Lò phản ứng nghiên cứu mới cho Việt Nam: Giấc mơ hai thập niên

Khảo sát hiện trường nơi đặt Trung tâm KH&CN hạt nhân quốc gia ở Long Khánh, Đồng Nai vào năm 2024. Ảnh: EVN

Có lẽ, chỉ có những người trong ngành hạt nhân mới thấu và tường tận được hết nỗi trắc trở và truân chuyên của một dự án quy mô lớn như Trung tâm KH&CN hạt nhân quốc gia (CNST) với lò phản ứng mới đa mục tiêu 10 MW đã được lên kế hoạch từ những năm 2000 nhưng tới nay vẫn chưa thành hiện thực. Giáo sư Phạm Duy Hiển, người đóng vai trò quan trọng vào công trình khôi phục và mở rộng lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt năm 1983 và sau đó xây dựng, tổ chức nghiên cứu để khai thác lò phản ứng nổi tiếng này, đã từng nói một cách hài hước, trong một cuộc họp tổng kết năm của Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam, "20 năm qua, chúng ta đã xây lò phản ứng mới trên giấy. Tôi tin chắc rằng, nếu tập hợp lại, các hồ sơ giấy tờ mà chúng ta đã lập và gửi tới các cơ quan bộ, ngành, Trung ương cũng đủ chất đầy phòng họp lớn này đến tận nóc".

Ẩn đằng sau câu nói này là nỗi buồn đau đáu của những chuyên gia giàu kinh nghiệm chứng kiến và kinh qua rất nhiều công đoạn, nhiều pha quản lý, đồng thời phải đáp ứng các quy định hành chính đầy phức tạp thường thách thức sự kiên nhẫn của người làm khoa học. Họ có nên bỏ cuộc? nên chấp nhận kiên trì khai thác lò phản ứng Đà Lạt, bất chấp việc lò phản ứng này sắp kết thúc vòng đời tồn tại? Nhưng bỏ cuộc là bỏ đi rất nhiều tương lai, không chỉ vì "đầu tư cho năng lượng nguyên tử là đầu tư cho tiềm năng và tiềm lực của đất nước" như góc nhìn của TS. Trần Chí Thành (Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam) mà còn vì "nếu có lò phản ứng mới, chúng tôi sẽ có thêm nhiều dược chất phóng xạ chữa trị cho bệnh nhân ung thư, giúp kéo dài cuộc sống của họ và đáp ứng được nhu cầu hiện có của các khoa, các trung tâm y học hạt nhân trên khắp đất nước" như chia sẻ của GS. TS Mai Trọng Khoa (Bệnh viện Bạch Mai)...

Đó là lý do vì sao họ vẫn kiên trì và bền bỉ trên con đường đến với lò phản ứng mới, sau 20 năm có lẻ.

Tại sao cần lò phản ứng mới?

Câu chuyện về Trung tâm KH&CN hạt nhân quốc gia và lò phản ứng mới đã được phác thảo từ đầu những năm 2000 với viễn kiến của những người đứng đầu hai quốc gia, Việt Nam và Nga. "Vào thời điểm đó, đoàn công tác của Chính phủ Việt Nam do Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng dẫn đầu sang Nga làm việc. Trong cương vị Thủ tướng Nga, ông Putin có trao đổi với Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng về kế hoạch làm điện hạt nhân ở Việt Nam và đi kèm với kế hoạch này là một lò phản ứng mới nhằm thay thế cho lò phản ứng Đà Lạt", PGS. TS Nguyễn Nhị Điền (Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam) kể lại về điểm khởi đầu của dự án Trung tâm KH&CN hạt nhân Quốc gia. Con đường đến với điện hạt nhân và mở rộng ứng dụng năng lượng nguyên tử ở một quốc gia nhỏ bé, sau hơn một thập niên Đổi mới và hội nhập quốc tế không chỉ để thoát đói nghèo mà còn để định vị chính mình trong dòng chảy toàn cầu, đã được xây đắp bằng những ý chí như vậy.

Những người làm năng lượng nguyên tử hiểu được logic này và họ bắt đầu nghiêm túc bắt tay vào xây dựng dự án Trung tâm KH&CN hạt nhân quốc gia và lò phản ứng nghiên cứu mới mà tương lai sẽ còn hứa hẹn rực rỡ hơn lò Đà Lạt. "Dự án được Viện viết từ năm 2004 và khi đó nghĩ là nó sẽ đi cùng với điện hạt nhân. Chúng tôi cũng xác định là lò phản ứng Đà Lạt có thể chỉ được vận hành đến khoảng năm 2030 là dừng thôi, thậm chí khi đó còn cho là đến năm 2020, sau đó dùng để đào tạo", PGS. TS Nguyễn Nhị Điền kể lại những gì diễn ra ở điểm khởi đầu của lò phản ứng mới.

Tại sao lò phản ứng nghiên cứu mới lại phải đi kèm với điện hạt nhân? Nó có phải là một tiểu dự án màu mè "ăn theo" chương trình phát triển điện hạt nhân? Ở một quốc gia còn khiêm tốn về nguồn lực đầu tư như Việt Nam, một dự án lớn như vậy có phải là "ném tiền qua cửa số" và chạy theo những mơ ước viển vông? Việc lật lại vấn đề trước khi phê duyệt hay khởi động các dự án lớn cũng là điều cần thiết. Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần nhìn nhận đúng về vai trò của một lò phản ứng nghiên cứu.

Điều này đã được giải thích trong tài liệu của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA): các lò phản ứng nghiên cứu thường đóng vai trò quan trọng trong phát triển KH&CN hạt nhân. Dòng neutron và năng lượng sinh ra từ quá trình phản ứng phân hạch ở lõi lò phản ứng thường được các nhà nghiên cứu trích rút ra qua các kênh ngang dẫn dòng neutron để trở thành một công cụ tuyệt vời cho nghiên cứu cơ bản, sản xuất đồng vị phóng xạ, chụp ảnh tia X và tán xạ neutron, tìm hiểu các đặc tính của vật liệu và kiểm tra vật liệu. "Thuật ngữ ‘lò phản ứng nghiên cứu’ có thể khiến người ta hiểu nhầm bởi trên thực tế, các cơ sở hạ tầng này liên quan đến rất nhiều lĩnh vực của đời sống và đem đến nhiều lợi ích cho con người từ nhiều ứng dụng trong y tế, nông nghiệp, giáo dục, phát triển công nghiệp...", một tài liệu của Hiệp hội Hạt nhân Thế giới (WNA) đã từng viết như vậy vào năm 2020.

Lò phản ứng mới sẽ thay thế việc đào tạo nhân lực, sản xuất đồng vị và dược chất phóng xạ trên lò phản ứng Đà Lạt. Ảnh: Tư liệu

Lò phản ứng nghiên cứu cũng là công cụ quan trọng cho đào tạo và huấn luyện nâng cao về công nghệ hạt nhân và những ứng dụng khác. Vì vậy, CNST và thiết bị nghiên cứu cỡ lớn như lò phản ứng mới như một cỗ máy cái không chỉ cho ngành năng lượng nguyên tử mà còn đóng góp rất nhiều cho đời sống kinh tế xã hội của Việt Nam. "Với lò phản ứng mới, nếu chỉ xét thuần túy vào khía cạnh ứng dụng trực tiếp phục vụ kinh tế xã hội thì quan trọng nhất là sản xuất đồng vị phóng xạ, dược chất phóng xạ phục vụ việc chiếu chụp trên các thiết bị y tế hiện đại để chẩn đoán ung thư và điều trị ung thư, đồng thời sử dụng trong công nghiệp", PGS. TS Nguyễn Nhị Điền giải thích. "Ví dụ trong tương lai, Việt Nam chế tạo và sản xuất bán dẫn thì lò phản ứng mới có thể chiếu xạ silic để đơn tinh thể silic tinh khiết trở thành bán dẫn..."

Nhưng có lẽ, điều quan trọng bậc nhất với các quốc gia lần đầu gia nhập ‘câu lạc bộ điện hạt nhân’ (go nuclear) như Việt Nam, một lò phản ứng nghiên cứu mới sẽ hỗ trợ rất nhiều cho quá trình này, cả gián tiếp lẫn trực tiếp. Tài liệu của IAEA cho thấy, cơ sở hạ tầng liên quan đến lò phản ứng nghiên cứu mới như xây dựng, phê duyệt cấp phép theo quy định, vận hành, bảo trì... trên lò phản ứng nghiên cứu là những kinh nghiệm vô cùng quý giá chuẩn bị cho lò phản ứng năng lượng. "Cơ sở hạ tầng cần thiết cho lò phản ứng nghiên cứu tương tự như cơ sở hạ tầng cần thiết cho nhà máy điện hạt nhân (NPP) nhưng thường khác nhau về quy mô. Ngoài ra, một số năng lực của lò phản ứng nghiên cứu hỗ trợ trực tiếp hoặc gián tiếp cho việc phát triển và triển khai điện hạt nhân. Kinh nghiệm quản lý vật liệu hạt nhân tại các lò phản ứng nghiên cứu giúp hiểu rõ hơn về cơ sở hạ tầng và các vấn đề cần giải quyết trong lĩnh vực điện hạt nhân".

Nhờ có lò phản ứng nghiên cứu mà những quốc gia mới với hạt nhân có thể có bước tiến vững chãi hơn, tự tin hơn và an toàn hơn, không chỉ về mặt pháp quy mà còn về nhân lực. Vì vậy, "khi Nga xuất khẩu công nghệ thường kèm theo các trung tâm công nghệ hạt nhân với các lò phản ứng mới trước khi xây dựng các nhà máy điện hạt nhân. Nhờ có lò phản ứng mới này mà quốc gia nhập khẩu công nghệ có điều kiện tập hợp đội ngũ, đào tạo, nâng cao trình độ ngay tại chỗ", PGS. TS Nguyễn Nhị Điền giải thích. "Và quan trọng là trên lò phản ứng đó, quốc gia nhập khẩu công nghệ có thể tiến hành những nghiên cứu ở tầm quốc tế, với các đối tác quốc tế để nâng cao năng lực đội ngũ mà sau này sẽ đảm bảo khâu hỗ trợ kỹ thuật, giúp nhà máy điện hạt nhân được vận hành một cách an toàn mà không gặp sự cố. Do đó, việc đào tạo nhân lực trên lò phản ứng mới rất cần thiết với Việt Nam".

Dĩ nhiên, mỗi quốc gia phát triển điện hạt nhân đều có những cách tiếp cận khác nhau, tùy vào năng lực và bối cảnh từng quốc gia. "Với quốc gia có truyền thống về điện hạt nhân rất lâu đời thì có thể họ không cần lò nghiên cứu. Thậm chí, các quốc gia châu Âu có thể sang quốc gia khác nghiên cứu mà không gặp trở ngại nên họ có thể đi thẳng tới điện hạt nhân", PGS. TS Nguyễn Nhị Điền nói. "Còn với quốc gia như Việt Nam thì rất cần". Ông cũng chỉ ra một ví dụ điển hình về học hỏi công nghệ hạt nhân từ lò phản ứng nghiên cứu, "Hàn Quốc cũng bắt đầu như ta, họ có chiến lược đi học hỏi công nghệ xây lò phản ứng nghiên cứu cho đến mức có thể xuất khẩu công nghệ hạt nhân sang UAE".

Theo nghĩa này thì những gì sẽ diễn ra ở Long Khánh, Đồng Nai, nơi đặt lò phản ứng nghiên cứu mới, sẽ liên quan mật thiết đến những gì sẽ có ở Ninh Thuận. Một tương lai có điện hạt nhân sẽ được quyết định từ những năng lực được tích lũy trong quá khứ và hiện tại; ngược lại, tương lai ấy góp phần ấn định kế hoạch hôm nay.

Tại sao chờ tới 20 năm?

Câu hỏi này được đặt ra ở thời điểm, Việt Nam đang trở lại với điện hạt nhân. Cú dừng đột ngột vào năm 2016 của một chính sách mà lẽ ra phải được cam kết dài hạn đã khiến Việt Nam lỡ nhịp với điện hạt nhân, đồng thời kéo dài thêm thời gian chờ đợi CNST.

Nhưng có lẽ, nhiều trắc trở đã đến với dự án này trước cả quyết định năm 2016. "Năm 2009 thì dự án bắt đầu và năm 2010, Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng lần đầu tiên về Bộ KH&CN, trao đổi sẽ giao cho Bộ KH&CN dự án này", PGS. TS Nguyễn Nhị Điền nhớ lại những bước đi đầu tiên của dự án. Khi đó, các nhà nghiên cứu của Viện dự kiến, CNST sẽ được khởi công vào năm 2014. Tuy nhiên, những gì diễn ra trên thực tế lại không như dự kiến. Địa điểm của lò phản ứng mới được lựa chọn tại Đà Lạt. "Khi họp thường trực chính phủ, có văn bản nêu địa điểm là Đà Lạt, và thủ tướng giao cho Bộ KH&CN thu xếp. Song cuối cùng, việc thu xếp không thành vì nhiều lí do, dù Bộ trưởng Nguyễn Quân khi đó cũng nỗ lực", ông nói. Địa điểm được chọn nghe nói liên quan đến chỗ mà một vị quan chức cấp tỉnh đã lựa chọn cho mục tiêu riêng nên đã giới thiệu một địa điểm khác, không tiện lợi về giao thông trong khi các chuyên gia Rosatom lưu ý, để tận dụng được lợi thế của lò phản ứng mới, cần lựa chọn địa điểm sao cho đạt được các tiêu chí thuận lợi giao thông, gần trường đại học, viện nghiên cứu, gần các khu vực đô thị... để có thể vận chuyển sản phẩm hàng hóa an toàn, nhanh chóng đồng thời thu hút được các nhà nghiên cứu tới làm việc.

Dự án đành chuyển hướng xuống Long Khánh, Đồng Nai, một quá trình trúc trắc mà những nhà nghiên cứu ở Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam buộc phải chấp nhận để mong có được lò phản ứng mới. Tuy nhiên, sự kiên nhẫn vì đại cục ấy đã gặp phải rào cản khác: do lò phản ứng Đà Lạt vẫn chạy tốt và do điện hạt nhân đã dừng mà nhiều người cho rằng, cần gì phải đầu tư tốn kém cho một công trình như CNST (?!!). Họ không thấy những tiềm năng to lớn mà CNST khi đi vào vận hành sẽ đem lại cho quốc gia, đặc biệt ý nghĩa xã hội to lớn khi bệnh nhân ung thư có thể diều trị trong nước với giá thành thấp và giảm bớt dòng tiền đổ ra nước ngoài, đặc biệt là Singapore, để điều trị... Sự dùng dằng như vậy khiến cho tiến trình phê duyệt các bước cho lò phản ứng mới trở nên chậm chạp đi, thậm chí có lúc chỉ tịnh tiến tại chỗ.

Mặt khác, những yêu cầu kỹ thuật rất cao và khác biệt của một công trình hạt nhân sẽ phải hoạt động tốt trong vòng sáu thập niên khiến cho quá trình này trở nên bị kéo dài. Có lẽ, người ngoài ngành không hình dung hết sự khác biệt này. Vì vậy, tiến trình đến với lò phản ứng mới cứ bị trì hoãn liên tục, "tới ngày 30/11/2023, chúng ta mới ký được hợp đồng nghiên cứu khả thi với Rosatom. Do cần phải trao đổi rất kỹ lưỡng mà có thể là tới tháng 3/2026 mới có bản hoàn chỉnh cho thẩm định. Quá trình thẩm định này cũng phụ thuộc vào năng lực thẩm định và cấp phép của Cục An toàn và Bức xạ hạt nhân, thậm chí có thể phải thuê thẩm định quốc tế, cũng không nhanh được", PGS. TS Nguyễn Nhị Điền, người theo dự án này từ đầu, cho biết. "Rất nhiều thông số bất định, thực tế muốn sớm cũng không sớm được mặc dù ai cũng biết là càng có sớm càng tốt".

Sự bất định khiến cho ngành hạt nhân phải hứng chịu một hệ lụy, đó là tình trạng thiếu nhiên liệu cho lò Đà Lạt vận hành trong lúc chờ lò mới. Ban đầu, lò Đà Lạt được ấn định mốc 2020 là dừng vận hành để lò mới kế tiếp. "Vì thế, khi trả nhiên liệu có độ giàu cao về Nga vào năm 2012, mình cũng không mua thêm nhiên liệu mà chỉ tính lượng nhiên liệu đủ đến năm 2020", PGS. TS Nguyễn Nhị Điền cho biết. Trong khi đó, năm 2020, lò Đà Lạt chạy hết công suất để đáp ứng nhu cầu của các trung tâm y học hạt nhân trong bối cảnh đứt gãy chuỗi cung ứng đồng vị phóng xạ do COVID-19. Do đó, Viện NLNTVN đã phải đệ trình mua thêm nhiên liệu lên Bộ KH&CN. "Hiện nay, 24 bó nhiên liệu đang trên đường chuyển về Việt Nam nhưng cũng không đủ cho lò phản ứng vận hành đến năm 2030. Chúng tôi tính cần đến 32 bó nhiên liệu nhưng lúc thuyết minh thì phải rút xuống còn 24 bó do kinh phí được cấp từ ngân sách nhà nước lúc đó không đủ", ông nói.

Việc mua thêm nhiên liệu vào thời điểm này, do những truân chuyên của lò mới, khiến cho Việt Nam thiệt đơn thiệt kép, khi kinh phí bỏ ra mua nhiên liệu nhiều hơn do giá nhiên liệu ngày càng tăng. Sự nhùng nhằng của tiến trình dự án về lò phản ứng mới khiến giới chuyên môn lo ngại về một khả năng có thể xảy ra: lò phản ứng Đà Lạt dừng hoạt động vì thiếu nhiên liệu còn lò phản ứng mới vẫn chưa hình thành. Liệu các nhà nghiên cứu của Viện có thể trui rèn, giữ vững và nâng cao năng lực để đảm bảo năng lực của các tổ chức hỗ trợ kỹ thuật (TSO) trong việc gìn giữ sự an toàn cho nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận trong tương lai không? Sự đứt gãy, không liền mạch của quá trình chuyển giao từ lò cũ sang lò mới, dù ít dù nhiều cũng để lại dấu ấn trên năng lực của các nhà nghiên cứu.

Mặt khác, theo phân tích của một nhà nghiên cứu giàu kinh nghiệm như PGS. TS Nguyễn Nhị Điền, sự phức tạp trong xây dựng và lắp đặt hệ thống các phòng thí nghiệm ở một công trình như lò phản ứng nghiên cứu cũng đòi hỏi thời gian. "Thông thường, quá trình này sẽ diễn ra dần dần chứ không thể hoàn thành ngay. Từ vận hành đến khi khai thác được cũng phải mất mấy năm chứ không thể khai thác ngay như các công trình xây dựng thông thường", ông nói. Vì vậy rất có thể, "kế hoạch B" của ngành năng lượng nguyên tử trong lúc chờ lò phản ứng mới được đưa vào vận hành và khai thác là mua thêm nhiên liệu cho lò phản ứng Đà Lạt, không chỉ để duy trì năng lực mà còn giúp họ "sản xuất đồng vị và dược chất phóng xạ với mức phí rẻ để phục vụ dân sinh là chính".

Câu chuyện của lò phản ứng mới như tấm gương phản chiếu những nỗi vất vả của một ngành có lúc đã không được đánh giá đúng vai trò, dù đã có nhiều đóng góp thầm lặng cho một quốc gia đang khao khát vươn lên. Lợi ích, hiệu quả mà khoa học nói chung đem lại, và nói riêng là ngành năng lượng nguyên tử, cho xã hội và người dân là điều không dễ đo đếm được tức thời. Trong thế giới năng lượng nguyên tử có vô số những ví dụ như vậy mà một vài trong số đó là Nga và Hàn Quốc. Từ phòng thí nghiệm số 5 đơn sơ đặt tại Obninsk, Dmitry Blokhintsev, Giám đốc đầu tiên của Phòng thí nghiệm số 5, và cộng sự đã nỗ lực thực hiện chứng minh khái niệm trong bối cảnh chưa từng có tiền lệ trên thế giới: có thể khai thác năng lượng từ chuỗi phản ứng phân hạch và chuyển đổi nó thành dòng điện phục vụ đất nước. Blokhintsev cũng ghi lại suy nghĩ của mình "Tại điểm bắt đầu, vẫn còn chưa chắc chắn câu trả lời cho câu hỏi cơ bản – liệu có đáng không khi cố gắng khai thác dòng điện từ việc chuyển đổi năng lượng hạt nhân. Ngày nay, không còn ai có thể nghi ngờ về câu trả lời bởi vì điện hạt nhân đã được chứng tỏ là tin cậy, an toàn và kinh tế nhưng vào đầu những năm 1950, không chỉ nỗi nghi ngờ xuất hiện khắp nơi khiến những chuyên gia cũng thận trọng trong việc nêu quan điểm".

Thực tiễn đã chứng minh niềm tin của những nhà khoa học hạt nhân Nga, khi Nga trở thành quốc gia hàng đầu thế giới về phát triển công nghệ hạt nhân tiên tiến và xuất khẩu công nghệ ra nước ngoài. Khi nhìn lại vai trò của các công trình ở Obninsk, TS. Trần Chí Thành cho rằng "vai trò của nó là ở thời kỳ ban đầu, nhiệm vụ này là một thách thức lớn cho cả nhân loại khi muốn đưa năng lượng hạt nhân vào mục đích hòa bình. Việc giải quyết được thách thức đã góp phần phát triển những công nghệ khác, những năng lực khác mà đất nước rất cần".

Và giờ đây, trên lộ trình phát triển điện hạt nhân, không thể thiếu được vai trò của một lò phản ứng mới và do đó, việc thúc đấy lộ trình này cũng đồng nghĩa với việc thúc đẩy sự ra đời của một lò phản ứng mới.

Bài đăng KH&PT số 1359 (số 35/2025)

Thanh Nhàn

• Lò phản ứng nghiên cứu mới cho Việt Nam: Vì sao cần có sớm?
• Phân cấp và phân quyền trong quản lý về KH&CN
• Khoa học đóng góp gì cho đất nước?