Fukushima: Một Cảnh Báo Đối Với Nhân Loại

Fukushima: Một cảnh báo đối với nhân loại

Tác giả: Nguyễn Khắc Nhẫn

Tuanvietnam.vn

Bài đã được xuất bản.: 2 giờ trước

Trước tai biến này, Viện sĩ Anatoli Alexandrov vẫn quả quyết rằng những nhà máy của Liên Xô có thể được xây dựng ngay tại Place Rouge vì hết sức an tòan. Trong khi đó, 1 chuyên gia hàng đầu về lò hạt nhân của Mỹ, GS Arnold Gundersen lại cho rằng hiện nay không nên xây cất thêm một nhà máy điện hạt nhân nào khác trên thế giới.

Thảm họa

Trận động đất hết sức lớn (8,9° Richter - đã làm xê dịch đảo Honshu của nước Nhật 2,4 m về hướng đông theo Viện địa chất Mỹ USGS) và sóng thần kinh khủng tại vùng đông bắc Nhật Bản ngày 11/3/2011 đã gây ra thảm họa đang diễn biến tại nhà máy điện hạt nhân tỉnh Fukushima (cách Tokyo 250 km về phía Bắc).

Về số lò điện hạt nhân, Nhật Bản đứng thứ ba với 55 lò (tỷ lệ điện hạt nhân là 30%) sau Pháp 58 lò (78%) và Mỹ 104 lò (20%).

Nhà máy Fukushima Daiichi 1 có 6 lò phản ứng (trong số đó, các lò 4-5-6 ngừng vận hành trước trận động đất vì đang được bảo trì) và nhà máy Fukushima Daini 2 cách đó 10 km có 4 lò phản ứng. Các lò Daiichi được xây cất vào đầu những năm 70 và các lò Daini vào những năm 80 bởi các Công ty General Electric, Toshiba và Hitachi.

Kiểu lò nước sôi BWR này rất phổ biến ở Nhật khác với kiểu lò nước áp suất PWR thông dụng trên thế giới, đặc biệt ở Pháp. Hai kiểu lò này tương đối an toàn hơn lò nhà máy Tchernobyl RBMK của Ukraine vì có vỏ bêtông cốt thép bọc lò dày 1,5m để ngăn cản phóng xạ thoát ra ngoài.

Ngày 11/3, ngay sau trận động đất xảy ra, các lò phản ứng ở Fukushima tự động ngừng hoạt động. Tuy nhiên, hệ thống làm lạnh cần phải tiếp tục làm việc để giảm nhiệt độ dư rất cao trong lò. Không may, trận động đất đã làm tê liệt hệ thống cung cấp điện. Các máy phát điện dự phòng diesel được khởi động để cung cấp điện cho hệ thống làm lạnh, nhưng chỉ 1 tiếng đồng hồ sau, tất cả các máy dự phòng này đều hỏng do sóng thần tràn vào. Nhà máy được thiết kế để chống sóng thần, nhưng mức nước lên cao quá 10 m!

Thiếu hệ thống làm lạnh lò phản ứng, hơi nước sinh ra nhiều và làm tăng áp suất trong lò (840 kPa, gấp đôi mức bình thường). Dù đã cố gắng xả hơi vào các không gian rộng hơn của nhà máy và kể cả xả ra ngoài không gian, TEPCO (Công ty Điện lực Tokyo) cũng không thành công trong việc làm giảm áp suất. Vào lúc 15h36 ngày 12/3 (giờ địa phương), một vụ nổ vì khí hydro đã xảy ra tại tòa nhà lò phản ứng số 1 (460 MW) của nhà máy Fukushima Daiichi.

Vụ nổ làm tung và bay 1 phần tòa nhà, nhưng lò phản ứng và vỏ bọc lò chưa bị thiệt hại. Tuy nhiên, cơ quan an toàn hạt nhân của Nhật thừa nhận rằng 1 phần tâm lò phản ứng (chứa các thanh nhiên liệu) đã bị nóng chảy. TEPCO quyết định bơm nước biển vào lò, để tránh các thanh nhiên liệu bị nóng chảy hoàn toàn. Biện pháp tuyệt vọng này, xem như hy sinh các lò sắp được hưu trí, vì nước biến sẽ làm gỉ vật liệu nhanh chóng.

