Vì sao lò hạt nhân Nhật vững qua động đất

VietNamNet
“Hoạ vô đơn chí”. Câu nói người xưa đang vận vào đất nước Mặt Trời Mọc. Nhật bản đã từng là nạn nhân của công nghệ hạt nhân – bom nguyên tử 65 năm trước, và giờ đây lại đang chịu đựng một tai hoạ mới cũng về công nghệ hạt nhân - nhà máy điện nguyên tử.

Những tưởng trận siêu động đất ngày thứ sáu, 11/3/2011, tàn phá đất nước này chỉ dừng ở nhưng hao hại thông thường về người và của như những quốc gia tương tự gần đây; Haiti, Indonesia, New Zealand… Động đất ở nước Nhật còn gây ra hệ luỵ khôn lường khác.

Toàn bộ 5 lò phản ứng (2 ở nhà máy Fukushima số 1 và 3 ở nhà máy Fukushima số 2 trong vùng xảy ra động đất mạnh nhất) đều ngừng hoạt động sau trận siêu động đất ngày thứ sáu đen tối. Nguy cơ tai hại, rò rỉ phóng xạ, đang làm nhiều triệu con người lo lắng, không chỉ ở Nhật bản mà cả các nước khác.

Cũng vì cái máy làm mát!

Cơn động đất đã để lại những hậu quả khôn lường đối với Nhật Bản.

Dĩ nhiên, những sự cố nguy hại liên tiếp xảy ra với các nhà máy điện hạt nhân Nhật bản trong những ngày gần đây chính là do thiên tai, một trận siêu động đất kinh khủng trên một trăm năm mới lại xảy ra ở nước này.

Nhưng trực tiếp dẫn đến sự cố rò rỉ “chết người” này lại là những cái không lớn, những hệ làm mát!

Quả vậy. Trong vùng động đất có 4 nhà máy điện hạt nhân, mỗi nhà máy bao gồm một số lò phản ứng. Động đất xảy ra, các lò phản ứng này lập tức tự ngừng hoạt động nhờ các thanh điều khiển tự động rơi xuống cắm sâu vào khối nhiên liệu hạt nhân và làm tắt phản ứng phân hạch hạt nhân.

Với các lò nước nhẹ của Nhật, nguy cơ nổ hạt nhân được loại trừ. Nhưng nguy cơ phát tán và làm ô nhiễm phóng xạ môi trường vẫn còn. Vì hai lẽ:

Một là, sau một thời gian hoạt động của nhà máy, trong thanh nhiên liệu đã tích luỹ một lượng rất lớn đồng vị phóng xạ; là sản phẩm phân hạch của các nhiên liệu hạt nhân Urani, Plutoni.

Hai là, các đồng vị phóng xạ này phát ra một lượng đáng sợ các tia bức xạ anpha, beta, gamma…, ngoài ra chính các tia này làm nóng khối nhiên liệu, dù lò đã ngưng hoạt động. Sức nóng này tăng lên rất nhanh, đến một nhiệt độ rất cao. Áp suất không khí và hơi nước trong lò cũng tăng theo. Ngăn chặn hiện tượng nguy hiểm này chỉ nhờ các hệ làm mát. Khi lò ngưng, chúng được duy trì hoat động nhờ các máy phát điện dự phòng diesel.

Đặc biệt, nếu hệ thống làm nguội bị tê liệt, trong lò phản ứng có thể xảy ra cháy, nổ. Và nếu các “hàng rào” bảo vệ, đặc biệt nhà vòm kim loại ngoài cùng bao che lò phản ứng, bị phá vỡ, chất phóng xạ sẽ rò rỉ phát tán ra ngoài, gây nguy hiểm môi trường.

Đáng tiếc, khả năng xấu đó đã xẩy ra. Hệ làm nguội của hai lò phản ứng ở hai nhà máy điện hạt nhân lân cận nhau Fukushima 1 và Fukushima 2 đều bị tê liệt do trận siêu động đất 8,9 richter ngày thứ sáu và các dư chấn kèm theo làm động cơ điện diesel dự phòng vận hành hệ thống làm nguội hư hỏng.

Để giảm nguy cơ nổ phá hỏng nhà chứa lò, những người có trách nhiệm đã dùng đến biện pháp bất đắc dĩ là xì hơi ra bên ngoài. Tuy nhiên, việc này lại kéo theo khả năng rò rĩ chất phóng xạ ra môi trường. Trước nguy cơ đó, chính phủ Nhật đã phải tuyên bố Báo động quốc gia về Hạt nhân đối với nhà máy Fukushima 1 và Fukushima 2.

Và thực sự trong nhà máy Fukushima 1, liều chiếu xạ tại lò phản ứng đã tăng lên gấp 1.000 lần bình thường. Ở bên ngoài, một địa điểm gần cổng chính của nhà máy, đã tăng cao gấp hơn 8 lần so với bình thường.

Ở nhà máy Fukushima 2 cũng xảy ra tương tự, sự hư hỏng hệ thống dự phòng đã đưa nhiệt độ nước làm nguội lên đỉnh 100 độ Celsius. Người phát ngôn của Công ty Điện lực Tokyo (TEPCO) nói rằng, áp suất trong các lò vẫn ổn định, nhưng tăng lên trong các lớp bao che bên ngoài.

Rõ ràng tai hoạ ngày càng tăng lên đối với cả hai lò phản ứng.

Một bài học lớn


Một lò phản ứng thuộc nhà máy điện hạt nhất Fukushima số 1 của Nhật phát nổ hôm 12/3.

Và một tai hoạ không tránh được đã xảy chiều thứ bảy 12/3/2011, 15 giờ 36 (giờ địa phương). Một vụ nổ ở nhà máy điện nguyên tử Fukushima số 1 với lò phản ứng số 1 nằm cách thủ đô Tokyo 250 km, cách nhà máy Fukushima số 2 khoảng 8 km. Nhà máy điện hạt nhân Fukushima số 1 là một trong số các nhà máy điện hạt nhân bị ảnh hưởng nghiêm trọng nhất từ trận động đất xảy ra một ngày trước đó.

Sau tiếng nổ là những dư chấn lớn và các cột khói trắng bốc lên từ nhà máy. Vụ nổ xảy ra trong bối cảnh Cơ quan An toàn hạt nhân Nhật Bản vừa ra lệnh cho nhà máy này xả bớt khí (có chứa phóng xạ) để bảo vệ lò phản ứng. Vụ nổ đã thổi bật mái nhà và tường của tòa nhà có lò phản ứng số 1.

Nhưng cơ quan an toàn hạt nhân Nhật Bản cho rằng không có hư hại nghiêm trọng nào đối với khoang chứa lò phản ứng số 1, sau khi kiểm tra dữ liệu phóng xạ rò rỉ. Công ty TEPCO cho biết, 4 công nhân đang sửa chữa tại lò phản ứng đã bị thương, nhưng họ vẫn tỉnh táo và vết thương không đến mức nguy hiểm tính mạng. Chánh Văn phòng Nội các Nhật Bản Yukio Edano kêu gọi người dân bình tĩnh và cho hay, mức phóng xạ vẫn đang được kiểm soát thận trọng.

Dù vậy, như tờ Daily Mail của Anh nhận định, nước Nhật đang đối mặt với nguy cơ phát tán phóng xạ. Và người phát ngôn cấp cao của chính phủ đã yêu cầu hàng chục ngàn người trong vòng bán kính 20km quanh nhà máy phải đi sơ tán.

Tin mới nhất cho biết hàng chục người, thậm chí cả trăm người làm việc trong nhà máy đã chịu liều chiếu xạ cao. Thay thế cho các máy điện dự phòng của hệ làm mát bị phá hỏng, các nỗ lực làm mát lõi lò phản ứng đang tiến hành, bằng cách bơm và xả liên tục nước biển, nhằm ngăn chặn sự tan chảy các thanh hiên liệu của lò phản ứng.

Vụ nổ ở Fukushima vừa xảy ra gợi nhớ lại trong tâm khảm mọi người vụ nổ hạt nhân lớn nhất lịch sử ở Chernobyl trước đây. Nước Nhật đang dốc sức ngăn chặn để một Fukushima không trở thành một Chernobyl. Trên thế giới, ai ai cũng hy vọng rằng hậu quả gây ra bây giờ không đến mức nghiêm trọng như đã xẩy ra một phần tư thế kỷ trước đây. Trong bất cứ viễn cảnh nào, tai hoạ Fukushima vẫn là bài học lớn, nhớ đời của Nhật bản, của mọi quốc gia đang trên con đường phát triển điện hạt nhân.

Trần Hoàng Hà

Vụ nổ tại nhà máy hạt nhân Nhật rất nghiêm trọng song không có nghĩa là sẽ có một thảm họa Chernoby khác - khi phóng xạ tác động tới hàng trăm nghìn người.


Tại sao? Bởi vì, vụ nổ xảy ra khi nhà máy Chernobyl đang hoạt động và vụ nổ đã xẻ nó làm đôi năm 1986. Tại Fukushima, các lò phản ứng đã bị ngắt trong 24h, làm giảm lượng phóng xạ rò rỉ. Ngoài ra, giới chức Nhật khẳng định, thực tế có một nổ ở nhà máy Fukushima song không phải là ở lò phản ứng 1, thùng thép chứa lò phản ứng không bị hề hấn gì.

Vụ động đất hôm 11/3 khiến lò phản ứng ở nhà máy Fukushima được ngắt tự động. Tuy nhiên, địa chấn gây ra mất điện và làm ảnh hưởng tới máy bơm nước, vốn để phục vụ cho việc làm mát lõi lò phản ứng. Máy bơm phụ chạy bằng diesel theo nguyên tắc sẽ hoạt động nhưng nó lại không chạy, có lẽ do sóng thần. Hệ thống dự phòng chạy bằng pin chỉ hoạt động trong thời gian ngắn.

