Nét mới trong an toàn hạt nhân ở Mỹ (Kỳ I)
Những thông tin về an toàn hạt nhân ở Mỹ chứa nhiều điều bổ ích cho công cuộc thiết lập chương trình phát triển năng lượng hạt nhân của Việt Nam.   
An toàn hạt nhân ở Mỹ được bảo đảm bởi NRC (Nuclear Regulatory Commission – Cơ quan pháp quy hạt nhân). NRC giám sát tất cả nhà máy điện hạt nhân và vật liệu hạt nhân trừ những nhà máy điện hạt nhân và vật liệu hạt nhân nằm trực tiếp dưới sự điều hành của chính phủ Mỹ cũng như những bộ phận hạt nhân trong các tàu chiến.
Tai nạn Three Mile Island (TMI) năm 1979 là một sự kiện có tính bản lề đặt ra nhiều câu hỏi về an toàn hạt nhân của bản thân nước Mỹ. Các sự cố trước đó như cháy tại nhà máy điện hạt nhân Browns Ferry năm 1975, trục trặc hệ thống bảo vệ động đất tại nhà máy điện hạt nhân Diablo Canyon năm 1981 cũng đã gây nhiều lo ngại về an toàn hạt nhân. Các sự kiện này vốn được thông tin rộng rãi ít nhiều gây xói mòn sự ủng hộ của quần chúng đối với nền kỹ nghệ hạt nhân Mỹ trong những năm 1970 và 1980.
Tai nạn hạt nhân tại Fukushima Daiichi lại càng đặt vấn đề an toàn hạt nhân lên hàng đầu các mối quan tâm của giới khoa học và của quần chúng Mỹ. Người ta chú ý nhiều đến vấn đề các bể chứa tại chỗ các nhiên liệu đã cháy và sự nâng cấp thiết kế các mối đe dọa nguy hiểm đối với nhà máy điện hạt nhân. Cần thanh sát cẩn thận hơn 60/104 nhà máy hiện vận hành.
Sự lưu trữ tại chỗ và những nơi chôn cất địa chất các nhiên liệu đã cháy được xét lại hoàn toàn dưới nhiều quan điểm mới sau tai nạn Fukushima.
Tháng 10/2011, NRC đưa ra nhiều khuyến cáo nhằm nâng cao khả năng chống đỡ của nhà máy điện hạt nhân đối với sự cố mất điện hoàn toàn, sóng thần và động đất.
Các vấn đề của an toàn hạt nhân
· Nghiên cứu và phân tích khả năng tiềm ẩn các sự cố tại các nhà máy điện hạt nhân,
· Thiết bị và quy trình chống chọi lại các sự cố,
· Hành động nhằm giảm thiểu các hệ quả,
· Tính toán xác suất các sự cố,
· Đánh giá thời gian và mức độ các hệ quả,
· Bảo vệ công chúng khi có rò rỉ phóng xạ,
· Tập huấn và diễn tập cán bộ sẵn sàng cho các sự cố.
Theo báo cáo của NRC hơn ¼ các nhà máy điện hạt nhân ở Mỹ ít am hiểu tường tận các khuyến cáo về bảo đảm thiết bị cho an toàn hạt nhân. Tháng 2/2011, một chuyên gia thiết kế có đưa ra một báo cáo về tính ngẫu nhiên quan trọng về an toàn (substantial safety hazard) đối với những thanh điều khiển tại hơn một chục lò phản ứng trên nước Mỹ.
Công ty GE Hitachi năng lượng hạt nhân đã tìm ra hiện tượng nứt mạnh (extensive cracking) và biến dạng xoắn vật liệu (material distortion) của các thanh điều khiển do công ty sản xuất trong các lò phản ứng nước sôi và khuyến cáo cần thay thế thường xuyên hơn các thanh đó.
Tai nạn Fukushima đã đặt mạnh vấn đề lưu trữ thanh nhiên liệu đã cháy. Tháng 3/2011 các chuyên gia hạt nhân đã cảnh báo rằng các bể lưu trữ nhiên liệu tại các nhà máy điện hạt nhân của Mỹ gần như quá đầy rồi. Một vụ cháy tại bể chứa sẽ làm thoát cesium – 137. Chính sách lưu trữ nhiên liệu đã cháy của Mỹ cần được xét lại toàn bộ sau sự kiện Fukushima.
Sau khi địa điểm chôn cất Yucca Mountain ở Nevada bị loại bỏ thì bả thãi hạt nhân được đóng trong các thùng kim loại chứa khí trơ và được chuyển đến những vùng ven biển, ven hồ. Người ta hy vọng các thùng chứa sẽ tồn tại trong vòng 100 năm song hiện tượng nứt do ăn mòn tại những vùng đó làm các thùng chứa chỉ còn đủ độ bền trong khoảng 30 năm. Theo chuyên gia Robert Alvarez, các thùng chứa này không thể bảo đảm lâu dài mà cần phải xây dựng những địa điểm chôn cất vĩnh viễn và cần tới vài thập kỷ để xử lý thấu đáo vấn đề này.
Tại các địa điểm Main Yankee, Connecticut và Rancho Seco, các lò phản ứng không còn hoạt động nữa thì các nhiên liệu đã cháy được lưu trữ trong những tháp (silo) bê tông và sắt và đòi hỏi được canh giữ bởi một lực lượng bảo vệ.