Để đối phó với sự cố xảy ra đối với tâm lò phản ứng, cần tiến hành theo 3 bước sau: Làm ngưng hoạt động lò phản ứng (được thực hiện), làm lạnh lò, và ngăn không cho chất phóng xạ thoát ra ngoài. Với những gì đã xảy ra thì việc thực hiện ở bước thứ 2 và thứ 3 đều không thành công. TEPCO đã kêu gọi cơ quan nguyên tử quốc tế (IAEA) và chuyên gia Mỹ đem nước làm lạnh đặc biệt mà vẫn không có kết quả khả quan.

Vấn đề tương tự cũng xảy ra đối với lò phản ứng số 3 (780 MW) thuộc nhà máy Fukushima Daiichi. Và sự lo ngại này đã thực sự đến khi xảy ra 2 vụ nổ tại lò phản ứng này trong ngày 14/3. Như ở lò số 1, hydro được sinh ra do tương tác với vỏ thanh nhiên liệu. Zr (Zirconium) nóng trên 1200°C, với nước, tạo ZrO2, tỏa ra 6500 kj/kg Zr.

Khối lượng H2 sinh ra trong lò nước sôi có thể gấp đôi so với lò áp lực! Các chuyên gia Nhật chưa cho biết số thanh nhiên liệu (nhiên liệu Mox có plutonium rất độc) bị nóng chảy và cách phân bố trong lò. Trong trường hợp thủng lò, nhiên liệu nóng chảy vì nhiệt độ rất cao (trên 2000° C- 2500°C) có thể làm vỏ bọc lò bị nứt, để phóng xạ lan ra ngoài. Hiện tượng này đã được Đại học California nghiên cứu từ năm 1985. Cũng như lò phản ứng số 1, vỏ bọc lò phản ứng số 3 hình như vẫn chưa bị ảnh hưởng quan trọng.

Tuy nhiên, mối lo ngại lớn nhất lại nằm ở lò phản ứng số 2 (780 MW) của nhà máy này. Mực nước trong lò phản ứng đã xuống rất thấp, điều này làm tăng nguy cơ tâm lò phản ứng bị nóng chảy. Các thanh nhiên liệu dài 3,71 m không được nước che lấp trên 3 m! Thậm chí, sau vụ nổ ở lò phản ứng số 3, TEPCO đã lo ngại không còn khả năng làm lạnh cho lò số 2.

Nhà máy hạt nhân Fukushima 1 trước khi xảy ra thảm họa động đất, sóng thần

Ngày 15/3 đến lượt lò số 2 bị nổ. Đồng thời ở lò số 4 (780 MW), hồ (piscine) chứa các thanh nhiên liệu của tâm lò đã sử dụng bị cháy. 2 lò 5 (780 MW) và 6 (1100 MW) cũng đang có vấn đề vì độ nóng lên cao. Ngày 17/3 TEPCO buộc phải sử dụng trực thăng lớn để đổ nước biển pha với Acide borique xuống nhà máy. Acide borique có đặc tính hấp thụ nơtrôn để tránh phản ứng dây chuyền có thể xảy ra. Mức phóng xạ cao nên phi công không thể hạ xuống dưới 150 m. Dung tích của hồ là 2.000 tấn nước và mỗi giờ cần 50 tấn.

Cuối cùng TEPCO phải huy động hàng chục xe cứu hỏa, sử dụng vòi phun nước rất mạnh với hy vọng che ngập khối thanh nhiên liệu đang bốc sôi trong lòng hồ nước để không cho phóng xạ thoát ra ngoài trời. Về lâu dài, chuyên gia Nhật Bản đã nghĩ đến kế hoạch xây dựng quan tài bằng bêtông (Sarcophage) để bao trùm các lò như ở Tchernobyl. Ở đây Sarcophage thứ nhất đã bị rạn nứt nhiều nơi ngay từ lúc đầu. Sarcophage thứ hai trị giá 1 tỷ đôla đang được xây cất và sẽ có hiệu lực chỉ trong vòng 100 năm mà thôi!

Mọi nguy cơ đều có thể xảy ra

Tình hình hiện nay tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima vô cùng nguy hiểm. Không riêng gì lò số 3 mà cả nhà máy có thể xem như không thể điều khiển được nữa. Trong số đội ngũ 800 nhân viên phụ trách vận hành chỉ còn 50 người hy sinh tính mạng phải ở lại. Bức tường phóng xạ vô hình, không màu, không mùi đã cấm nhân viên chuyên môn vào nhà máy cứu chữa, trừ những cảm tử quân. Câu điện vào nhà, đem nước vào hồ, bình thường thì có gì khó khăn? Ai cũng thừa biết Nhật Bản giỏi nhất thế giới về con người máy (Robot) thế mà nhân viên đành bó tay, chứng kiến bất lực thảm cảnh điêu tàn.

Tất cả mọi tình huống đều có thể xảy ra, kể cả tình huống đáng lo sợ nhất là tâm lò phản ứng bị nóng chảy hoàn toàn, gây nổ lò phản ứng và đẩy bụi phóng xạ ra ngoài không gian. Cơ quan an toàn Pháp đặt mức độ nghiêm trọng của Fukushima lên số 6 trên thang đo INES (International Nuclear Event Scale) nguy hiểm hơn biến cố Three Mile Island ở Mỹ (28/3/1979) và sau thảm họa Tchernobyl (26/4/1986) với mức độ cao nhất, số 7.

Cơ quan an toàn Nhật Bản xếp Fukushima vào mức độ số 4 (hôm nay mới lên 5) có lẽ để cho dư luận khỏi hoang mang? Dân chúng Nhật Bản, tuy có tinh thần kỷ luật đáng kính phục, nhưng họ bắt đầu lên tiếng chỉ trích Chính phủ và TEPCO về cách quản trị tình hình với nhiều thông tin không chính xác? TEPCO đã nhiều lần bị cảnh cáo và phạt nặng vì đã gian trá (200 báo cáo không đúng sự thật trong 20 năm!) và giấu giếm nhiều tài liệu tối quan trọng về an toàn.

Nguy cơ ô nhiễm phóng xạ đang là nỗi lo sợ lớn nhất hiện nay của Nhật Bản và các nước láng giềng. Sau vụ nổ ở lò phản ứng số 1, lượng phóng xạ đo được trong phòng điều khiển của lò phản ứng cao gấp 1000 lần so với mức bình thường. Mức phóng xạ ở khu lò số 3 ngày 12/3 đã lên đến 400 mSv/h! (1). Những "liquidateurs" ở Tchernobyl, tử nạn 1 tháng sau thảm họa, đều hấp thụ hơn 6000 mSv/h.

Về tiềm năng của chất phóng xạ, nên biết rằng tổng công suất 6 lò của nhà máy Fukushima là 4680 MW, gần 5 lần lớn hơn công suất của lò (1000 MW) bị nổ ở Tchernobyl. Chất điều độ (modérateur) của lò Tchernobyl là graphite, dễ cháy, chứ không phải là nước như ở các lò Fukushima.

Tình hình đến hôm nay có thể tóm tắt như sau: 3 tâm lò bị nóng chảy (lò 1-70%,lò 2- 33%), 2 hỏa hoạn ở hồ chứa nhiên liệu, 5 vụ nổ hydro. Trong 5 lò, các thanh nhiên liệu đã sử dụng tiếp xúc trực tiếp với khí quyển. Số nhiên liệu tích trữ ở trong các hồ nước đang sôi bằng 4 lần số nhiên liệu trong các thùng lò. Một đường giây điện đã được nối vào nhà máy ngày 19/3 với mục đích phục hồi hệ thống làm lạnh. Nhà chức trách đã ra lệnh sơ tán hơn 200.000 dân cách 20 - 30 km xung quanh nhà máy điện hạt nhân. Dân ngoại quốc ớ Tokyo cũng hoang mang và bắt đầu rời kinh đô.

Ở khu vực nhà máy điện Fukushima, nước biển, sữa, rau, hải sản đã bị ô nhiễm. Tùy hướng gió bay, một khi lên cao, làn mây phóng xạ có thể lan tràn rất xa, bay qua nhiều nước trên thế giới như làn mây Tchernobyl. Kamchatka (Nga) và California (Mỹ) đã có dấu vết bị nhiễm phóng xạ Iode I-131 và Césium Cs-137. Sản phẩm phân hạch Strontium Sr-90 thì khó phát hiện hơn. Thời gian phân hủy một nửa của các chất độc này là: Césium 137 (30 năm), Strontium 90 (28 năm), Iode 131 (8 ngày). Làn mây phóng xạ đầu tiên, chưa tai hại sức khỏe, đã đến Pháp hôm nay.

Nếu có mưa trong các ngày tới thì tình hình càng thêm phức tạp, bởi chất phóng xạ sẽ theo mưa rơi xuống đất, gây ô nhiễm nguồn nước, sản xuất nông nghiệp. Ngay cả trong tình huống mong đợi nhất là các lò phản ứng được khống chế, sau khi tình trạng khẩn cấp qua đi, cần phải tiếp tục công tác khử nhiễm, ban bố lệnh cấm sử dụng và buôn bán thực phẩm được sản xuất ở địa phương này.

Nhà máy điện hạt nhân Diablo Canyon (Mỹ)

Những biện pháp đối phó

Cộng đồng Âu Châu (143 lò), Pháp, Ấn Độ, Nga, Trung Quốc và nhiều nước khác đã phải ra lệnh kiểm soát chặt chẽ và củng cố tất cả các nhà máy điện hạt nhân để đối phó với mọi rủi ro tai biến. Cộng đồng Âu Châu đang muốn thống nhất các tiêu chuẩn an toàn.

Bà Angela Meken đã quyết định đóng cửa tạm thời 7 nhà máy điện hạt nhân của Đức xây cất trước 1981. Tạm đình chỉ việc cho gia hạn kéo dài thời gian vận hành của nhiều nhà máy khác và dần dần từ bỏ điện hạt nhân. Cũng như Vénézuéla, Thụy Sĩ cho hoãn lại các dự án xây cất nhà máy điện hạt nhân. Trung Quốc cũng ngưng cấp giấy phép làm những nhà máy điện hạt nhân mới.

Với những tai biến dồn dập, ngoài con số khủng khiếp tạm thời, trên 25.000 người tử nạn và mất tích, Nhật Bản đã mất trên 165 tỷ đôla, có ảnh hưởng quan trọng đến mức tăng trưởng kinh tế.

Trên toàn cầu hiện nay có 450 lò điện hạt nhân đang vận hành. Tỷ lệ điện hạt nhân chỉ chiếm 15%, có nghĩa là việc thay thế điện hạt nhân trong bản tổng kết năng lượng thế giới không phải là không có lời giải thỏa đáng.

Ở Mỹ, sau biến cố thủy triều dầu mỏ, nhiều nước sẽ xét lại và sửa đổi luật lệ an toàn khắt khe hơn trước nhiều, làm tăng vọt giá điện. Dân chúng vùng California lo sợ cho 2 nhà máy Diablo Canyon (2 x 1100 MW) và San Onofre (2 x 1100 MW) nếu có động đất lớn. Lý do khác làm giá điện tăng mạnh cũng vì các nước sẽ hết sức thận trọng trước khi cấp giấy phép cho gia hạn thời gian vận hành các lò từ 30 đến 40, 50 hay 60 năm (trường hợp Fessenheim 2 x 900 MW của EDF vận hành từ 1977 -1978).

Nên nhớ rằng gia hạn một lò tốn hàng trăm triệu đôla và thùng lò cũng như vỏ bọc lò không thể đổi mới được. Mức an toàn càng tăng thì giá điện lại càng cao. Kinh phí dành cho công trình tháo gỡ một nhà máy điện hạt nhân có thể cao bằng hay cao hơn kinh phí đầu tư của nhà máy ấy! Ví dụ điển hình là ở Pháp, công trình tháo gỡ nhà máy Brennilis,(lò nước nặng 70 MW), cách Brest 60 km, (xây cất năm 1962 và được tháo gỡ từ năm 1985 mà nay vẫn chưa xong), đã tốn gần 650 triệu đôla, 20 lần cao hơn phí tổn ước lượng.

Pháp là nước nhất nhì trên toàn cầu về số cơ sở nguyên tử, đang rất lo lắng và đặt nhiều câu hỏi về phương diện an toàn. Với 58 lò rải rác trong 19 nhà máy, tỷ lệ điện hạt nhân 78% cao nhất thế giới. Trung bình, mỗi người dân Pháp ở cách xa nhà máy điên hạt nhân tối đa chỉ 300 km. Đảng Xanh đã lên tiếng đề nghị Chính phủ Pháp trưng cầu dân ý và đóng cửa ngay các nhà máy cũ hay ở vùng dễ bị động đất như Fessenheim (2 x 900 MW) và Tricastin (4 x 900 MW).

Những nhà máy EDF trên nguyên tắc chỉ có thể chống cự lại với các trận động đất dưới 7° hay 8° Richter mà thôi. Về cách tính toán, EDF dựa trên trận động đất xưa nhất biết được trong vùng và tăng con số thêm một ít cho khoảng an toàn. Ví dụ nhà máy Fessenheim, EDF dựa trên trận động đất 6,2° Richter ở Bale năm 1356 và tăng thêm 0,5 thành 6,7. Gần Bordeaux, nhà máy Blayais (4 x 900 MW) suýt nữa bị nước tràn ngập trong trận bão lớn năm 1999.

Dân chúng ở vùng Paris không an tâm lắm vì nhà máy Nogent (2 x 1300 MW) chỉ cách thủ đô 120 km. Theo cơ quan an toàn hạt nhân Pháp, trong năm 2010, EDF đã phải đối phó với 1000 sự cố số 1 và 2 (trên thang đo INES) xảy ra trong các nhà máy điện hạt nhân. Chính phủ đặt tin tưởng vào lò thế hệ thứ ba EPR-1600 MW đang xây cất ở Flamanville.

Lò này cũng đang được xây cất ở Phần Lan nhưng bị trễ 3 năm trời, làm cho Areva mất hàng tỷ đôla. Lẽ cố nhiên, những lò thế hệ 3 như EPR, hết sức đắt tiền, an toàn hơn lò thế hệ 2, PWR hay BWR. Tuy nhiên lò thế hệ 3 nào (kể cả AP1000) cũng chỉ là một kiểu lò tiến hóa (évolutionnaire) vừa dựa trên kinh nghiệm quý báu của lò thế hệ 2, vừa được bổ sung với những tiến bộ khoa học kỹ thuật, chứ không có tính cách mạng. Ví dụ, với các lò Fukushima sử dụng nguyên lý an toàn chủ động, cần đến nguồn điện cấp cứu Diesel cho hệ thống làm lạnh, các lò thế hệ 3 áp dụng nguyên lý an toàn thụ động.

Việc mở cửa thị trường điện lực- các công ty tư nhân- vì coi trọng vấn đề lợi nhuận hơn cả, nên kinh phí dành cho khâu tu bổ, kiểm tra an tòan ngày càng kém. Trong đội ngủ 45.000 nhân viên chuyên môn phụ trách khai thác 58 lò của EDF, 25.000 người ngoài công ty được thầu lại (sous-traitant), làm sao an tâm? Năm 2006, chuyên gia Mỹ đã lưu ý TEPCO về một số nguy biến có thể xẩy ra, đặc biệt về sự cẩu thả ở khâu bảo trì .

Cũng như ở Đức và nhiều nước khác, Pháp sẽ phải thay đổi chiến lược dài hạn về năng lượng và dần dần hạ thấp tỷ lệ điện hạt nhân. Nhiều chuyên gia không đồng tình với điện hạt nhân tuyên bố rằng Pháp có thể dần dần bỏ điện hạt nhân trong vòng 25-30 năm nữa bằng cách tiết kiệm và tăng hiệu suất năng lượng (-50%), và triệt để sử dụng năng lượng tái tạo (+ 80%) và khí (+ 20%).

Tuy nhiên, trước tai biến này, Viện sĩ Anatoli Alexandrov vẫn quả quyết rằng những nhà máy của Liên Xô có thể được xây dựng ngay tại Place Rouge vì hết sức an tòan. Trong khi đó, 1 chuyên gia hàng đầu về lò hạt nhân của Mỹ, GS Arnold Gundersen lại cho rằng hiện nay không nên xây cất thêm một nhà máy điện hạt nhân nào khác trên thế giới. Cần phải đợi cho đến lúc các chính phủ lượng định lại mức độ nguy hiểm tối đa như thế nào .

Các nhà khoa học và chính trị gia nên cần có thái độ khiêm tốn và cẩn trọng hơn nữa trước sức mạnh mênh mông của tạo hóa. Mọi tầng lớp dân chúng đều có quyền cho ý kiến trước khi nhà chức trách thực hiện những dự án quan trọng hay áp dụng những biện pháp có ảnh hưởng trực tiếp đến vận mệnh của cá nhân họ và của đất nước.

-----------------------------

(1) Sievert (Sv): liều tương đương phóng xạ dùng để đo tác động sinh vật trên cơ thể. Đó là một đơn vị đề phòng phóng xạ.

1 Sv (Sievert) = 100 rem (Tchernobyl: 800-1600 rems)

(1 Sv = 1000 mSv) (chiếu phổi: 0.1 rem)

(2) www.vietsciences, caodangdienhoc, ugvf, tailieu.tapchithoidai, diendan.org

(Tác giả nguyên là Cố vấn Nha kinh tế, dự báo, chiến lược EDF Paris,

GS Viện kinh tế, chính sách năng lượng Grenoble,

GS Trường đại học Bách khoa Grenoble)

-----------------------------

Nguồn: Viet- Studies Trần Hữu Dũng

* Tên bài và các mục nhỏ là của Tuần Việt Nam biên tập và đặt lại

=======================================

Không thể dùng nhà máy điện hạt nhân, không thể dùng thủy điện. Đã đến lúc con người phải tìm một nguồn năng lượng thay thế.

Gió, thủy triều và điện mặt trời là ứng cử viên của tương lai và quy hoạch lại không gian cư trú.