Sự cố điện hạt nhân tại Nhật Bản khác với sự cố hạt nhân tại Chernobyl như thế nào?

15/03/2011 · 2 comments - 2,180 views

in Thảm họa,Vật lý

Để nắm rõ được sự cố điện hạt nhân tại Nhật Bản, cần phải biết qua về cách thức nhà máy điện hạt nhân hoạt động. Các nguyên tố phóng xạ như Uranium chứa rất nhiều các nguyên tử không ổn định, dễ dàng phân rã ra thành các nguyên tố khác bền vững (và nhỏ hơn). Sự phân rã này tạo ra năng lượng có thể sử dụng để chuyển hóa nước từ dạng lỏng sang dạng hơi làm quay turbine và sinh ra điện.

Vì lý do tránh thất thoát phóng xạ ra ngoài, các lò phản ứng thường được xây kín. Để làm nguội lò phản ứng hạt nhân, nước sẽ được bơm tuần hoàn vào trong lò. Khi xảy ra sự cố, người ta có thể dừng rất nhanh chuỗi các phản ứng hạt nhân chưa xảy ra bên trong lò lại nhưng nếu nước không được bơm tiếp tục vào để làm nguội thì nhiệt lượng còn lại trong lò sẽ làm nước bốc hơi. Do lò kín nên dễ xảy ra việc nổ lò khi có quá nhiều hơi nước và đó là kịch bản mà thế giới đang lo sợ cho các nhà máy điện hạt nhân tại Nhật Bản. Nếu trong trường hợp không làm nguội lò mà rút hết nước ra ngoài thì khi sức nóng trong lò tăng lên quá 2200 độ C, vỏ bọc các thanh chứa Uranium làm bằng vật liệu Zircaloy có thể tan chảy (meltdown), làm lớp bảo vệ lò tan chảy theo, gây thất thoát phóng xạ ra ngoài.

Hiện tại, Nhật Bản đang có trên 50 lò phản ứng hạt nhân và có ý định xây thêm ít nhất 20 lò nữa từ bây giờ cho tơi năm 2030. Khi thảm họa động đất xảy ra tại Nhật Bản, điện lưới bị tắt và nước không được bơm vào lò phản ứng nên lò nóng lên và có khả năng phát nổ do hơi nước với kịch bản như trên đã nói. Lường trước được điều này, thường khi xây dựng các lò phản ứng hạt nhân người ta đã phải xây dựng hệ thống máy nổ chạy diesel dự phòng. Ngoài hệ thống máy nổ chạy diesel, các ắc-quy lưu điện cũng cho phép có thể vận hành hệ thống làm nguội khoảng 2-3 giờ đồng hồ. Tuy vậy, sóng thần xảy ra sau động đất cũng đã phá hủy nốt hệ thống máy nổ chạy diesel tại Nhật Bản.

(click to enlarge, Src : News.com.au)

Theo các chuyên gia nghiên cứu hạt nhân, sự cố điện hạt nhân tại Nhật Bản rất khác với sự cố hạt nhân tại Chernobyl. Ngay khi thời điểm vụ động đất đầu tiên diễn ra, các phản ứng hạt nhân đã được tắt và những phản ứng còn lại trong lò chỉ ở mức 6-8% so với mức hoạt động bình thường. Thêm nữa, sau khi nghiên cứu thảm họa Chernobyl, lò phản ứng hạt nhân của Nhật Bản đã được bọc kín bởi các lớp vật liệu chống phóng xạ. Sự cố tại Chernobyl có ảnh hưởng lớn bởi lõi hạt nhân tại Chernobyl bị nóng chảy và gây nổ, kéo theo một lượng lớn các chất phỏng xạ bị phát tán đi theo các đám mây tới châu Âu do cháy các vật liệu có chứa than chì bên trong lò. Trong khi đó, lò phản ứng hạt nhân tại Nhật đã dừng các phản ứng hạt nhân tại lõi thành công, lò không sử dụng các vật liệu chứa than chì và chỉ bị trục trặc về vấn đề làm nguội lò (do hệ thống phát điện dự trữ bị sóng thần cuốn trôi nhưng đã được thay thế bằng hệ thống khác). Do vậy, việc thất thoát chất phóng xạ tại Nhật là có thể xảy ra nhưng chắc chắn sẽ ở mức nhỏ, kiểm soát được chứ không mất kiểm soát như đã từng xảy ra tại sự cố hạt nhân Chernobyl. Khả năng tồi tệ nhất xảy đến với các nhà máy điện hạt nhân Nhật Bản lúc này là các đường ống chứa nước bơm vào làm nguội cũng bị nóng chảy và chất phóng xạ sẽ rò rỉ theo nước ra ngoài (xem hình trên). Có lẽ tất cả chúng ta đều hy vọng rằng các nhà khoa học tại Nhật sẽ kịp thời bơm đủ nước vào để làm nguội lò, tránh xảy ra bất cứ sự thất thoát phóng xạ nào ra môi trường bên ngoài.

Để tìm hiểu thêm, bạn có thể đọc bài viết Chernobyl-Scale Disaster Very Unlikely In Japan, Experts Say được đăng tải tại Live Science hoặc theo dõi đoạn clip dưới đây của NHK.

 

  • http://twitter.com/mregg DorEgg Phuc

    Thông tin rất hữu ích.

  • Tiazh1211

    cảm ơn về những kiến thức hay và bổ ích. rất thích trang blog này.

Previous post:

Next post: