Xây dựng và vận hành nhà máy điện hạt nhân - Chất thải phóng xạ được quản lý, xử lý như thế nào?

Vụ Chéc-nô-bưn thúc đẩy thành lập liên đoàn các nhà vận hành hạt nhân thế giới, một tổ chức nghề nghiệp quan tâm tới từng lò phản ứng thương mại trên thế giới và thông qua nó, chủ các công ty điện lực áp dụng những tiêu chuẩn thực tiễn tốt nhất như một phần văn hóa an toàn hạt nhân toàn cầu.

Thảm họa hạt nhân này đã gây ra những lo ngại ở nhiều nước về sự an toàn của điện hạt nhân. Nhưng đây là tai nạn điện hạt nhân duy nhất gây hại cho con người. Hơn nữa, lò phản ứng hạt nhân tại Chéc-nô-bưn có lỗi thiết kế nghiêm trọng và các biện pháp an toàn kém tới mức không loại trừ được những lỗi của con người. Ngược lại, tai nạn tại Three Mile Island ở Hoa Kỳ lại không gây ảnh hưởng cho bất kỳ ai nhờ hệ bảo vệ tốt. Hệ thống này ngày nay đã trở thành tiêu chuẩn trên toàn thế giới. Những lò phản ứng nguyên tử có sai sót kỹ thuật nghiêm trọng như ở Chéc-nô-bưn hiện đã được loại bỏ hoặc được sửa chữa và những lò như thế sẽ không bao giờ được xây cất nữa.

Với những chuyên gia hàng đầu thế giới về phóng xạ, Liên hiệp quốc đã thực hiện nhiều nghiên cứu kỹ càng về ảnh hưởng của vụ Chéc-nô-bưn đối với sức khỏe con người. 31 người đã thiệt mạng ngay trong vụ tai nạn đó. Hầu hết tất cả 1.800 trường hợp ung thư tuyến giáp vẫn cho là do tai nạn Chéc-nô-bưn gây ra đều đã được chữa thành công. Hơn nữa, 15 năm sau vụ tai nạn không có bằng chứng nào chứng tỏ số người bị ung thư tăng lên tại các khu vực xung quanh Chéc-nô-bưn . Các dự báo mang tính lý thuyết về ảnh hưởng lâu dài của vụ nổ ở Chéc-nô-bưn cho rằng sẽ có khoảng 3.00 người chết vì bệnh ung thư lúc về già. Những con số này quá nhỏ, không thể đủ để đưa ra kết luận về ảnh hưởng của vụ nổ được. Những thông tin có căn cứ của Liên hiệp quốc không hề làm giảm tính nghiêm trọng của vụ tai nạn Chéc-nô-bưn. Nhưng các thông tin đó đã bác bỏ lại những báo cáo giật gân về vụ tai nạn và giúp con người nhìn nhận vụ này một cách công bằng.

Hằng năm những tai nạn trong mỏ than và nổ ga đã làm hàng ngàn người thiệt mạng. Điều đáng nói là những vụ chết người xẩy ra thường xuyên tới mức người ta có thể không đưa tin về chúng. Ví dụ, một tai nạn mỏ than có thể giết chết nhiều người, nhưng lại không thu hút nhiều sự chú ý, mặc dù nếu tính trung bình, số người chết do khai thác than và nổ ga mỗi ngày còn lớn hơn tổng số trường hợp thiệt mạng do điện hạt nhân gây ra từ trước tới nay.

Sử dụng quá nhiều nhiên liệu hóa thạch sẽ gây ô nhiễm không khí và đây là tác hại lớn nhất của loại năng lượng này đối với sức khỏe con người. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) ước tính rằng ô nhiễm không khí do sử dụng nhiên liệu hóa thạch làm gần 3 triệu người thiệt mạng mỗi năm. Các nhà nghiên cứu y học dự đoán rằng tỷ llệ tử vong do sử dụng nhiên liệu hóa thạch sẽ tăng gấp 3 lần vào năm 2025. Những ảnh hưởng khủng khiếp này tới sức khỏe con người, trong một tương lai gần, sẽ tương đương tác hại của 600 vụ Chéc-nô-bưn mỗi ngày. Như vậy, những ảnh hưởng này còn vượt xa tác hại của điện hạt nhân, dù cho người ta có bóp méo sự thật về năng lượng hạt nhân tới đâu đi chăng nữa.

