Điện lực là nhu cầu thiết yếu của con người. Máy móc sản xuất vật liệu phục vụ đời sống con người, và ngay cả những vật dụng trong nhà cũng chạy bằng điện. Điện phát sinh từ những nhà máy chạy bằng than đá, thác nước và gió. Ngày nay, khuynh hướng xây dựng nhà máy điện hạt nhân trên hầu hết các quốc gia trên thế giới, do hiệu quả kinh tế cao, tiết kiệm được nhiều nguồn tài chánh.
Nhiên liệu chủ yếu để sản xuất ra điện là chất uranium. Uranium là khoáng vật thuộc kim loại màu trắng bạc, trong đó có hai nhóm đồng vị chính, là uranium-238 (Chiếm 99%) và uranium-235 (Chiếm 0.7%). Nhà máy chỉ sử dụng U-235, nhưng vì nó quá ít nên cần phải tăng cường số lượng lên cao, gọi là làm giàu (Enrichment) U235 bằng máy ly tâm.
Tốc độ cao khủng khiếp của máy ly tâm làm phân rã hai nhóm, những phân tử đồng vị của nhóm nào thì kết hợp với nhóm đó. Thế là U-235 được gia tăng. Lò phản ứng trong nhà máy làm “xử lý” U-235 tạo ra sức nóng khủng khiếp, khiến cho nước từ thể lỏng biến ra thể hơi, trong một thể tích nhỏ, cho nên hơi nước bị nén, bung ra, tạo sức mạnh để quay cánh quạt, làm cho Turbine phát ra điện.
Điện hạt nhân có hiệu quả kinh tế rất cao, nhưng còn tiềm ẩn hiểm họa phóng xạ giết người hàng loạt, và còn tác hại lâu dài về sau.
Bộ phận chính của máy ly tâm là cái trục ở trung tâm, quay với tốc độ cực nhanh để tách hai đồng vị U-238 và U-235. Sau khi tách ra, nhóm đồng vị nào tự kết hợp với nhau. Thế là U-235 gia tăng, từ 0.7% đến từ 3 hoặc 5%. Máy ly tâm được xem như phương tiện làm giàu U-235.
Nhà máy điện hạt nhân
Tất cả những nhà máy phát điện đều có một thứ máy căn bản giống nhau, đó là máy turbine chạy để kéo máy generator phát ra điện. Cái khác nhau là dùng sức mạnh (năng lượng) nào, để làm cho Turbine chạy mà thôi. Những sức mạnh, được lấy từ gió, thác nước của những hồ chứa, hoặc bằng hơi nước đun sôi.
Có nhiều cách đun sôi. Một là dùng than đá, xăng dầu, đun sôi nước trong nồi “súp de” như máy hơi nước của tàu thủy, hay xe lửa trong nhiều thế kỷ trước. Hai là, tách chất Uranium, tạo ra sức nóng, để biến nước, từ thể lỏng ra thể hơi, trong một thể tích nhỏ, cho nên hơi nước bị nén, bung ra, tạo sức mạnh để quay cánh quạt, làm cho Turbine chạy. Giống như nồi cơm bị bung nắp ra khi nước sôi.
Nhà máy điện hạt nhân dùng phản ứng phân tách nguyên tử trong chất Uranium để tạo ra sức nóng, làm cho nước sôi, biến thành sức mạnh của hơi nước.
Nhà máy điện hạt nhân có 4 phần chính: (1) Máy phát ra điện (Turbine chạy kéo theo Generator); (2) Lò phản ứng, “xử lý” chất Uranium tạo ra sức nóng cao độ, làm cho nước sôi, biến thành thể khí, áp suất cao làm chạy Turbine; (3) Chất Uranium; (4) Tháp làm mát nhà máy điện (Cooling tower);
Máy phát điện
Máy phát điện có hai phần, giới thợ điện gọi nôm na là phần vỏ và phần ruột. Phần vỏ cố định là Stator, được gắn chặt vào khung máy. Stator có những cuộn dây đồng quấn xen kẽ với những khung nam châm. Phần ruột gọi là Rotor, quay trong phần vỏ là Stator. Phần ruột, Rotor, được gắn liền với máy Turbin, có cánh quạt để quay khi áp suất của hơi nước từ lò phản ứng tác động vào để quay, kéo Rotor chạy trong Stator để phát ra điện.
Rotor nằm trong Stator.
