Nét mới trong an toàn hạt nhân ở Mỹ (Kỳ II)

Cơ quan NRC (Nuclear Regulatory Commission – Cơ quan pháp quy hạt nhân) đã thực hiện nhiều phân tích về các nguy cơ của năng lượng hạt nhân: một phân tích cuối cùng được gọi là “tất cả - trong - một” có tên SOARCA (State of the Art Consequence Analyses) đang hình thành.  

NRC đánh giá các mối hiểm nguy

Phân tích mới này của NRC dựa trên cơ sở các kiểm chứng hiện tại sử dụng PRA (Probabilistic Risk Assessment – Phân tích an toàn xác suất) và trên cơ sở đánh giá của nhiều cơ quan của chính phủ.

Các nghiên cứu phân tích hiện hữu là: 

– NUREG-1150 (1991)

– CRAC-II (1982) (dựa trên WASH)

– WASH-1400 (1975)

– WASH-740 (1957) (chưa sử dụng PRA)

Tập đoàn GE (General Electric) đã tính xác suất tần số nóng chảy tâm lò trên một lò và trên một năm của các thiết kế của mình:

– BWR/4 — 1 × 10–5

– BWR/6 — 1 × 10–6

– ABWR — 2 × 10–7 (hiện hoạt động tại Nhật)

– ESBWR — 3 × 10–8 (trình duyệt thiết kế cuối cùng lên NRC)

Lò AP1000 có tần số là 5.09 × 10–7 trên lò và trên năm, còn lò EPR (European Pressurized Reactor) có tần số là 4 × 10–7 trên lò và năm.

Theo NRC, 20 bang cần có dự trữ potassium iodide (KI) đối với dân chúng sống trong vòng 16 km từ nhà máy điện hạt nhân. Chất iodine là chất phóng xạ thải ra trong các tai nạn của nhà máy điện hạt nhân. Potassium iodide là chất không phóng xạ khi uống vào làm giảm lượng iodine bị hấp thụ vào tuyến giáp. Ngoài ra khi uống KI, KI còn ngăn chặn tuyến giáp hấp thụ tiếp iodine phóng xạ.

Xếp hạng các tai nạn

NRC đã xếp hạng các tai nạn về đại cương như sau :

– Sự cố bất thường, không gây ra vấn đề gì, không có thất thoát phóng xạ,

– Báo động có thể có thất thoát phóng xạ,

– Có nguy cơ tại nhà máy, có trục trặc chức năng nhà máy và cần nghĩ đến bảo vệ dân chúng. Chưa có thất thoát phóng xạ quá mức trừ một vùng sát cạnh nhà máy,

– Nguy cơ toàn bộ, đây là tai nạn nghiêm trọng nhất dẫn đến những hệ quả trầm trọng. Có hư hỏng và nóng chảy tâm lò, phóng xạ thất thoát.

Nhà máy Rocky Flats một nhà máy sản xuất vũ khí của Mỹ ở bang Colorado đã có tai nạn làm thất thoát phóng xạ ra vùng lân cận và làm ô nhiễm khu vực Denver. Plutonium Pu-239 đã phát tán ra ngoài môi trường. FBI (Federal Bureau of Investigation) và EPA (US Environmental Protection Agency) đã ra lệnh đóng của nhà máy Rocky Flats vào năm 1989.

Căn cứ Hanford Site nay đã được tháo dỡ gần hoàn toàn là một tổ hợp sản xuất vũ khí hạt nhân trên sông Columbia bang Washington. Plutonium chế tạo ở đây được sử dụng chế tạo bom nguyên tử đầu tiên thử nghiệm tại Trinity và quả bom có mệnh danh là Fat Man ném xuống Nagasaki. Tại đây trong thời chiến tranh lạnh Mỹ sử dụng 9 LPƯvà 5 căn cứ xử lý tái chế plutonium cho hơn 60.000 vũ khí của kho tàng hạt nhân Mỹ.Sau chiến tranh lạnh tuy việc sản xuất vũ khí đã ngừng song dự án đã để lại hơn 53 triệu galông (200.000 m3) chất thải phóng xạ hoạt độ cao,710.000 m3 chất thải rắn và 520 km2 vùng ô nhiễm. Hanford là căn cứ gây nhiều ô nhiễm và chính quyền Mỹ đang tập trung vào việc làm sạch môi trường ở vùng này.

Cơ sở SL-1 (Stationary Low-Power Reactor Number One), một cơ sở của quân đội Mỹ thử nghiệm lò phản ứng trong sa mạc Idaho- đã bị tai nạn nổ hơi và nóng chảy tâm lò. Nguyên nhân do việc rút không đúng quy tắc an toàn thanh điều khiển trung tâm. Tai nạn này làm 3 nhân viên điều hành chết, làm thoát 80 curie (3,0 TBq) chất iodine-131, 1.100 curie (41 TBq) chất phân hạch.