Chất thải phóng xạ không phải là điểm yếu mà là một đặc thù của năng lượng hạt nhân. So với lượng thải khổng lồ của năng lượng hóa thạch vào khí quyển, lượng chất thải hạt nhân nhỏ, được quản lý tốt và có thể cất giữ mà không gây nguy hại cho con người và môi trường. Chất thải phóng xạ được kiểm soát theo cách ngăn cách không để chúng bị đánh cắp hay ô nhiễm ra xung quanh. Phần lớn nhiên liệu đã qua sử dung được giữ tại nhà máy. Chất thải mức cao được xếp trong thùng thép dày chống ăn mòn và đặt sâu trong lòng đất nơi có kiến tạo ổn định và được theo dõi cẩn thận. Các nhà khoa học đánh giá rằng các khu chôn đó giữ được an toàn trong hàng thiên niên kỷ.

Chất thải phóng xạ mức cao của nhà máy tái chế nhiên liệu được gốm hóa hay thủy tinh hóa. Hiện nay Hoa Kỳ, Phần Lan, Thụy Điển đang đi đầu về kỹ thuật chôn ngầm. Đã có hơn 100 lò phản ứng năng lượng chấm dứt hoạt và đang trong giai đoạn thanh lý, 9 chiếc đã xong phần tháo dỡ hạt nhân. Tất cả các nước có sản xuất điện hạt nhân chịu hoàn toàn trách nhiệm quản lý an toàn chất thải sinh ra trong hoạt động hạt nhân của họ.

Ở những nước sử dụng kỹ thuật hạt nhân, lượng chất thải phóng xạ không quá 1% chất thải công nghiệp độc hại khác. Có điểm khác biệt là tính phóng xa của chất thải hạt nhân giảm dần theo thời gian do phân rã tự nhiên, còn tính độc của các chất thải công nghiệp khác hầu như vĩnh viễn.

Công nghiệp hạt nhân cam kết công khai minh bạch khi ra quyết định, tạo sự đồng thuận với cộng đồng dân cư trong quản lý chất thải. Điện hạt nhân có thành tích an toàn xuất sắc hơn hẳn so với các công nghiệp năng lượng khác trong quãng kinh nghiệm vận hành trên 11000 lò/năm. Trong bất kỳ hoàn cảnh nào, một lò phản ứng hạt nhân không bao giờ xảy ra nổ như bom nguyên tử. Hồ sơ cho thấy điện hạt nhân thương mại an toàn hơn rất nhiều so với các hệ thống dùng nhiên liệu hóa thạch cả về mặt rủi ro cho con người trong khi sản xuất nhiên liệu, cả về mặt ảnh hưởng sức khỏe và môi trường khi tiêu thụ.

Chế độ quy phạm hạt nhân nghiêm ngặt cả ở tầm quốc gia và quốc tế đảm bảo an toàn cho người lao động, công chúng và môi trường. Mỗi nhà máy điện hạt nhân được yêu cầu dành ưu tiên hàng đầu cho các biện pháp an ninh và những kế hoạch cứu hộ nhằm bảo vệ công chúng trong tình huống xấu. Ngày nay các lò phản ứng hạt nhân áp dụng triêt lý “phòng thủ theo chiều sâu” nghĩa là gồm nhiều lớp bảo vệ vững chắc và các hệ an toàn dự phòng - để ngăn chặn rò rỉ phóng xạ thậm chí trong điều kiện tai nạn xấu nhất.

Vận chuyển vật liệu hạt nhân, đặc biệt là nhiên liêu mới, nhiên liệu đã qua sử dụng và chất thải, trong suốt bốn thập kỷ qua chưa hề gây rò thoát phóng xạ, thậm chí cả khi có tai nạn. Nguyên vật liệu hạt nhân đã và đang được chuyên chở bằng đường bộ đường sắt và đường biển. Ngành công nghiệp hạt nhân đã thực hiện trên 20.000 chuyến hàng, chở hơn 50.000 tấn trên quãng đường tổng cộng khoảng 30 km. Những quy định quốc gia và quốc tế khắt khe đòi hỏi việc vận chuyển phải sử dụng những thùng chứa đặc biệt có lớp vỏ thép dày, chịu được những va chạm mạnh và chống được đập phá. Do có năng lượng khổng lồ trong khối lượng nhiên liệu uranium nhỏ nên năng lượng hạt nhân cần vận chuyển rất ít. Trái lại những chuyến hàng nhiên liệu hóa thạch là một gánh nặng của hệ thống chuyên chở quốc tế với mối đe dọa môi trường, nhất là hiểm họa ô nhiễm dầu.

Nhà máy điện hạt nhân là thiết bị công nghiệp vững chắc, an toàn và được bảo vệ tốt nhất trên thế giới. Kể từ cuộc tấn công khủng bố tháng 9 năm 2001, những người vận hành lò và giới chức chính phủ trên toàn thế giới đã xem xét lại vấn đề an ninh và đã nâng cấp hệ thống an ninh nhà máy điện hạt nhân. Nhà máy điện hạt nhân ở Hoa Kỳ sẽ không là hiểm họa đối với cư dân địa phương, thậm chí cả khi một máy bay cố định đâm vào. Lớp vỏ thép và lớp bê tông được gia cố cùng cấu trúc bên trong hoàn toàn hạn chế tối thiểu khả năng rò thoát phóng xạ trong trường hợp như vậy.

Phóng xạ tạo nên từ bên trong các lò phản ứng hạt nhân cũng giống như phóng xạ tự nhiên nhưng có cường độ lớn hơn. Tại các nhà máy điện hạt nhân, những lớp chắn phóng xạ tạo môi trường an toàn cho hàng triệu người sống xung quanh khu vực nhà máy. Thông thường, 90% lượng phóng xạ mà con người tiếp xúc là phóng xạ tự nhiên và 10% là phóng xạ trong y khoa. Lượng phóng xạ từ nhà máy điện hạt nhân mà con người tiếp xúc là không đáng kể.

Mặc dù vụ Chéc-nô-bưn đã làm hoen ố hình ảnh của năng lượng điện hạt nhân, nhưng điểm tích cực của tai nạn này là nhờ nó, thế giới ngày nay đã có một hệ thống đảm bảo an toàn rất mạnh. Năm 1989, ngành năng lượng hạt nhân đã lập ra Hiệp hội các nhà máy hạt nhân thế giới (WANO) để nhằm tạo ra và duy trì một văn hóa về sự an toàn trong hạt nhân toàn cầu. Thông qua các mối liên hệ trong khu vực tư nhân, WANO đã xây dựng cả một mạng lưới xuyên quốc gia cho các hoạt động trao đổi kỹ thuật với sự tham gia của tất cả các nước có điện hạt nhân. Ngày nay, mọi lò phản ứng hạt nhân trên thế giới đều tham gia vào một hệ thống của WANO trong đó các thành viên kiểm tra hoạt động lẫn nhau. Mục đích của hệ thống kiểm tra hoạt động lẫn nhau này là để đảm bảo rằng các lò phản ứng hạt nhân đều tuân theo những tiêu chuẩn an toàn rất khắt khe của Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế thuộc Liên hiệp quốc (IAEA).

Mức độ an toàn được cải thiên rõ rệt. Ngày nay, tại hầu hết các nhà máy điện hạt nhân trên thế giới, số sự kiện liên quan đến an toàn ở mức báo động đã đạt tới gần 0. Các điều luật bảo hiểm của các quốc gia cũng như quốc tế đã quy trách nhiệm cho các chủ thể vận hành nhà máy điện hạt nhân. Ví dụ, tại Hoa Kỳ, các công ty vận hành lò phản ứng hạt nhân cùng tham gia vào một hệ thống bảo hiểm chung, không đòi hỏi người dân phải đóng thêm 1 xu tiền thuế nào. Ngày nay các nhà máy điện hạt nhân đều có những chỉ số an toàn rất cao, cả đối với công nhân nhà máy cũng như công chúng.

