Điểm qua lịch sử phát triển điện hạt nhân

Xét về mặt tác dụng bảo vệ môi trường và cung cấp năng lượng, điện hạt nhân là loại nguồn năng lượng an toàn, sạch, tin cậy. Tuy nhiên quá trình phát triển của điện hạt nhân cũng nhiều thăng trầm tuy theo quan điểm của lãnh đạo và các nhà chuyên môn.    

Lịch sử phát triển điện hạt nhân trên thế giới có thể chia làm mấy giai đoạn như sau:

1. Giai đoạn thử nghiệm (1954-1965)

Cho tới nay, điện hạt nhân đã có lịch sử phát triển hơn 60 năm, tính từ ngày 20/12/1951 khi Lò phản ứng hạt nhân thử nghiệm EBR-1 của Mỹ công suất 100 kW phát ra dòng điện đầu tiên được sản xuất bằng năng lượng hạt nhân. Năm 1954, Liên Xô xây dựng xong nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trên thế giới, lò graphit nước nhẹ 5 MW đặt tại Obninsk (ngừng hoạt động 4/2002). Năm 1956, Anh xây dựng xong nhà máy điện hạt nhân thương nghiệp đầu tiên trên thế giới, nhà máy Calder Hall, công suất 45MW (đóng cửa 3/2003). Trong thời kỳ đó, việc nghiên cứu điện hạt nhân chủ yếu nhằm mục tiêu phát triển khoa học và công nghệ, và xây dựng tiềm lực hạt nhân bảo đảm an ninh quốc gia.

2. Giai đoạn phát triển nhanh (1966 – 1980)

Do gặp khủng hoảng dầu mỏ nghiêm trọng (nhất là Pháp và Nhật) và do công nghệ hạt nhân đã được thương mại hóa cao, nhiều nước đẩy mạnh phát triển điện hạt nhân nhằm đáp ứng nhu cầu dùng điện ngày càng tăng. Có cả thảy 242 nhà máy điện hạt nhân được đưa vào vận hành; tỷ trọng điện hạt nhân toàn cầu tăng gần hai lần, từ 9% lên 17%. Sản lượng điện hạt nhân của Pháp tăng hơn 20 lần, Nhật – gần 22 lần.

3. Giai đoạn giảm tốc độ phát triển (1981-2000)

Sau tai nạn ở nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island (Mỹ, 1979), nhất là tai nạn đặc biệt nặng ở Chernobyl (Liên Xô, 1986), tốc độ phát triển điện hạt nhân bị giảm mạnh, thậm chí một số nước như Đức và Thụy Điển chủ trương từng bước loại bỏ điện hạt nhân. Người ta bắt đầu đánh giá lại tính an toàn, tính kinh tế của điện hạt nhân và áp dụng mọi biện pháp nâng cao an toàn, nghiêm ngặt hơn trong phê duyệt các dự án xây dựng nhà máy điện hạt nhân.

4. Giai đoạn bắt đầu phục hồi (từ đầu thế kỷ XXI)

Trong thời kỳ này, vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng nghiêm trọng vì nền kinh tế thế giới bắt đầu phục hồi và các quốc gia càng ngày càng thiếu năng lượng. Bên cạnh đó, do công nghệ điện hạt nhân ngày một hoàn thiện, điện hạt nhân lại được chú trọng phát triển.

Tính đến cuối năm 2012, toàn thế giới có 31 nước khai thác hơn 437 nhà máy điện hạt nhân với tổng công suất 3,7 tỷ kW, trong đó Mỹ có 104 nhà máy, Pháp – 58, Nhật – 50, Nga – 33, Hàn Quốc – 23, Ấn Độ – 20, Canada – 19 v.v… Hiện nay, điện hạt nhân cung cấp khoảng 15% tổng sản lượng điện toàn cầu. Tỷ lệ điện hạt nhân trong tổng sản lượng điện ở một số nước rất cao, như Pháp tới 77,7%, Hàn Quốc – 34,6%, Nhật – 18,1%, Mỹ – 19,2%. Ngoài ra toàn thế giới đang xây dựng 68 lò phản ứng hạt nhân với tổng công suất 70,7 triệu kW, trong đó hơn 70% ở Trung Quốc, Ấn Độ và Nga.

Tuy vậy trong giới chính trị, giới khoa học cũng như dư luận các nước vẫn có những quan điểm khác nhau về vấn đề có nên sử dụng điện hạt nhân hay không. Sau tai họa rò rỉ phóng xạ ở Fukushima (Nhật, 3/2011), điện hạt nhân toàn cầu sụt giảm mạnh (chủ yếu ở Nhật và Đức), năm 2011 chỉ còn cung cấp 10% sản lượng điện và đang đối mặt với hai thách thức lớn là nhận thức của công chúng và vấn đề kinh tế.

