Một số vấn đề cần quan tâm khi nghiên cứu chủ trương đưa điện hạt nhân vào sử dụng ở nước ta

01/08/2004

Trần Hà Anh, TSKH, Viện tr

ởng Viện Nghiên cứu hạt nhân (Đà Lạt), đại biểu Quốc hội Khoá IX và X, Phó Chủ nhiệm Uỷ ban Khoa học, Công nghệ và Môi tr

ờng của Quốc hội Khoá X

Với chính sách đổi mới đúng đắn, từ nhiều năm nay, nước ta đã có thành tích phát triển liên tục với tốc độ cao, cho phép chúng ta có cơ sở để tin tưởng vững chắc về triển vọng phát triển trong tương lai. Căn cứ vào triển vọng đó, khi nghiên cứu dự báo về nhu cầu năng lượng cần thiết, đối chiếu với khả năng đáp ứng từ các nguồn tài nguyên năng lượng sẵn có, các chuyên gia đã chỉ ra rằng, trong một thời hạn không xa, nước ta phải nhập khẩu năng lượng và/hoặc phải huy động thêm những nguồn năng lượng mới, trong đó có điện hạt nhân . Chính phủ đã cho 1 tiến hành nghiên cứu để xác định chủ trương đưa điện hạt  nhân vào sử dụng ở nước ta. Nếu chủ trương đưa điện hạt nhân vào sử dụng là hợp lý, Chính phủ sẽ chuẩn bị Chương trình dài hạn phát triển điện hạt nhân. Sau khi Chương trình được phê duyệt, Chính phủ có thể căn cứ vào đó để tổ chức lập đề án Nhà máy điện hạt nhân đầu tiên của nước ta. Các nội dung này cần được thẩm tra và phê duyệt ở mức thẩm quyền cao nhất theo tinh thần Nghị quyết của Quốc hội Khoá X về Công trình quan trọng quốc gia.
1.      Quá trình phát triển điện hạt nhân trên thế giới
Quá trình phát triển Kể từ ngày nhà máy điện hạt nhân đầu tiên (Obninsk ư Liên Xô) được đưa vào sử dụng năm 1954, trải qua 50 năm, tổng thời gian hoạt động của các nhà máy điện hạt nhân trên thế giới lên đến khoảng 11500 năm. Với quá trình phát triển như vậy, điện hạt nhân cho phép chúng ta có một tầm nhìn tổng quát về những ưu thế và những nhược điểm của nó. Bức tranh toàn cảnh quá trình phát triển của ngành điện hạt nhân, kể từ khi lò phản ứng hạt nhân đầu tiên của Enrico Fermi bắt đầu hoạt động (2/12/1942 ư 12 năm, trước nhà máy điện hạt nhân đầu tiên) cho thấy , 3 thập niên đầu tiên của quá trình đó được dành cho việc chứng minh rằng, các lò phản ứng năng lượng có thể được thiết kế, xây dựng và vận hành; thập niên thứ hai để chỉ ra rằng, chúng có thể vận hành một cách kinh tế; thập niên thứ ba mục kích sự đi lên của một ngành công nghiệp khả thi về mặt thương mại; thập niên thứ tư,   đánh dấu bởi tai nạn tai nhà máy Three Mile Island (TMI ư Mỹ), là sự kết hợp giữa sự phát triển thương mại nhanh chóng cùng  với sự tăng cường quản lý của chính quyền; thập niên thứ năm, mặc dù đã xảy ra tai nạn Chernobyl (Liên Xô), được nhấn mạnh bởi sự tái khẳng định rằng công nghiệp hạt nhân sẽ cung cấp một nguồn điện năng an toàn cùng lúc với nỗi bi quan nghiêm trọng của công chúng. Chúng ta kết thúc thập niên thứ sáu của lịch sử điện hạt nhân với những khuynh hướng tuy còn chưa rõ nét lắm, nhưng cũng cho thấy triển vọng của việc sử dụng năng lượng hạt nhân sẽ mạnh mẽ hơn mấy thập niên trước. Rõ ràng, sau các tai nạn TMI và Chernobyl, ngành công nghiệp điện hạt nhân đã gặp phải một số trục trặc. Trước hết, phải tăng cường những biện pháp bảo đảm an toàn nhà máy điện hạt nhân. Việc này kết hợp với tình hình giá cả thị trường dầu mỏ và khí thiên nhiên tương đối rẻ, dẫn tới hậu quả tất yếu làm giảm hoặc đánh mất ưu thế cạnh tranh kinh tế của nhà máy điện hạt nhân so với các nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hoá thạch. Mặt khác, sau các tai nạn TMI và Chernobyl, dư luận các nước phát triển có nhiều e ngại, phong trào “xanh” chống hạt nhân được dấy lên mạnh mẽ làm cho giới cầm quyền của các nước phải cân nhắc kỹ trước khi quyết định sử dụng công nghệ nào để tăng cường nguồn điện năng.
Những ưu điểm
Tuy nhiên, nhà máy điện hạt nhân vẫn đang có chỗ đứng quan trọng ở nhiều nước (Xem Hình 1) và triển vọng phát triển trong tương lai cũng đã được nhiều chuyên gia dự đoán, với những lý do chủ yếu sau đây: ư Những tính năng vượt trội về an toàn của điện hạt nhân: ý thức được nguy cơ tiềm tàng của việc sử dụng năng lượng hạt nhân, ngay từ đầu, ngành điện hạt nhân đã rất quan tâm đến vấn đề an toàn các nhà máy  điện. Những cố gắng lớn của ngành công nghiệp điện hạt nhân từ thập niên 80 để rà soát các biện pháp an toàn của các nhà máy đang hoạt động, và bổ sung nhiều biện pháp khác đối với các nhà máy đang hoặc sắp xây dựng đã làm cho an toàn các nhà máy điện hạt nhân càng được bảo đảm tốt hơn. Nếu các biện pháp bảo đảm an toàn tiếp tục được tuân thủ nghiêm ngặt thì việc sử dụng điện hạt nhân sẽ giữ vững ưu thế về an toàn trong khai thác năng lượng so với các loại hình công nghệ khác.
ư Những tính năng kinh tế ư kỹ thuật mang tính cạnh tranh của điện hạt nhân: một lý do mang tính quyết định là nhà máy điện hạt nhân đã đạt được tính cạnh tranh về mặt kinh tế ư kỹ thuật. Sau cuộc khủng hoảng về giá dầu mỏ năm 1973, các nhà máy nhiệt điện chạy dầu mất ưu thế cạnh tranh về mặt kinh tế, do đó, các nước đã đẩy mạnh việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân (thập niên thứ ba của lịch sử phát triển nhà máy điện hạt nhân). Đối với nhà máy nhiệt điện chạy than, nếu phải chuyên chở than trên những khoảng cách vài ba ngàn kilomet, thì điện than cũng không có ưu thế kinh tế hơn điện hạt nhân. Mặt khác, trong những năm “khó khăn” từ cuối thập niên thứ tư trở đi, điện hạt nhân đã đạt được những kết quả nổi bật, tăng tính cạnh tranh về kinh tế của điện hạt nhân như: giảm giá thành xây dựng nhà máy xuống khoảng 1000 ư 1500 USD/kW (so với 2000 ư 2500 USD/kW trước đây) , 4 cải thiện hiệu suất sử dụng nhiệt , độ nhạy 5 của giá thành điện năng đối với sự tăng giá nhiên liệu nhỏ hơn nhiều so với các nhà máy nhiệt điện khác. Theo dự báo, trong những năm tới, giá dầu mỏ sẽ tăng cao trong một thời gian dài vì sự chênh lệch cung ư cầu về dầu mỏ khó nhanh chóng trở lại cân bằng. Nếu dự báo này là chính xác, trước mắt nhà máy điện hạt nhân sẽ gặp một thời kỳ thuận lợi đặc biệt về mặt kinh tế ư kỹ thuật.  ư Bảo đảm an ninh năng lượng: đối với những nước mà tài nguyên năng lượng không dồi dào (như Pháp, Nhật bản) thì việc huy động năng lượng hạt nhân trong sản xuất điện năng là nhằm bớt lệ thuộc vào nhập khẩu năng lượng, hay đa dạng hoá việc nhập khẩu năng lượng, một biện pháp để tăng cường an ninh năng lượng. Một số nước khác (như Mỹ, Canada, Trung Quốc) tuy có những nguồn năng lượng nội địa tương đối dồi dào nhưng với sự phân bố địa lý không thuận lợi, hoặc để tiết kiệm các nguồn năng lượng không tái tạo nội địa nên cũng đã huy động năng lượng hạt nhân cho sản xuất điện. Những lý do này tuy không mang tính quyết định đối với mọi nước và trong mọi thời điểm, nhưng cũng có thể tạo nên áp lực thuận lợi cho việc lựa chọn phương án xây dựng nhà máy điện hạt nhân. ư Giảm phát thải CO2 trong sản xuất điện năng: nhà máy điện hạt nhân có thể đóng vai trò thay thế các nhà máy nhiệt điện để giảm bớt phát thải khí CO2 và các khí nhà kính khác. Hậu quả của vấn đề phát thải CO2 và mức độ trầm trọng của chúng vẫn còn có ý kiến khác nhau, nhưng theo sự đánh giá của nhiều nhà khoa học về môi trường quả đất, nếu xã hội loài người tiếp tục đà tăng trưởng ở mức hiện nay của phát thải CO2, thì trong thế kỷ XXI tất yếu sẽ xảy ra sự nung nóng bầu khí quyển của quả đất, đến mức những thảm hoạ về khí hậu và môi sinh sẽ là không tránh khỏi. Trên tinh thần phòng tránh những thảm hoạ đó, Hội nghị Kyoto về môi trường đã yêu cầu các nước công nghiệp cam kết vào năm 2012 sẽ đạt được mục tiêu giảm mức phát thải CO2 xuống ngang mức của năm 1990. Nếu muốn thực hiện được cam kết đó, các nước khó làm khác trong lĩnh vực sản xuất điện năng là phải huy động năng lượng hạt nhân để thay thế các nhà máy nhiệt điện sử dụng năng lượng hoá thạch. ư Động lực phát triển quan trọng: đối với các nước đang phát triển hoặc chuyển tiếp, việc huy động năng lượng hạt nhân vừa là thử thách, vừa là động lực kích thích các nước đó vươn lên về mọi mặt, đặc biệt về xây dựng đội ngũ cán bộ khoa học công  nghệ, chuyên viên kỹ thuật lành nghề, cũng như về phát triển các ngành công nghiệp xây dựng, chế tạo và lắp ráp.
2. Điện hạt nhân và những vấn đề cần quan tâm
An toàn các nhà máy điện hạt nhân Việc bảo đảm an toàn cho nhà máy điện hạt nhân chủ yếu dựa trên thiết kế và thực hiện các rào chắn an toàn vững chắc và nguyên lý bảo vệ sâu các rào chắn đó. Các tổ máy điện hạt nhân hiện đại được thiết kế để tránh khả năng mất an toàn kể cả khi có sự hỏng hóc của một thiết bị có chức năng bảo vệ an toàn hoặc khi có một sự nhầm lẫn trong thao tác của cán bộ vận hành lò phản ứng. Các hệ thống có chức năng bảo vệ an toàn đều được thiết kế với số lượng dư thừa, được bố trí tách biệt về vị trí lắp đặt. Các thao tác bất hợp lý theo quan điểm thiết kế đều được hệ điều khiển báo lỗi và yêu cầu người vận hành xác nhận trước khi thực hiện. Đối với trường hợp tai nạn giả định trầm trọng nhất được sử dụng làm cơ sở thiết kế nhà máy (sự cố vỡ đường ống lớn nhất của hệ thống làm nguội sơ cấp), nếu mọi việc diễn ra như được thiết kế, thì sẽ không có hậu quả gì đáng kể đối với môi trường. Sau khi thiết kế và xây dựng xong nhà máy, các nhà nghiên cứu có thể sử dụng phương pháp tính toán độ tin cậy cũng như tính toán xác suất xảy ra tai nạn đối với nhà máy dựa trên sơ đồ nguyên lý của nhà máy và các số liệu thống kê về độ tin cậy của các thiết bị và phụ kiện. Kết quả việc tính toán cho thấy độ tin cậy của nhà máy rất cao, và xác suất xảy ra sự cố và tai nạn phụ thuộc vào mức độ trầm trọng của sự cố, tai nạn. Xác suất này được tính toán rất kỹ vào đầu những năm 1970 bởi nhóm nghiên cứu của Giáo sư Rasmussen ư thuộc Viện Công nghệ Massachuset (MIT ư Mỹ). Kết quả nghiên cứu công bố trong Báo cáo WASHư 1400 đã cho thấy xác suất xảy ra tai nạn gây chết người của 100 nhà máy điện của Mỹ là bé hơn từ hai bậc trở lên so với các tai nạn máy bay rơi, rò thoát khí clo, vỡ đê hoặc là hoả hoạn. Ngày nay, với những biện pháp  an toàn tăng cường, xác suất xảy ra tai nạn tại một nhà máy điện hạt nhân hiện đại được cho là đã giảm xuống thêm một bậc. Xử lý và chôn vùi các chất thải hạt nhân Chất thải trong nhà máy điện hạt nhân chủ yếu do các sản phẩm sinh ra trong quá trình phân hạch hạt nhân của nhiên liệu trong lò phản ứng (gọi là các sản phẩm phân hạch). Đây là những chất nguy hiểm vì chúng có độ phóng xạ cao, song những đồng vị có tính phóng xạ cao nhất cũng lại là những chất có tính năng phân rã nhanh nhất. Một nhà máy điện hạt nhân sản sinh ra khoảng một m 3 chất thải loại này mỗi năm. Chúng cần được cách ly nghiêm ngặt, không để cho dân chúng tiếp cận. Sau 10 năm, độ phóng xạ của chất thải đã giảm 1000 lần, và sau 500 năm, các sản phẩm phân hạch thậm chí sẽ ít phóng xạ hơn so với quặng uran mà từ đó chúng sinh ra . 6 Đối với những nước đang phát triển, mới bước vào thực hiện một chương trình điện hạt nhân, vấn đề xử lý và chôn vùi các chất thải hạt nhân chưa thể tự mình giải quyết. Ngay như những nước phát triển có nhiều nhà máy điện hạt nhân như Đức hoặc Nhật Bản thì họ cũng đang sử dụng dịch vụ xử lý của Pháp. Việc chuyên chở các chất thải hạt nhân đang gây nên sự chống đối của dư luận nhiều nước, do vậy kết hợp với việc chống lan truyền vũ khí hạt nhân, một số nước đang đề nghị sẽ không trả các chất thải hạt nhân về cho các nước gửi nhiên liệu đã cháy đi xử lý, mà chôn vùi chúng tại những địa điểm tập trung có sự kiểm soát quốc tế. Trong trường hợp đề nghị này được quốc tế chấp thuận và quyết nghị, thì các nước đang phát triển không cần lo lắng tới vấn đề xử lý và chôn vùi chất thải hạt nhân nữa. Vấn đề xử lý và chôn vùi các chất thải hạt nhân phụ thuộc vào chiến lược xây dựng và phát triển ngành công nghiệp hạt nhân. Hiện nay Pháp, Liên bang Nga và Nhật Bản đều chủ trương thu hồi Plutoni từ nhiên liệu đã cháy trong lò phản ứng và xây dựng lò nơtron nhanh để khai thác triệt để nguồn năng lượng hầu như vô tận của quặng Uran. Đối với các nước khác, việc nghiên cứu công nghệ điều kiện hoá các chất thải hạt nhân trước khi đưa đi chôn vùi trong các hang động địa chất bền vững đều đang được tích cực xúc tiến, để tìm được phương pháp và vật liệu điều kiện hoá có tính ổn định cao. Có thể tin rằng các công trình nghiên cứu này sẽ đạt được kết quả chấp nhận được trong một thời gian không quá xa, vì đó là một vấn đề mà ngành năng lượng hạt nhân phải giải quyết bằng mọi giá. Chống lan truyền vũ khí hạt nhân Vấn đề chống lan truyền vũ khí hạt nhân là một nhiệm vụ của mọi thành viên của Liên Hợp quốc và của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA). Trong điều kiện chủ nghĩa khủng bố đang phát triển, vấn đề chống lan truyền vũ khí hạt nhân càng trở nên thời sự hơn. Vấn đề thực chất ở đây là  không để cho bất kỳ ai có thể lấy nguyên liệu hạt nhân trong các thanh nhiên liệu chưa cháy hay đã cháy đem dùng vào mục đích khác, đặc biệt là vào mục đích quân sự. Đối với mọi nước cần nhập khẩu công nghệ và nhiên liệu hạt nhân từ một nước thành viên của IAEA, nước đó chỉ có thể tiến hành nhập khẩu và sử dụng công nghệ và nhiên liệu sau khi đã long trọng cam kết không sử dụng chúng vào mục đích quân sự, phải ký kết Hiệp định NPT (Không lan truyền vũ khí hạt nhân) và Hiệp định Canh giữ An toàn (Safeguards). Bên cạnh các biện pháp cần thiết quy định bởi NPT và Safeguards, mọi quốc gia sử hữu nhà máy điện hạt nhân cần có trách nhiệm triển khai những biện pháp bổ sung để ngăn chặn không cho mọi cá nhân và tổ chức có thể tiếp cận bất hợp pháp nơi cất giữ nhiên liệu hạt nhân. Đây là một nhiệm vụ không đơn giản, vì không được phép sơ hở ở bất kỳ lúc nào trong một thời gian dài. Như vậy, khi quyết định về chủ trương đưa điện hạt nhân vào sử dụng ở nước ta, cần xem xét các lý lẽ ủng hộ cho chủ trương đó, đồng thời cũng cần thấy rõ những vấn đề bất lợi gắn với việc sử dụng nguồn năng lượng này./.