Ban Biên tập SPIEGEL, 14/3/2011
http://www.spiegel.de/international/world/0,1518,750773-4,00.htmlhttp://www.spiegel.de/international/world/0,1518,750773-4,00.html
3. Đếm ngược thời gian đến một Thảm họa Hạt nhân
Khi động đất xảy ra, máy móc phản ứng nhanh hơn bất cứ con người nào. Các cảm biến seismic ở nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi ngày thứ Sáu đã dò ra những sóng chấn động phá hủy chỉ trong vài giây. Hai phút sau, vào 2:48 chiều theo giờ địa phương, hệ thống điều khiển lò phản ứng đã kích khởi quy trình tự động dừng nhanh của ba lò phản ứng lúc đó đang hoạt động.
Ban đầu mọi việc đều trôi chảy. Trong vài giây, các thanh kiểm soát được đưa vào giữa các thanh nhiên liệu, nhờ đó cắt đứt phản ứng hạt nhân dây chuyền. Đó chính là cách hoạt động đúng của hệ thống. Nhưng sau đó xảy ra một chuyện nghiêm trọng, khởi sự một quá trình đếm ngược đến một thảm họa hạt nhân.
Ngay cả sau khi dừng khẩn cấp, một lò phản ứng hạt nhân vẫn còn sản ra một lượng nhiệt rất lớn khi các chất phóng xạ được tạo ra trong quá trình phân rã hạt nhân tiếp diễn. Trừ khi các kỹ sư tiếp tục làm nguội lò phản ứng trong nhiều ngày sau khi nó ngừng hoạt động, sẽ xảy ra hiện tượng lõi lò phản ứng chảy tan, như trong trường hợp nhà máy hạt nhân Three Mile Island gần Harrisburg, bang Pennsylvania, và ở Chernobyl.
Để phòng ngừa hiện tượng này xảy ra, các bơm nước tiếp tục bơm qua hệ thống làm mát ở Fukushima Nhưng sau đó lưới điện sụp, do kết quả của trận động đất. Các máy phát dự phòng lúc đó bắt đầu hoạt động.
“Giống như Lái một chiếc xe không có Động cơ”
Mỗi lò phản ứng có ba hay bốn máy phát điện diesel. Nhưng khi sóng thần đến, các máy phát điện trong hai lò phản ứng ở Fukushima bị hỏng. Toàn bộ khu vực nhà máy điện bị ngập lụt.
Cuối cùng các kỹ sư đã cố gắng kết nối được bộ ắc quy dự phòng sự cố với hệ thống. Nhưng các ắc quy này chỉ được thiết kế để bắc cầu qua một khoảng thời gian vài phút, chẳng hạn, để có thể chuyển mạch cung cấp điện từ lưới điện sang một nguồn nội bộ. Những nguồn điện yếu này đã ngăn chặn thành công một thảm họa hạt nhân sát sạt vào tối thứ Sáu.
Đó là một hành động liều lĩnh, “giống như cố gắng lái một chiếc ô tô không có động cơ mà chỉ dùng ắc quy” Michael Sailer nói, (ông là Giám đốc điều hành của Viện Öko có cơ sở ở Freiburg và nhiều năm là chủ tịch Ủy ban An toàn Lò phản ứng hạt nhân của Đức). “Ắc quy hoàn toàn là một cố gắng một mất một còn,” Lothar Hahn, cựu giám đốc của Hội An toàn Lò phản ứng nói.
Trong khi các kỹ sư Nhật đang vật lộn chiến đấu để ngăn chặn thảm họa đang lù lù hiện đến, thì các chuyên gia an toàn lò phản ứng trên khắp thế giới đang ngồi trước máy tính và theo dõi tiến trình của phản ứng hạt nhân dây chuyền trong nỗi khiếp sợ. Họ gửi e-mail cho nhau, gọi điện thoại và thảo luận trong các diễn đàn chuyên môn kín. Hầu như không có thông báo chính thức, nhưng họ tất cả họ đều có liên lạc với các chuyên gia ở Nhật Bản. “Tình hình là vô cùng nghiêm trọng,” Hahn kết luận ngay khi biết rằng hệ thống làm mát đã hỏng. “Nếu điều này tiếp tục, trong trường hợp xấu nhất, chúng ta sẽ thấy một vụ lõi lò phản ứng chảy tan” (mà kết quả là phóng xạ), một nhân viên của cơ quan năng lượng hạt nhân Nhật Bản thú nhận tối thứ Sáu.
Rõ ràng đây chính xác là điều đã xảy ra. Bởi vì các bơm làm mát không làm việc do mất điện, mức nước tụt xuống trong thùng phản ứng. Các thanh nhiên liệu theo báo cáo là chỉ còn ngập một nửa trong nước làm mát, nhô lên khỏi mặt nước đến một mét. Kết quả là, chúng bị phá hủy một phần và trở nên quá nhiệt, đúng như một bộ gia nhiệt ngâm nước có thể trở nên quá nhiệt khi bị lấy ra khỏi nước.
Cuộc chiến đấu vô vọng
Trong sự tuyệt vọng, những người có thẩm quyền cho phép phóng có kiểm soát luồng hơi nước bị ô nhiễm phóng xạ ra môi trường. Mức phóng xạ bên trong nhà máy tăng lên 1000 lần giá trị bình thường, và phóng xạ trong cả khu vực nhà máy cũng tăng cao.
Các báo cáo cho biết áp suất trong thùng chứa lò phản ứng trong Tổ máy số 1 đã tăng lên sáu lần áp suất khí quyển, dường như báo trước thảm họa sắp xảy đến, bởi vì vỏ bảo vệ của lò phản ứng chỉ có thể chịu được một áp suất đến tám lần áp suất khí quyển.
Tình hình ở Fukushima đột ngột leo thang vào đêm thứ Sáu tuần trước. Chuyên gia hạt nhân Sailer so sánh tình hình này với “một bộ phim thảm họa” khi các kỹ sư chiến đấu tuyệt vọng giành lại được kiểm soát các lò phản ứng. Cuối cùng, nó rõ ràng là một cuộc chiến đấu vô vọng.
Các thanh nhiên liệu đã nóng chảy, ít ra là một phần và rõ ràng chỉ còn lại lớp vỏ thép của thùng chứa lò phản ứng và lớp cách ly, ngăn ngừa các chất phóng xạ mạnh nhất khỏi phóng thoát. Tối thứ Bẩy theo giờ địa phương, những người vận hành nhà máy tuyên bố rằng họ có ý định đưa nước biển vào làm ngập các lò phản ứng, đó là cố gắng một mất một còn để ngăn các thùng phản ứng khỏi nóng chảy. “Về cơ bản họ đang cố gắng để nhấn chìm lò phản ứng” chuyên gia hạt nhân Mycle Schneider, người biên soạn “Báo cáo thường niên về tình hình công nghiệp hạt nhân thế giới”nói.
Tiếng vọng của Three Mile Island
Tai nạn Fukushima giống như những gì đã xảy ra ở nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island gần Harrisburg, bang Pennsylvania năm 1979. Vào buổi sáng 28 tháng Ba năm 1979, một chiếc van bị kẹt và nhiều sai lầm trong vận hành dẫn đến thất thoát một lượng lớn chất lỏng khỏi hệ thống làm mát cho lò phản ứng thứ hai của nhà máy.
Một trình dừng máy tự động khẩn cấp làm ngưng phản ứng dây chuyền trong lõi lò phản ứng, giống như trong trường hợp ở Nhật Bản tuần trước. Nhưng việc mất nước làm mát dẫn đến tăng nhiệt lượng thừa từ vật liệu của lõi, làm nóng chảy một số vật liệu. Các chất khí phóng xạ thoát ra môi trường, và các chuyên gia mất năm ngày để lấy lại kiểm soát lò phản ứng.
Sự cố Harrisburg là thảm họa lò phản ứng đầu tiên phát ra toàn thế giới những câu hỏi về độ an toàn của năng lượng hạt nhân. Nhưng chỉ sau thảm họa Chernobyl - sắp tới kỷ niệm lần thứ 25 của nó - nhiều nước mới quay lưng lại với loại công nghệ có tính mạo hiểm cao này.
Di sản chết người
Lõi hạt nhân của một trong những lò phản ứng của Chernobyl cũng chảy tan vào cái ngày định mệnh ấy, ngày 6 tháng Tư năm 1986. Thật trớ trêu, đúng vào lúc thanh tra an toàn thì những người vận hành mất kiểm soát lò phản ứng số bốn của nhà máy điện hạt nhân Chernobyl ở gần thành phố Pripyat thuộc Ukrain ngày nay.
Do kết quả của nhiều lỗi vận hành khác nhau, đầu ra của lõi lò phản ứng tăng lên khoảng 100 lần công suất định mức của nó. Lượng nhiệt cực lớn do nó sinh ra phá hủy các kênh dành cho các thanh kiểm soát lò phản ứng, xóa đi đúng cái cơ cấu quan trọng nhất để đề phòng một vụ nổ hạt nhân. Một loạt phản ứng hóa học tai hại dẫn đến tích tụ một hỗn hợp các chất khí gây nổ bên dưới mái nhà của thùng áp suất lò phản ứng, khiến nó cuối cùng bùng cháy.
Khi mái bê tông 1000 tấn của thùng áp suất bị thổi bay lên không trung, lõi lò phản ứng bắt lửa. một lượng lớn chất phóng xạ, như iodine 131 và cesium 137, được phóng thoát ra không khí và tản ra trên một bộ phận lớn khắp lãnh thổ phía tây Liên Xô và Tây Âu.
Bụi phóng xạ rơi xuống khoảng 200.000 ki lô mét vuông đất. Vì chính phủ Liên Xô không muốn thừa nhận thảm họa trong nhiều ngày, một khoảng thời gian quý báu mất đi cho những nhiệm vụ như sơ tán thành phố Pripyat gần kề. nhiều công nhân vệ sinh, được biết dưới cái tên “những người thanh toán” bị phơi ra trước phóng xạ liều lượng cao trong mấy ngày đầu tiên. Tỷ lệ mắc ung thư tuyến giáp tăng vọt trong vùng xung quanh nhà máy trong nhiều năm. Vỏ bê tông cách ly được vội vã xây lên quanh lò phản ứng bắt đầu nứt rạn và vỡ vụn.
“Di tích lịch sử”
Tai nạn lò phản ứng ở Ukraine là do sai lầm của con người. Fukishima bây giờ có thể coi như một cảnh báo rằng các lò phản ứng hạt nhân không thể được bảo vệ một cách tuyệt đối chắc chắn chống lại những lực lượng thiên nhiên, đặc biệt đối với những nhà máy già nua như Fukushima.
Lò phản ứng hạt nhân Nhật Bản là một “di tích lịch sử,” Shaun Burnie, một chuyên gia hạt nhân Anh làm việc cho Greenpeace, người rất thông thạo các lò phản ứng trên ờ biển miền đông Nhật Bản nói.
Burnie đã đến thăm các lò phản ứng Fukushima nhiều lần và đã thường xuyên đến làm việc ở Nhật Bản. Các lò phản ứng số 1 và 2 tại Fukushima Daiichi được đưa vào hoạt động vào đầu những năm 1970, khi các tiêu chuẩn an toàn lỏng lẻo hơn nhiều so với ngày nay. Chúng được chế tạo khi Volkswagen đang chế tạo Beetle của nó không có đai an toàn, túi không khí và đệm đầu. Lò phản ứng nổ hôm thứ Bẩy thật ra đã có kế hoạch cho ngừng nay mai.
Vì việc xây dựng mới các nhà máy điện hạt nhân đắt tiền và khó bảo vệ về phương diện chính trị, lợi ích về năng lượng tại nhiều nước đang thuyết phục các chính phủ thông qua việc kéo dài thời hạn sử dụng nhiều hơn so với thời hạn theo kế hoạch đối với các lò phản ứng Đức. Tuy nhiên, sự tái sinh các nhà máy điện già nua này ngày nay đang tỏ ra là một trò chơi nguy hiểm.
Cơ hội nâng cấp bị hạn chế
Những người vận hành nhà máy đang cố gắng duy trì hoạt động của các lò phản ứng của họ vượt quá thời hạn sử dụng thiết kế ban đầu là 40 năm. Hoa Kỳ đã gia hạn giấy phép cho các nhà máy hạt nhân thêm 20 năm, các nước châu Âu đang làm theo. Nhưng công ngệ an toàn trong các nhà máy cũ hơn chỉ có thể nâng cấp trong một phạm vi hạn chế.
Mười một lò phản ứng ở Nhật bản đã phải ngừng hoạt động trong ngày động đất. Năm lò ở trong tình trạng khẩn cấp vì không thể làm mát thích hợp. “Đây là một sự kiện đáng buồn. Công nghiệp hạt nhân quốc tế đã cố gắng để trì hoãn sự kết liễu của nó bằng cách kéo dài thời hạn sử dụng,” chuyên gia hạt nhân Mycle Schneider nói. “Các hệ thống cổ lỗ ở Fukushima nay đã minh họa cho những hậu quả đó. Nền công nghiệp [hạt nhân] sẽ không sống sót qua sự kiện này.”
Burnie cũng có quan điểm tương tự. “Trong một nghìn năm nữa bạn cũng không thể có giấy phép cho Fukushima hôm nay,” ông nói. Trong các lò phản ứng nước sôi thế hệ hai vẫn còn đang được sử dụng trong nhà máy này, các thanh nhiên liệu nổi trực tiếp trong thùng phản ứng. Đức cũng có những nhà máy hạt nhân cùng loại, bao gồm nhà máy Brunsbüttel ở bang miền bắc Schleswig-Holstein. Trước hết, Burnie nói, độ an toàn trong động đất chỉ có thể cải thiện đến một mức độ nhất định. “Nền móng gồm hàng nghìn tấn bê tông. Đó là cái không thể nâng cấp.”
,
Kỳ sau: Việc Tái sinh Điện Hạt nhân Toàn cầu đang bị Đe dọa