Thí dụ, sau vụ Fukusima, chính phủ Trung Quốc lập tức tạm đình chỉ việc phê duyệt xây dựng các nhà máy điện hạt nhân mới, trong đó riêng việc dừng công trình 3 nhà máy ở Hồ Nam, Giang Tây và Hồ Bắc (đã hoàn thành xây dựng đợt đầu) gây thiệt hại khoảng 10 tỷ Nhân dân tệ. Nhiều chuyên gia cho rằng, vùng nội địa Trung Quốc lắm động đất, thường xuyên hạn hán, mật độ dân cao nên nếu làm nhà máy điện hạt nhân sẽ gặp nhiều nguy hiểm.

Nhưng ông Stuart Cloke, nguyên Chủ tịch Hiệp hội hạt nhân thế giới WNA (World Nuclear Association) cho rằng: tai nạn Fukushima ảnh hưởng xấu đến ngành công nghiệp hạt nhân, chủ yếu là do sự hiểu lầm của công chúng. WNA đang cố gắng giúp công chúng hiểu rõ về phóng xạ, an toàn hạt nhân, và những lợi ích của điện hạt nhân đối với môi trường, độ tin cậy cũng như tính kinh tế của nó.

Tai nạn Fukushima ảnh hưởng xấu đến ngành công nghiệp hạt nhân, chủ yếu là do sự hiểu lầm của công chúng.

Xét về mặt tác dụng bảo vệ môi trường và cung cấp năng lượng, điện hạt nhân là loại nguồn năng lượng an toàn, sạch, tin cậy. Các nhà máy điện hạt nhân không phát thải khí có hiệu ứng nhà kính, không hề có khí CO2 và cũng không hề có bụi, hơn hẳn điện phát từ các dạng nhiên liệu hóa thạch như than, dầu, khí. Mặt khác, các loại nhiên liệu hóa thạch đang cạn kiệt dần, một ngày không xa sẽ không thể phát điện. Trong khi đó nguyên liệu của điện hạt nhân là chất uranium có thể đủ dùng trong nhiều thế kỷ, thậm chí hàng nghìn năm.

Điện mặt trời, điện gió và điện địa nhiệt phải chờ vài chục năm nữa mới có sản lượng đủ lớn để đóng góp vào sản xuất điện. Trong tình hình như vậy có thể khẳng định, ngoài điện hạt nhân ra, các dạng năng lượng khác không thể nào đáp ứng được nhu cầu dùng điện của loài người.

Nhìn chung, điện hạt nhân đang có xu hướng được phát triển ở những nước yêu cầu kinh tế có tăng trưởng. Hiện đã có hơn 60 nước đang xem xét kế hoạch xây dựng thêm nhà máy điện hạt nhân. Đến trước năm 2030, ước tính có thêm 10-25 nước tham gia câu lạc bộ điện hạt nhân. IAEA dự đoán đến năm 2030, số nhà máy điện hạt nhân toàn cầu sẽ tăng thêm ít nhất 40%.

Hiện nay, điện hạt nhân thế giới chủ yếu sử dụng công nghệ thế hệ hai, và đang nghiên cứu cải tiến hoàn thiện đưa ra công nghệ thế hệ ba nhằm nâng cao tính an toàn, tin cậy và tính kinh tế (ở Trung Quốc giá bán điện hạt nhân là 0,43 Nhân dân tệ 1 kWh).

Một nghiên cứu cho rằng, chỉ cần 2500 nhà máy điện hạt nhân là có thể cung cấp đủ nhu cầu điện cho toàn thế giới, trong đó riêng Trung Quốc cần hơn 600 nhà máy điện hạt nhân.

Sự phát triển điện hạt nhân có hai vấn đề khó giải quyết là xử lý chất thải hạt nhân và ô nhiễm nhiệt. Hiện nay phần lớn chất thải hạt nhân được làm cho rắn lại rồi tạm để trong kho chất thải của nhà máy điện hạt nhân, sau 5-10 năm sẽ chở đến địa điểm được nhà nước quy hoạch tồn trữ các chất thải có tính phóng xạ. Cho tới nay chưa nước nào tìm ra được biện pháp xử lý chất thải phóng xạ một cách an toàn và vĩnh cửu, nhưng họ đều có cách bảo đảm an toàn trong quá trình tồn trữ các chất thải đó. Cũng như tất cả các nhà máy phát điện sử dụng tua bin hơi nước, nhà máy điện hạt nhân sử dụng rất nhiều nước để làm nguội, nhưng ở nhà máy điện hạt nhân, lượng nhiệt thoát ra từ nước làm nguội này vào môi trường xung quanh thì cao hơn nhà máy điện dùng nhiên liệu hóa thạch, do đó ô nhiễm nhiệt trở nên nghiêm trọng hơn.

Nhà khoa học Hansen ở NASA cho biết, không nguồn năng lượng nào không có nhược điểm này nọ; sự phát triển điện hạt nhân có ý nghĩa rất quan trọng đối với y tế, bảo vệ môi trường, quân sự, tàu sân bay, động lực robot, vệ tinh và máy bay vũ trụ chạy bằng năng lượng hạt nhân; pin hạt nhân sẽ được ứng dụng trong công nghiệp ô tô, một ngành tiêu dùng nhiều năng lượng.

Nguyễn Hải Hoành – Hải Anh(Tổng hợp từ các tài liệu nước ngoài)