Three Mile Island (TMI)

Ngày 28 tháng 3/1979, do trục trặc kỹ thuật và sai lầm vận hành (yếu tố con người và giao diện con người-máy tính) dẫn đến LOCA và nóng chảy một phần tâm lò tại nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island ở Pennsylvania.

Chuyên gia Benjamin K.Sovacool năm 2007 ước tính, thiệt hại do TMI gây ra lên đến 2,4 tỷ đô la.

Sự cố TMI là một ví dụ của một tai nạn được đánh giá là “không lường trước được (unexpected), không thấu hiểu được (incomprehensible), không điều khiển được (incontrollable) và không tránh được (unavoidable). Đây là một tai nạn phát sinh từ sự tương tác không tiên liệu được của nhiều hư hỏng kỹ thuật, nhiều sai lầm của con người trong một hệ phức tạp.

Chuyên gia Perrow kết luận rằng sự cố TMI là hệ quả của độ phức tạp quá lớn của một hệ như nhà máy điện hạt nhân. Và một điều phải xảy ra là hệ đó sẽ chịu những tai nạn gọi là “bình thường – normal”. Vậy vấn đề là phải tinh chỉnh và đơn giản hóa thiết kế nếu không muốn từ bỏ công nghệ này.

Những  tai nạn nhỏ và lớn của các nhà máy điện hạt nhân ở Mỹ từ năm 1952 đến 2010 đã gây thiệt hại lên đến nhiều 100 triệu USD về tài sản.

Chernobyl

Các chuyên gia cho rằng một tai nạn kiểu Chernobyl không thể xảy ra ở Mỹ, với trình độ bảo đảm an toàn của Mỹ.

Các áp lực từ Fukushima

Hình 1. A: Nhà máy điện hạt nhân Fukushima

            B: sóng thần

            C: móng nhà máy điện hạt nhân

            D: sóng trung bình  

            E: tường chắn sóng

Đến năm 2013, vùng Fukushima vẫn còn phóng xạ cao, hơn 160.000 người di tản vẫn còn sống trong các điều kiện tạm bợ, nhiều vùng đất chưa thể canh tác được. Công việc làm sạch đòi hỏi 40 năm và hàng chục tỷ đô.

Tai nạn ở nhà máy điện nguyên tử Fukushima khiến Mỹ tăng cường các biện pháp an toàn lên mức cao hơn.

Sau Fukushima, Mỹ tăng cường các biện pháp an toàn đối với quản lý lưu trữ tại chỗ nhiên liệu đã cháy và nâng cao các nguy cơ trong thiết kế cơ sở (design basis). Các chứng chỉ cấp phép cho các nhà máy điện hạt nhân mới (và kéo dài cho những nhà máy điện hạt nhân đang vận hành) đối diện với những yêu cầu ngặt nghèo hơn.

NRC đưa ra nhiều tiêu chuẩn mới nhằm tăng cường khả năng hành xử khi mất điện hoàn toàn, khi có sóng thần và động đất và nói chung khả năng ứng phó với các tai nạn bất thường.

Năm 2012, lúc NRC biểu quyết cho công ty Atlanta-based Southern Co xây dựng thêm 2 lò phản ứng mới tại nhà máy Vogtle, Georgia., chuyên gia Jaczko đã bỏ phiếu chống vì những áp lực từ tai nạn Fukushima.

Kết luận

Qua các thông tin trên chúng ta có thể thấy Mỹ đặc biệt thận trọng trong an toàn hạt nhân. Sự tái hồi hạt nhân tại Mỹ đang đối diện với quá trình nâng cao các tiêu chuẩn an toàn nhất là sau Fukushima. Nhiều chuyên viên Mỹ sẵn sàng vạch rõ và phê phán những chỗ còn yếu trong công nghiệp hạt nhân. Đây là một phong trào tự do được khuyến khích. Nhà máy điện hạt nhân là một hệ vô cùng phức tạp tuy con người đã nắm bắt và điều khiển được công nghệ hạt nhân nhưng nhiều hiệu ứng mới chưa biết hết được, sự hội tụ ngẫu nhiên không tiên đoán được của nhiều hư hỏng kỹ thuật, nhiều sai lầm trong giao diện người – máy không thể tránh khỏi cho nên vấn đề an toàn hạt nhân luôn luôn là vấn đề số một cho các nước phát triển năng lượng hạt nhân. Việt Nam đang bước đầu xây dựng năng lượng hạt nhân cần học tập nhiều vấn đề an toàn của các nước khác, nhất là của Mỹ, quốc gia tiền tiến trong công nghệ hạt nhân.

(Hết)

Cao Chi-Hoàng Tô

Nguồn: Wikipedia