Lò phản ứng (Nuclear Reactor)
Lò
phản ứng là một thiết bị, nơi đó chất Uranium được dùng phương pháp vật
lý, để tách ra những nguyên tử bên trong của nó. Quá trình tách các hạt
nhân, tạo ra sức nóng khủng khiếp, làm cho nước sôi lên, nước từ thể
lỏng biến thành thể hơi, tạo ra áp suất cao, làm chạy những trục của máy
phát điện. Lò phản ứng cũng có những biện pháp làm giảm sự tách hạt
nhân, để điều chỉnh hoạt động của nó.
Lò được đặt trong một cái bể bằng thép rất kiên cố, không rỉ sét. Bên ngoài bọc thêm một lớp tường chắc chắn, dầy hơn 1m để ngăn chặn phóng xạ rò rỉ ra ngoài. Lò phản ứng là bộ phận quan trọng nhất của nhà máy hạt nhân, cũng là nơi phải được bảo vệ an toàn tuyệt đối.
Tháp làm mát nhà máy hạt nhân (Cooling Tower)
Tháp làm mát.
Trong lò phản ứng, sức nóng dư thừa được đưa ra ngoài không khí bằng những tháp làm mát nhà máy, còn được gọi là tháp giải nhiệt.
Quặng phổ biến để tách Uranium.
Uranium là tên La Tinh. Tên khoa học là Urani. Uranium ở dạng kim loại, màu trắng bạc, là một nguyên tố có tính phóng xạ. Uranium có rải rác khắp nơi trên trái đất. Chỗ nào tích tụ nhiều là quặng mỏ Uranium. Các quốc gia có quặng mỏ Uranium lớn nhất hiện nay là Úc, Canada và Kazakhstan.
Khuynh hướng xây nhà máy điện hạt nhân
Theo báo cáo của Cơ quan Nguyên tử năng QT/ International Atomic Energy Agency (IAEA), thì trong năm 2007, đã có 439 lò phản ứng nguyên tử trên 31 quốc gia. Trung Quốc đang khởi sự xây khoảng 100 nhà máy hạt nhân. Nhật Bản, Nam Hàn và Đông Âu có kế hoạch xây một hoặc nhiều hơn nhà máy điện loại nầy. Việt Nam cũng có dự án xây nhà máy điện hạt nhân. Chi phí ban đầu rất cao, nhưng nó sẽ mang lại nhiều lợi nhuận về lâu về dài.
Hiệu quả kinh tế của nhà máy điện hạt nhân
Giá tiền của 1 Kg Uranium tự nhiên, chưa phân tách và chưa làm giàu chất uranium để lấy uranium U-235, là 130 USD/1 Kg. Số lượng 1 Kg nầy, khi phân tích ra để lấy uranium U-235, đủ cung cấp cho nhà máy điện trong 100 năm. Ở Hoa Kỳ, khi quy hoạch điện sản xuất bằng than, khí, cho năm 2013 là 85 tỷ đôla, trong khi đó, các nhà máy điện nguyên tử được dự đoán là 18 triệu đôla.
Phóng xạ giết người
Điều nguy hiểm của chất Uranium là phóng xạ giết người. Phóng xạ phát sinh từ việc thay đổi các nguyên tử bên trong chất Uranium, do tác động vật lý. Nó giống như tia X-Ray, nhưng mạnh hơn rất nhiều. Phóng xạ xảy ra trong lò phản ứng, được xây dựng rất kiên cố, nếu lò bị rò rỉ hay bị nổ, thì phóng xạ lan ra ngoài. Ngoài việc giết chết người tức thời, nó còn gây tác hại lâu dài. Đó là trường hợp của Chernobyl ở Ukraina thuộc Liên Xô năm 1986.
Thảm họa Chernobyl
Nhà máy mang tên V.I. Lenin ở thị trấn Chernobyl, Ukraina, Liên Xô, có 4 lò phản ứng. Mỗi lò sản xuất 1 Gigawatt điện. (1 Gigawatt (GW)=1,000 Megawatts (MW); 1 Megawatt=1,000 kilowatts (KW); 1KW=1,000W đủ sức làm sáng 10 bóng đèn 100W).
