Khâu then chốt đảm bảo an toàn điện hạt nhân

Chọn lò phản ứng thế hệ ba cộng

Điện hạt nhân có nhiều ưu điểm so với các loại năng lượng khác song bản thân nó cũng ẩn chứa nhiều mối nguy hiểm nếu để xảy ra sự cố như trường hợp với nhà máy Three Mile Island (Mỹ, năm 1979), Chernobyl (Ukraina, 1986) và gần đây là Fukushima (Nhật Bản, 2011). Nhìn lại ba tai nạn này có thể thấy, lò phản ứng tại các nhà máy đều là những lò thế hệ cũ, áp dụng công nghệ lạc hậu: Three Mile Island, Chernobyl đều sử dụng lò thế hệ đầu hoặc giai đoạn đầu của thế hệ thứ hai; còn Fukushima là lò nước sôi (BWR) thế hệ ban đầu được thiết kế từ những năm 1960 và xây dựng vào những năm 1970. Có hai vấn đề với những lò phản ứng này: 1. Hệ thống an toàn chủ yếu là an toàn chủ động (active safety), chỉ hoạt động khi được tiếp năng lượng hoặc có sự tác động của con người; 2. Thiết thế lò phản ứng tương ứng với những quy chuẩn an toàn giai đoạn đó, thấp hơn nhiều so với những tiêu chuẩn hiện nay.

Để giảm thiểu những mối nguy hiểm có thể xảy ra, công nghệ thiết kế và vận hành lò phản ứng hạt nhân ngày càng được hoàn thiện nhằm đảm bảo các phản ứng phân hạch hạt nhân diễn ra an toàn hơn, giảm thiểu khả năng nóng chảy vùng hoạt và giảm phát thải phóng xạ với những quy chuẩn an toàn không ngừng được nâng cao, ví dụ theo yêu cầu hiện nay, mức độ dư thừa trong hệ thống an toàn được đòi hỏi ở mức cao theo khái niệm nguyên lý hỏng đơn, khi một hệ thống bị hỏng thì các hệ thống còn lại phải đảm bảo giữ vững chức năng an toàn của mình.

Trong dòng chảy đó, là quốc gia mới bắt đầu phát triển chương trình điện hạt nhân, Việt Nam sẽ nhập công nghệ thiết kế lò phản ứng từ những quốc gia có nền công nghệ điện hạt nhân tiên tiến trên thế giới để đảm bảo an toàn cho hai nhà máy Ninh Thuận 1 và 2. Hiện nay không ít ý kiến quan ngại về những sự cố có thể đến với điện hạt nhân Việt Nam nhưng xét một cách thấu đáo, với ba yếu tố nêu trên thì yếu tố công nghệ lại khiến các nhà chuyên môn an tâm hơn cả. Sau khi đã cân nhắc và được tham vấn bởi các chuyên gia trong nước và quốc tế, Việt Nam đã quyết định lựa chọn công nghệ lò phản ứng thế hệ ba cộng (lò phản ứng nước áp lực PWR) cho dự án nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận 1 và 2.

Một trong những đặc điểm nổi bật ở lò phản ứng thế hệ ba cộng là yếu tố an toàn thụ động (passive safety) được chú trọng, khi việc đảm bảo an toàn không phụ thuộc vào năng lượng hay con người mà dựa vào quy luật tự nhiên như hệ thống đối lưu tự nhiên, hệ thống thiết bị do lực trọng trường tác động… Ví dụ với công nghệ lò AP 1000 (dựa trên thiết kế AP600 của công ty Westinghouse, Mỹ), hầu hết hệ thống làm mát [vùng hoạt] khẩn cấp, làm mát lâu dài, xử lý sự cố nặng đều áp dụng theo nguyên lý thụ động, qua đó có thể tự duy trì trạng thái an toàn mà không cần đến các bộ phận điều khiển chủ động, còn công nghệ lò AES 2006 của Nga áp dụng song song hệ thống an toàn chủ động và an toàn thụ động nhằm đảm bảo hệ thống làm mát có khả năng hoạt động trong thời gian dài, phòng sự cố mất điện, rủi ro xảy ra mà con người chưa thể kịp thời can thiệp.

Yếu tố cải tiến mới của lò phản ứng thế hệ ba cộng là trong những thiết kế mới nhất đã được bổ sung tới bốn hệ thống an toàn để phòng trường hợp một hệ thống gặp sự cố tác động đến hệ thống khác thì vẫn còn hệ thống cuối thực hiện chức năng an toàn. Bên cạnh đó, ngoài việc áp dụng theo nguyên lý hỏng đơn, một số nguyên lý khác cũng được bổ sung và hoàn thiện như nguyên lý tách rời, nguyên lý đa dạng… nhằm đảm bảo cho các hệ thống an toàn hoạt động thông suốt, không bị đứt đoạn trong thời gian vận hành, có thể phòng trường hợp mất một trong số các nguồn điện phục vụ hệ thống an toàn.

Hội tụ những ưu điểm trên, công nghệ lò phản ứng AES 2006, công suất 1.200 MW của Nga đã được xác định dành cho nhà máy Ninh Thuận 1, còn với nhà máy Ninh Thuận 2 có thể là sự lựa chọn giữa công nghệ lò phản ứng AP 1000 hoặc ATMEA1 (Nhật Bản và Pháp) có công suất 1.100MW.

Xây dựng khuôn khổ pháp lý đầy đủ, chặt chẽ

Nếu yếu tố đảm bảo tính an toàn của điện hạt nhân đầu tiên là công nghệ, vốn được nhập từ nước ngoài về thì với hai yếu tố còn lại là xây dựng khuôn khổ pháp lý và đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao phần lớn đều xuất phát từ nội lực.

Theo TS. Lê Văn Hồng, việc xây dựng khuôn khổ pháp lý bao gồm một hệ thống văn bản quy phạm về điện hạt nhân đầy đủ, toàn diện và nghiêm ngặt cần một quãng thời gian dài và được tiến hành cẩn trọng từng bước một. Việc có được một hệ thống văn bản như vậy cũng phản ánh xác thực văn hóa an toàn của điện hạt nhân và là cơ sở để văn hóa an toàn đó được thực thi.

Ở đây, yếu tố nhân lực trình độ cao đóng vai trò quan trọng, đòi hỏi những người soạn thảo phải là những nhà nghiên cứu, xuất thân từ công việc nghiên cứu chuyên sâu trong các lĩnh vực khác nhau của điện hạt nhân. Nắm rõ được toàn bộ quy trình thiết kế, xây dựng nhà máy, lắp đặt lò phản ứng và những công việc liên quan đến xử lý sự cố trong vận hành, bảo dưỡng, họ mới có đủ kiến thức và kinh nghiệm để ngồi lại, soạn thảo những quy phạm mang tính khái quát nhưng vẫn đảm bảo sự chính xác, cẩn trọng.

Để hệ thống văn bản quy phạm này được thực thi an toàn trong thực tế, một đội ngũ chuyên gia thanh sát về việc thực hiện quy chuẩn an toàn do cơ quan quản lý nhà nước về pháp quy thành lập, cũng là những nhà nghiên cứu dày dạn kinh nghiệm hoặc có nhiều năm phụ trách việc vận hành lò phản ứng nghiên cứu, lò phản ứng năng lượng, thường xuyên kiểm tra hoạt động của các nhà máy điện hạt nhân. Đội ngũ này trực tiếp có mặt tại các nhà máy, giám sát ngay từ quá trình xây dựng, lắp đặt lò phản ứng đến quá trình hoạt động để kịp thời xử lý những trường hợp vi phạm “từ trong trứng nước” và báo cáo lên cơ quan quản lý nhà nước. Đây cũng là kinh nghiệm mà tất cả các quốc gia đạt trình độ tiên tiến về điện hạt nhân trên thế giới đã áp dụng.

Tại Việt Nam, khi tất cả mới ở giai đoạn bắt đầu, chúng ta có Luật Năng lượng nguyên tử, được Quốc hội thông qua vào ngày 3/6/2008 và chính thức có hiệu lực từ ngày 1/1/2009. Sau đó, Thủ tướng Chính phủ ban hành Nghị định 70/2010/NĐ-CP Quy định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của Luật Năng lượng nguyên tử về nhà máy điện hạt nhân. Trên cơ sở đó, Bộ KH&CN đã ban hành thông tư số 28/2011/TT-BKHCN Quy định về yêu cầu an toàn hạt nhân đối với địa điểm nhà máy điện hạt nhân và thông tư số 30/2012/TT-BKHCN Quy định về yêu cầu an toàn hạt nhân đối với thiết kế nhà máy điện hạt nhân… Đây là những văn bản cơ bản đầu tiên cho chương trình điện hạt nhân Việt Nam nhưng bản thân nó vẫn chưa bao hàm đầy đủ những quy phạm, quy chuẩn cần thiết cho hoạt động của nhà máy điện hạt nhân theo thông lệ quốc tế. Hiện tại, Cục An toàn bức xạ hạt nhân, cơ quan được Bộ KH&CN giao trọng trách xây dựng hệ thống quy phạm pháp luật, đang thực hiện dự án hỗ trợ kỹ thuật với IAEA và dự án hợp tác với EU nhằm tiếp tục phát triển khung pháp lý và tăng cường năng lực cho Cơ quan pháp quy hạt nhân Việt Nam. Tuy nhiên mọi chuyện mới ở giai đoạn bắt đầu.