Sự kỳ diệu của điện hạt nhân là ở chỗ từ một nắm nguyên tố uranium, ta có thể tạo thành 1 khối lượng năng lượng lớn. Uranium tồn tại ở dạng đông đặc có trong lòng đất. Chất thải từ năng lượng hạt nhân cũng tồn tại ở dạng gọn và có thể đưa trở lại chôn trong lòng đất một cách an toàn. Uranium đã được gọi là món quà của tự nhiên cho phát triển kinh tế sạch, do đó có thể sản xuất ra rất nhiều năng lượng mà chỉ để lại một lượng chất thải rất nhỏ. HIện có những chính sách khác nhau dành cho năng lượng truyền thống và năng lượng hạt nhân. Đối với các loại nhiên liệu truyền thống, chính phủ các nước chịu áp lực phải đảm bảo năng lượng rẻ, đã cho phép sử dụng môi trường như một bãi rác thải miễn phí. Trong khi đó, tại hầu hết các nước, giá điện hạt nhân thường đã được tính sẵn một phần chi phí cất trữ chất thải vĩnh viễn và an toàn.

Con người thời hiện đại tạo ra lượng chất thải công nghiệp khổng lồ cần phải được xử lý một cách cẩn thận. Trong số các chất thải công nghiệp, chất thải hạt nhân nhỏ về số lượng và có thể quản lý dễ dàng. Nhờ đó các phương tiện chứa và bảo vệ hiệu quả, chất thải từ điện hạt nhân chưa hề gây hại cho con người và môi trường. Đối với những chất thải hạt nhân có độ phóng xạ cao, người ta cần có những phương tiện và địa điểm chứa dài hạn được thiết kế tối ưu để chờ cho đến khi độ phóng xạ giảm dần xuống tới mức tự nhiên. Nhưng chất thải hạt nhân không hề là một vấn đề không có lời giải bởi chất thải hạt nhân là rất ít, và người ta coi đây chính là một điểm mạnh đáng kể của năng lượng hạt nhân. Chất thải do tất cả các lò hạt nhân trên thế giới tạo ra hàng năm có thể chứa vừa trong một tòa nhà hai tầng có diện tích mặt bằng tương đương với một sân bóng rổ.

Các nhà khoa học về phóng xạ, các nhà địa chất và kỹ sư đã lập ra những kế hoạch chi tiết cho việc cất trữ chất thải hạt nhân an toàn dưới lòng đất. Tính chất ổn định của địa chất đã tạo ra một lớp màn chắn rất đáng tin cậy. Chính thể rắn như gốm của chất thải hạt nhân cũng có thể coi là một lớp chắn nữa. Ngoài ra dưới lòng đất, chất thải hạt nhân vẫn nằm trong những thùng chứa được thiết kế đặc biệt để có thể tồn tại rất lâu. Những kho chứa trong lòng đất này được thiết kế nhằm đảm bảo rằng những chất phóng xạ độc hại sau nhiều năm vẫn không thể lên tới mặt đất, cho dù có xảy ra động đất lớn. Các nhà máy điện hạt nhân đều được thiết kế cực kỳ chắc chắn và được xếp vào loại những kiến trúc cầu kỳ nhất từ trước tới nay. Bảo vệ bên ngoài có các lực lượng canh phòng và tuần tra an ninh. Mặc dù không thể đảm bảo chống chọi được mọi khả năng tấn công, nhưng hầu hết các lò phản ứng đều được thiết kế để không bị rò rỉ phóng xạ kể cả trong trường hợp xấu nhất.

Như vậy có thể nói chất thải phóng xạ của nhà máy điện hạt nhân luôn luôn được kiểm soát tốt nhất và an toàn tuyệt đối, không gây rò rỉ hay ô nhiễm môi trường.

(Bài có sử dụng tư liệu, trích dẫn của NRPB – Ban chuẩn bị đầu tư dự án điện hạt nhân và năng lượng tái tạo và VAEI).