Ngày thứ bảy 26-4-1986, lò số 4 bị nổ, gây ra đám cháy và một loạt các vụ nổ sau đó. Phóng xạ phát tán ra một vùng rộng 30 km đường bán kính. Số phóng xạ đo được, cao gấp 400 lần so với quả bom nguyên tử thả xuống đảo Hiroshima ngày 6-8-1945 ở Nhật. Nguyên nhân vụ nổ là do kỹ thuật yếu kém của các chuyên viên điều hành nhà máy. Thiếu những biện pháp an toàn đúng mức. Đó là một tai nạn hạt nhân trầm trọng nhất trong lịch sử năng lượng hạt nhân. Những đám mây mang bụi phóng xạ lan ra một vùng rộng lớn đến các quốc gia lân cận. Từ Liên Xô đến Đông Âu, Tây Âu, Bắc Âu (Scandinavia), Anh Quốc và phía đông Hoa Kỳ.
Năm 2005, Tổ Chức Hòa Bình Xanh (Greenpeace) đưa ra những con số như sau: 93,000 người chết trong số 200,000 người bị nhiễm phóng xạ trong giai đoạn từ 1990 đến 2004.
Ngay sau vụ nổ, 212 người phải vào bịnh viện. 56 người chết. Nhà nước Xô Viết che đậy con số tử vong. Các bác sĩ bị cấm viết hai chữ “phóng xạ” vào lý do chết trong tờ giấy khai tử.
Năm 2006, một số cơ quan LHQ, như Y Tế Thế Giới (WHO), Năng Lượng QT (IAEA) và các cơ quan khác, đưa ra con số dự đoán là 4,000 người chết vì phóng xạ của Chernobyl.
Tòa nhà bỏ hoang ở Chernobyl * Chó con bị đột biến
gen tại triển lãm Bảo tàng Quốc gia Chernobyl ở Ukraina.
Thảm họa nhà máy điện hạt nhân Fukushima ở Nhật năm 2011
Động đất, sóng thần san bằng nhiều khu vực ở Nhật Bản.
Cơn động đất gây sóng thần ở Nhật xảy ra ngày 11-3-2011 làm bùng nổ nhà máy điện hạt nhân Fukushima. Đã có khoảng từ 170,000 đến 200,000 người sống trong bán kính 20km, đã được di tản ra khỏi phạm vi phát tán phóng xạ. Thiệt hại vật chất vô cùng nặng nề. Có 12,000 người nộp đơn kiện công ty Tersa và chính phủ, đòi bồi thường 1 tỷ USD. Công ty Tersa sở hữu và quản lý nhà máy.
Ngoài những tai họa tự nhiên không thể tránh khỏi, nhà máy hạt nhân được xem như một kho hạt nhân, nếu không được quản lý chặt chẽ, thì khủng bố có thể dùng nó làm một trái bom nguyên tử để giết hại thường dân. Chỉ cần bắn vào nhà máy vài ba phát đạn B-40 thì đủ làm nổ nhà máy.
Nhà máy điện hạt nhân Zaporizhzhia của Ukraina đã bị quân đội Nga chiếm đóng. Nhà máy có 6 lò phản ứng, lớn nhất Châu Âu, và cũng là một trong 10 nhà máy điện hạt nhân lớn nhất thế giới. Nhà máy được xây dựng thời Liên Xô. Nhà máy đặt trên một diện tích 1.3 triệu mét vuông. Cung cấp điện cho 4 triệu ngôi nhà. Nhà máy này đang lưu trữ 1,200 tấn nhiên liệu Uranium.
Dưới sự kiểm soát của quân đội Nga, nhân viên nhà máy người Ukraine bị giam giữ ở nơi làm việc. Họ không được liên lạc với gia đình, bị khủng hoảng tinh thần, thậm chí bị mất ngủ.
500 binh lính Nga bố trí các giàn hỏa tiễn trong khuôn viên của nhà máy với hai lý do. Một là buộc Ukraina phải nhượng bộ, giao lãnh thổ cho Nga. Nếu không, thì quân đội Nga sẽ làm nổ nhà máy. Hai là đe dọa Châu Âu, buộc phải ngừng cung cấp vũ khí cho quân đội Ukraina.
Đã có trên 40 quốc gia kêu gọi Nga phải rút quân ra khỏi nhà máy, để Cơ quan Năng lượng Quốc Tế (IAEA) vào thanh sát nhà máy. Ông Tổng Giám đốc IAEA, Rafael Mariano Grossi, tuyên bố: “Tôi yêu cầu hai bên trong cuộc xung đột, hợp tác với IAEA, cho phép các đội thanh sát đến nhà máy càng sớm càng tốt. Thời gian là yếu tố sống còn”. Ông cho biết những nguyên tắc an toàn hạt nhân đã bị vi phạm, đồng thời, tình trạng đang cực kỳ nghiêm trọng và nguy hiểm. Ngày 9 tháng 8, ông Grossi cho biết, ông chuẩn bị thông báo cho Hội đồng Bảo an Liên Hiệp Quốc về những đe dọa an toàn của nhà máy.