Tại lò phản ứng số 1, nước không lưu thông và nhiệt độ bắt đầu tăng. Do các thùng kim loại chứa nhiên liệu ấm lên và tới một mức thì các thùng kim loại bắt đầu thải oxy khỏi nước, chỉ để lại hydro. Một khi hydro tiếp xúc lại với oxy, nó có thể phát nổ. Đó là nguyên nhân gây ra vụ nổ tại nhà máy tại nhà máy hạt nhân.

Dù vụ nổ khá nghiêm trọng song nhà chức trách Nhật vẫn đối phó một cách bình tĩnh và hiệu quả. Họ sơ tán người dân ở các khu vực lân cận để có thể thải ra một chút nước có nhiễm một chút phóng xạ ra không khí. Hiện, nhà chức trách vẫn cần kiểm soát nhiệt độ và quyết định đổ đầy nước biển vào lò phản ứng cho thấy họ không có ý định sửa nhà máy. Nước biển sẽ làm hạt nhân nguội nhưng gây ăn mòn về lâu dài, khiến nhà máy không hoạt động lại được.

Sẽ mất khoảng 10 ngày để làm nguội lõi lò phản ứng sau đó, giới chức Nhật cần đánh giá mức độ ô nhiễm, đặc biệt là iot và caesium. Iot có thể cô lại trong tuyến giáp của người và gây ung thư. Đây là một vấn đề lớn đối với sức khỏe sau thảm họa Chernobyl. Iot có thể hoàn toàn biến mất khỏi môi trường trong vòng 3 tháng. Caesium có thể tồn tại lâu hơn, 30 năm.

Vậy, ngăn chặn lõi lò phản ứng hạt nhân chảy và phát ra phóng xạ như thế nào?

Có một giải pháp nhanh chóng với cuộc khủng hoảng ở nhà máy hạt nhân Fukushima đó là khôi phục nguồn điện để nhà máy hoạt động. Tuy nhiên, có một điều trớ trêu là: nhà máy điện đang thiếu điện để hoạt động.

Vấn đề tại nhà máy Fukushima 1 bắt đầu với khúc mắc kép: trận động đất 8,9 độ richter dường như đã làm hỏng nguồn cung cấp điện chính và hậu quả sóng thần khiến hệ thống điện cung cấp dự phòng cho nhà máy không hoạt động. Cú đấm trúng 2 mục tiêu tưởng chừng không bao giờ xảy ra lại diễn ra và gây ra cái gọi là "mất điện tại nhà máy", Kenneth Bergeron, nhà vật lý chuyên về mô phỏng các tai nạn tại lò phản ứng hạt nhân ở phòng thí nghiệm quốc gia Sandia, Mỹ cho biết. Khả năng mất điện hoàn toàn tại nhà máy hạt nhân thấp tới mức các nhà thống kê cho rằng nó khó mà xảy ra. Tuy nhiên, điều không mong muốn đã xảy ra tại Fukushima.

Việc thiếu điện có nghĩa nhà máy Fukushima 1 không thể bơm đủ nước để làm mát các thanh nhiên liệu uranium ở tâm lò phản ứng. Do đó, quyết định đổ nước biển làm nguội hạt nhân lúc sáng ngày 13/3 là nỗ lực cuối cùng để ngăn chặn thảm họa lõi lò phản ứng hạt nhân chảy tan và phát tán phóng xạ.

Việc ngăn chặn thảm họa bùng phát từ nhà máy hạt nhân Fukushima phụ thuộc vào thời điểm và may mắn. Thời điểm phụ thuộc vào việc các thanh nhiên liệu sẽ mất nhiệt nhanh như thế nào. Điều tiếp theo xảy ra phụ thuộc vào vấn đề liệu có đủ chất làm nguội hoặc các thanh nhiên liệu uranium có nguội đủ nhanh để tránh tan chảy. Mọi việc còn phụ thuộc vào các thanh nhiên liệu có tuổi đời như thế nào: thanh nhiên liệu mới sẽ hạ nhiệt nhanh hơn thanh nhiên liệu cũ.

Nếu các thanh nhiên liệu vẫn nóng và tỏa hơi nóng cao hơn mức cần thiết của nước làm lạnh, nó sẽ bắt đầu tan chảy. Nếu tình huống này diễn ra, phóng xạ sẽ tỏa ra và gây ô nhiễm môi trường bên ngoài. Do đó có khả năng phải đổ đủ chất làm lạnh trước khi thanh nhiên liệu tan chảy.
Tất cả khả năng hiện đều là vấn đề ngày giờ. Hiện giờ, thời gian chính là điều cần thiết tại Fukushima và trên khắp nước Nhật - khi các nhân viên cứu hộ tìm kiếm người sống sót sau động đất và sóng thần.

  • Hoài Linh (Theo Time, Mail, Mainichi)

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét