm sẽ thải ra khoảng 800 tấn chất thải loại này, cô đặc lại còn khoảng 10 m 3.
Loại chất thải sinh ra từ nhiên liệu đã cháy cơ khoảng 30 tấn với một lò 1.000 MW. Chúng có cường độ phóng xạ cao và thời gian bán rã rất lâu. Tuy nhiên, phải sau 40-50 năm, sau khi nhiên liệu được sử dụng mới cần xử lý. Như vậy, nếu Việt Nam vận hành nhà máy điện hạt nhân vào năm 2020, thì phải đến năm 2070, chúng ta mới cần tính đến việc này. Trong thời gian đó, chắc chắn công nghệ xử lý của thế giới đã có rất nhiều tiến bộ.
Nguồn: Công nghiệp Việt Nam , Số 22 (542), từ 31/05-6/06/2006