Đã có nhiều vụ pháo kích chung quanh nhà máy có thể phá hủy những cơ sở hạ tầng, bao gồm cả lò phản ứng. Ông Tổng thư ký Liên Hiệp Quốc, Antonio Guterres, bày tỏ quan ngại sâu sắc, về tình hình tại nhà máy Zaporizhzhia, và cho rằng khu vực nhà máy phải được phi quân sự hóa.
Ngoại trưởng Ukraina đã cảnh báo, nếu vụ nổ xảy ra, thì có thể gây hậu quả thảm khốc gấp 10 lần thảm họa Chernobyl hồi năm 1986 cũng tại Ukraina. Khi nhà máy bị nổ, thì khu vực chung quanh nhà máy, và phía nam Ukraina chịu ảnh hưởng nặng nề nhất.
Vụ nổ không chỉ tàn phá Ukraina hay Nga, mà còn ảnh hưởng đến lục địa châu Âu, để lại những thảm họa hàng thập niên về sau. Dẫn đến thảm họa hạt nhân. Phóng xạ của nhà máy Zaporizhzhia có thể đến bất cứ một khu vực nào của lục địa Châu Âu. Ảnh hưởng nặng, nhẹ tùy thuộc vào sức gió.
Các chuyên viên cho rằng, việc di tản dân chúng ngay lập tức là điều cần thiết. Tuy nhiên việc di tản gặp nhiều khó khăn. Gia đình các nhân viên nhà máy, và dân chúng phải mất 5 ngày để đi đoạn đường dài 120Km, vì xe cộ ùn tắc ở các trạm kiểm soát của Nga.
Trung Cộng xây nhà máy hạt nhân sát biên giới Việt Nam
Ngày 15-7-2010, một dự án được chấp thuận để xây nhà máy điện hạt nhân với 6 lò phản ứng tại thành phố Fangchenggang (Phòng Thành Cảng) tỉnh Quảng Tây, cách Móng Cái 60km, tỉnh Quảng Ninh, Việt Nam.
TS Lê Văn Hồng, Phó Viện trưởng Viện Năng Lượng Nguyên Tử Việt Nam cho biết: “Về tâm lý, việc TQ xây nhà máy điện hạt nhân sát biên giới Việt Nam , gây ra lo ngại là đúng. Tất nhiên là không thể cấm nước khác xây nhà máy hạt nhân trên lãnh thổ của họ. Nhưng còn có những điều khoản quốc tế mà chúng ta có thể viện dẫn, ví dụ như về quy định phải thông báo sớm... Trường hợp có “sự cố” về mùa Đông của nhà máy Phòng Thành Cảng, thì Hà Nội sẽ lãnh đủ phóng xạ, do gió mùa Đông Bắc mang đến”.
Mặc dù các lò phản ứng được xây dựng rất kiên cố, nhưng tất cả đều ở trên bề mặt của trái đất, chỉ cần những chuyển động mạnh trong ruột trái đất, như núi lửa, động đất, thì tất cả những công trình trên mặt đất đều sập và tan nát. Trung Cộng là nơi đã có những trận động đất kinh hoàng xảy ra: Ngày 27-7-1976, trận động đất ở Đường Sơn, độ 9.1 Richter đã làm chết 655,000 người. Ngày 12-5-2008, trận động đất Tứ Xuyên với độ 7.9 Richter đã làm chết 87,570 người. Như vậy, nhà máy điện hạt nhân Phòng Thành Cảng quả đúng là một trái bom hạt nhân treo lơ lửng trên bầu trời Việt Nam.
Sơ đồ dự án điện hạt nhân Ninh Thuận (gồm nhà máy I và II).
Việt Nam có dự án xây hai nhà máy điện hạt nhân tại tỉnh Ninh Thuận. Ninh Thuận 1 do Nga cho vay 10.5 tỷ đô la. Ninh Thuận 2 do Nhật cho vay theo diện Official Development Assistance (ODA), tức là Hỗ trợ Phát triển Chính thức, chỉ cho nhà nước vay để giúp phát triển, với lãi suất thấp hoặc không có phân lời nào.