Nguồn nhân lực chất lượng cao

Cùng với hai yếu tố nêu trên, yếu tố nguồn nhân lực chất lượng cao phục vụ trực tiếp trong các nhà máy điện hạt nhân được đánh giá là khâu then chốt, cốt lõi cho tính an toàn. Trong quá trình vận hành lò phản ứng thường có nhiều vấn đề khác nhau xảy ra, nếu đội ngũ kỹ thuật chỉ xử lý theo đúng quy trình vận hành, quy phạm hướng dẫn của nhà cung cấp công nghệ, thì đội ngũ chuyên gia giỏi, những người được đào tạo trong một quãng thời gian rất dài từ 10 đến 15 năm, thậm chí là 20 năm, sẽ giải quyết những vấn đề phức tạp thông qua phân tích và nghiên cứu để góp phần bảo đảm tính an toàn cho hoạt động của nhà máy điện hạt nhân như tìm hiểu khả năng tiềm ẩn sự cố tại các nhà máy điện hạt nhân, tính toán xác suất sự cố có thể xảy ra, xác định quy trình ứng phó sự cố, đánh giá mức độ hậu quả, giảm thiểu các hậu quả, tìm phương án bảo vệ khi có rò rỉ phóng xạ…

Nguồn nhân lực chất lượng cao là yếu tố khiến nhiều người trong ngành lo lắng, bởi lực lượng cán bộ thực sự am hiểu về công nghệ lò phản ứng, an toàn nhà máy điện hạt nhân của Việt Nam còn rất khiêm tốn. Đội ngũ chuyên gia này bao gồm một số cán bộ trước đây từng học tập và nghiên cứu ở các quốc gia như Liên Xô, CHDC Đức cũ… và một số cán bộ mới được gửi đi đào tạo ở Nga, Nhật, Mỹ…

Để chương trình điện hạt nhân Việt Nam phát triển bền vững và an toàn lâu dài, cần một đội ngũ chuyên gia đạt trình độ chuyên sâu trên nhiều lĩnh vực, có khả năng ứng phó kịp thời sự cố, đưa ra những biện pháp giải quyết sự cố hoặc nghiên cứu đưa ra hướng giải quyết, phòng ngừa sự cố. Vì quy trình thiết kế và vận hành lò phản ứng điện hạt nhân liên quan đến nhiều lĩnh vực khác nhau như vật lý – thủy nhiệt lò phản ứng, sức bền vật liệu, ăn mòn kim loại, cơ học, tự động hóa, hóa nước… nên trình độ chuyên môn của đội ngũ chuyên gia trong nhà máy cũng phải đạt trình độ đủ cao tương ứng từng lĩnh vực và mỗi lĩnh vực cần phải có ít nhất từ hai đến ba người.

Cũng nhằm mục tiêu phát triển bền vững chương trình điện hạt nhân, Việt Nam đang có chương trình nội địa hóa công nghệ, qua đó hướng tới tham gia vào thiết kế nhà máy theo từng giai đoạn, ở giai đoạn đầu sẽ tiếp cận việc thiết kế thiết bị thông thường vì trong nhà máy điện hạt nhân, ngoài hệ thống chính là lò phản ứng có thể mới mẻ với Việt Nam nhưng còn có những hệ thống thiết bị truyền thống gần giống nhà máy nhiệt điện như turbine, ống dẫn, máy phát, van, bơm…. Vì vậy Việt Nam cần tập trung nâng cao trình độ cho đội ngũ thiết kế để họ có thể tiến tới thiết kế, chế tạo được các thiết bị này theo yêu cầu và quy chuẩn thiết bị của nhà máy điện hạt nhân.