Nếu không có một chính sách an toàn lâu dài thì sự hồi sinh năng lượng hạt nhân tại Mỹ sẽ phải đối diện với nhiều khó khăn. Chín bang tại Mỹ đã có khuyến cáo dừng (moratoria) năng lượng hạt nhân nếu giải pháp lưu trữ bã thải chưa được giải quyết.
Nhiều chuyên gia ủng hộ hạt nhân lại cho rằng, Mỹ có thể tái chế các nhiên liệu đã sử dụng. Song hội đồng Blue Ribbon trong năm 2012 cho rằng hiện tại chưa có một công nghệ thích hợp để tái chế khi xét đến kinh phí phải bỏ ra.
Động đất
Tại Mỹ có 1/3 lò phản ứng là lò nước sôi (cùng công nghệ như lò phản ứng ở Fukushima) và có tám nhà máy điện hạt nhân xây dựng tại những địa điểm có nguy cơ động đất ở bờ biển phía tây. 12 lò phản ứng có độ tuổi như Fukushima đang nằm trên các địa điểm có hoạt động động đất.
Diablo Canyon là một trong những nhà máy điện hạt nhân của Mỹ có thể chịu được động đất.
Các nhà máy điện hạt nhân của Mỹ vẫn có thể chịu động đất diễn ra sau đó 50 năm là là: Diablo Canyon, Calif.; San Onofre, Calif.; Sequoyah, Tenn.; H.B. Robinson, SC.; Watts Bar, Tenn.; Virgil C. Summer, SC.; Vogtle, GA.; Indian Point, NY.; Oconee, SC.; Seabrook, NH.
Tuổi thọ các lò phản ứng
Một vấn đề quan trọng phải chú ý đến là tuổi thọ các lò phản ứng. Phải nhờ đến các chuyên viên Đại học quốc gia Pennsylvania sử dụng sóng siêu âm để tìm những vết nứt và các hư hỏng khác trong các bộ phận kim loại chịu sức nóng. Những hư hỏng vi mô này (microscale) đều dẫn đến những vết nứt quan trọng.
Các nguy cơ từ nước sông và biển
Nhà máy điện hạt nhân Fort Calhoun Nuclear Generating Station năm 2011 bị nước sông Missouri tràn vào năm 2011. Năm 2012 các chuyên gia Larry Criscione và Richard H. Perkins công khai buộc tội NRC về thái độ xem thấp các nguy cơ gây nên bởi nước tràn từ các đập và hồ. Nhiều chuyên gia khác đã ủng hộ lời cáo buộc này.
Các quy trình
Tại Mỹ việc cấp chứng chỉ vận hành được thực hiện bởi chính phủ Mỹ và mang tính pháp lý. Bản báo cáo cuối cùng về phân tích an toàn FSAR (Final Safety Analysis Report) là một công đoạn trong việc cấp chứng chỉ. Chương về các đặc điểm kỹ thuật (TS-Technical Specifications) là một phần của FSAR.Các quy trình đều nhằm kiểm tra TS.Tại Mỹ đối với các nhà máy điện hạt nhân (không giống như đối với các kỹ nghệ khác) các quy trình trên đều mang tính pháp luật và sự vi phạm chúng đều bị buộc tội hình sự.
Các sự cố thiết kế cơ bản (DBE-Design Basis Events)
DBE được định nghĩa là các điều kiện cần phải có cho vận hành bình thường, bao gồm những sự cố vận hành có thể tiên liệu, những tai nạn thiết kế cơ bản (design basis accidents) và các hiện tượng tự nhiên nhằm:
a/ Bảo đảm sự toàn vẹn của LPƯ,
b/ Duy trì khả năng đóng lò và giữ lò an toàn trong điều kiện lò đóng ,
c/ Bảo đảm khả năng ngăn ngừa và giảm thiểu các hệ quả tai nạn khi có phóng xạ thất thoát ra ngoài nhà máy.
Sự cố quan trọng DBE là tai nạn LOCA ( Loss of Coolant-tai nạn mất nước).
Tai nạn Fukushima đã xảy ra ngoài DBE. Động đất và sóng thần đã lớn hơn mức thiết kế. Sóng thần đã vượt qua tường chắn sóng. Như vậy những khả năng không tiên liệu nổi ngoài DBE là một sự lo lắng chính cho các nhà máy điện hạt nhânN.
Sự phản biện
Tại Mỹ có rất nhiều kỹ sư hạt nhân được khuyến khích đứng ra phản biện về an toàn các nhà máy điện hạt nhânN. Năm 1976 các chuyên gia Gregory Minor, Richard Hubbard và Dale Bridenbaugh đã “thổi còi” báo động về an toàn các nhà máy điện hạt nhân. Ba kỹ sư này đã gây chú ý của giới báo chí và các phản biện công khai của họ về nguy cơ an toàn đã gây được một mối đồng tình rộng rãi.
Nhiều cán bộ tại các nhà máy điện hạt nhân đã thổi còi về tính an toàn tại các nhà máy họ làm việc mà không sợ nguy cơ mất việc làm. (còn tiếp)
Cao Chi– Hoàng Tô
Nguồn: Wikipedia