Theo dự tính, lò số 1 sẽ đưa vào vận hành năm 2021. Lò số 2 sẽ hoạt động sản xuất điện vào năm 2022, lò số 3 năm 2024, và lò số 4 vào năm 2025.
Tuy nhiên dự án phải dừng lại vì hết tiền. Tổng số kinh phí lên tới 27 tỷ đô la, chiếm 15% tổng sản phẩm nội địa (Gross Domestic Product) của Việt Nam là 200 tỷ đô la, đang ở tình trạng nợ công rất to mà không đủ tiền trả. Sau đó, dự án phải dừng lại sau thảm họa sóng thần của nhà máy Fukushima. Địa điểm thực hiện dự án Ninh Thuận phải lùi lại, cách xa bờ biển để tránh sóng thần.
GS Nguyễn Khắc Nhẫn, nguyên cố vấn Tập đoàn Điện Quốc gia Pháp, đã bày tỏ với đài BBC Việt Ngữ về những lo ngại như sau: “Nếu một thảm họa như Chernobyl hay Fukushima xảy ra, thì cả miền Trung sẽ bị phóng xạ bao trùm và đất nước sẽ bị chia đôi lâu dài. Du lịch, xuất khẩu, kinh tế sẽ bị tê liệt trong chớp nhoáng. Ta sẽ phung phí hàng chục rồi hàng trăm tỷ đô la, mà dự án sẽ không đem lợi ích gì cho đất nước cả”.
Ông Inrasara, nhà nghiên cứu gốc Chăm nói rằng, 90% người dân Ninh Thuận sống trong làng mạc, chỉ cách nơi dự định xây nhà máy, chừng 20, 30Km, cho nên, nếu có tai nạn xảy ra thì chắc chắn người dân địa phương, kể cả người Kinh và cộng đồng người Chăm sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng.
Ngày 7-9-2011, tại Hội Nghị Quốc Tế về “Nguy hiểm động đất, sóng thần và hệ thống cảnh báo sớm”, các nhà khoa học xác định sóng thần ở Việt Nam là thực tế và hiện hữu, Việt Nam luôn luôn có nguy cơ bị sóng thần tàn phá, nhất là ở vùng ven biển miền Trung.
Trận động đất 8.3 độ Richter ở Philippines đã tạo sóng thần cao 5.2m ở Quảng Ngãi, 2.1m ở Nha Trang. Động đất 9.2 Richter có thể tạo sóng thần 10.6m ở Quảng Ngãi và 5m ở Nha Trang.
Các nhà khoa học cũng xác nhận hằng năm đều có động đất ở vùng Bà Rịa-Vũng Tàu và Bình Thuận. Do đó, địa điểm xây nhà máy điện hạt nhân ở Ninh Thuận cần phải nghiên cứu kỹ lại, vì bờ biển miền Trung chịu trực tiếp sóng thần ở Biển Đông.
Ngày 26-4-2011, một cuộc biểu tình của người Thái và người Việt ở Thái Lan, trước Sứ quán Việt Nam tại Bangkok để phản đối kế hoạch xây nhà máy điện hạt nhân tại Ninh Thuận. Nhà máy nầy cách tỉnh Ubon của Thái Lan 800km.
Kết luận
Điện lực là một nhu cầu không thể thiếu trong đời sống. Do tiết kiệm được nhiều tiền bạc, nên các quốc gia trên thế giới có khuynh hướng xây dựng nhà máy điện hạt nhân. Sự việc không dễ dàng, vì trước khi có nhà máy, thì phải có những con người có khả năng thiết kế, xây dựng, quản lý, điều hành mọi nhu cầu phức tạp và chuyên nghiệp của nhà máy. Nhà máy điện hạt nhân đem đến nhiều lợi ích, trái lại còn tiềm ẩn nhiều nguy cơ gây đại họa thảm khốc. Trong ruột quả địa cầu có sức nóng khủng khiếp, có thể tạo ra núi lửa thiêu đốt cả một vùng rộng lớn. Động đất có thể xảy ra bất cứ lúc nào, ở đâu, không ai biết trước được. Không ai tránh khỏi. Không ai ngăn cản được. Trong cái lợi có chứa những cái hại mà con người chắc chắn không thể tránh khỏi.
Trúc Giang MN
(Minnesota, ngày 5-1-2023)
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét