Nhà máy điện hạt nhân Đài Sơn nằm ở tỉnh Quảng Đông, Trung Quốc, gồm hai lò phản ứng hạt nhân công suất 1.750MWe/lò theo công nghệ lò phản ứng nước điều áp (EPR) thế hệ thứ ba tiên tiến của Châu Âu do Tập đoàn Areva của Pháp và Công ty Siemens của Đức cùng thiết kế và phát triển. Bộ Sinh thái và Môi trường Trung Quốc trong thông cáo ngày 16/6/2021 cho biết có 5 trong tổng số 60.000 thanh nhiên liệu của lò phản ứng hạt nhân tại nhà máy điện hạt nhân Đài Sơn bị hỏng do ảnh hưởng của các yếu tố trong quá trình sản xuất, vận chuyển, xếp dỡ và những yếu tố khác. Sự việc này gây tích tụ một lượng nhỏ khí phóng xạ trong vòng làm mát sơ cấp của lò phản ứng hạt nhân số 1 nhà máy điện hạt nhân Đài Sơn, nhưng nồng độ phóng xạ vẫn ở mức cho phép. Theo giới chức Trung Quốc, đây là “hiện tượng bình thường và không đáng lo ngại” bởi tỷ lệ các thanh nhiên liệu bị hỏng chiếm “chưa đầy 0,01%” và “không có rò rỉ phóng xạ ra ngoài môi trường”.

Các bó thanh nhiên liệu trong lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân.

Các nhà máy điện hạt nhân được thiết kế theo phương pháp tiếp cận an toàn được gọi là “phòng thủ theo chiều sâu (defence-in-depth)”. Điều này có nghĩa là trong một nhà máy điện hạt nhân bao gồm rất nhiều hệ thống an toàn dự phòng nhằm mục đích ngăn chặn bất kỳ sự cố phóng xạ ngẫu nhiên nào có thể xảy ra trong nhà máy. Ngoài ra, còn có các lớp bảo vệ khác bao gồm hệ thống chất làm mát lò phản ứng vòng sơ cấp (hay còn gọi là vòng sơ cấp) và tòa nhà lò phản ứng (thiết kế một hoặc hai lớp bê tông chắc chắn) nhằm ngăn chặn tất cả khả năng giải phóng chất phóng xạ ra môi trường. Vỏ bọc thanh nhiên liệu hạt nhân là một lớp chặn có chức năng giữ tất cả các sản phẩm phân hạch và khí phân hạch phản ứng hạt nhân ở bên trong.

Do đó, sự gia tăng mức độ phóng xạ trong chất làm mát lò phản ứng ở vòng sơ cấp khác hoàn toàn với sự rò rỉ phóng xạ. Vòng sơ cấp lò phản ứng hạt nhân nằm hoàn toàn bên trong tòa nhà lò và đồng thời có nhiều rào cản khác nhau để ngăn chặn phóng xạ thoát ra môi trường.

Cấu tạo của các thanh nhiên liệu hạt nhân trong bó thanh nhiên liệu sử dụng trong lò phản ứng nhà máy điện hạt nhân.

Tùy thuộc vào công nghệ, số thanh nhiên liệu trong lò phản ứng hạt nhân có thể khác nhau. Một số loại lò phản ứng có thể chứa tới 60.000 thanh nhiên liệu.

Trong trường hợp vỏ bọc thanh nhiên liệu trong lò phản ứng nhà máy điện hạt nhân bị hư hỏng, các sản phẩm phân hạch và khí phân hạch chứa phóng xạ thoát ra vòng sơ cấp làm hoạt độ phóng xạ chất làm mát lò phản ứng ở vòng sơ cấp tăng lên. Nếu mức tăng này vẫn nằm trong phạm vi hoạt động bình thường theo quy định trong thông số kỹ thuật, lò phản ứng vẫn được phép hoạt động một cách an toàn.

Trên thực tế, việc vỏ thanh nhiên liệu hạt nhân bị hỏng không phải là hiếm gặp trong quá trình vận hành của các nhà máy điện hạt nhân. Các nhà máy điện hạt nhân có các quy trình vận hành cho phép theo dõi liên tục các thanh nhiên liệu bị hư hỏng và hoạt động của nhà máy vẫn được tiếp tục trong ngưỡng các thông số vận hành an toàn được xác định trước.

Các nhà máy điện hạt nhân luôn có sẵn các chiến lược và kịch bản vận hành để giảm thiểu tác động của việc thanh nhiên liệu bị hư hỏng. Cuối cùng, trong trường hợp cần thiết, lò phản ứng hạt nhân có thể được “tắt” một cách an toàn trước khi đạt đến các giới hạn thông số kỹ thuật. Các phần tử nhiên liệu bị hỏng sau đó sẽ được kiểm tra, thay thế và lò phản ứng sẽ trở lại hoạt động bình thường.

Theo khuyến cáo của IAEA (tài liệu IAEA Actions to Protect the Public in an Emergency due to Severe Conditions at a Light Water Reactor), khu vực bên ngoài nhà máy điện hạt nhân cần được phân vùng để có kế hoạch ứng phó sự cố phù hợp bao gồm 4 vùng: 1) PAZ: vùng bảo vệ khẩn cấp (không được quy hoạch có dân cư); 2) UPZ: vùng lập kế hoạch bảo vệ khẩn cấp (có thể có dân cư nhưng phải có kế hoạch ứng phó nhằm ngăn ngừa sự chiếu xạ đối với công chúng bên ngoài cơ sở khi xảy ra sự cố; 3) EPD: khoảng cách lập kế hoạch mở rộng và 4) CDPD: khoảng cách lập kế hoạch cho hàng hóa và thực phẩm. Đối với nhà máy điện hạt nhân có công suất lớn hơn 1000 Mw (th) như nhà máy điện hạt nhân Đài Sơn, bán kính tương ứng của các vùng PAZ, UPZ, EPD VÀ ICPD tương ứng là (3-5km), (15-30km), 100km và 300km.

Theo nội dung báo cáo của CAEA gửi IAEA, sự việc ở Đài Sơn được coi như một hiện tượng phổ biến trong hoạt động của các nhà máy điện hạt nhân nói chung. Sự việc đã được xử lý theo các tiêu chuẩn và quy trình đã được công nhận. Theo giám sát tại chỗ và đánh giá của chuyên gia, các chỉ số hoạt động của nhà máy, bao gồm cả hoạt độ phóng xạ chất làm mát lò phản ứng vòng sơ cấp vẫn nằm trong phạm vi điều kiện bình thường và thông số kỹ thuật cho phép. Báo cáo cũng cho biết giới hạn về áp suất và tính toàn vẹn của vòng sơ cấp lò phản ứng vẫn được duy trì. CAEA cũng đảm bảo thực hiện giám sát phóng xạ môi trường liên tục để xác nhận rằng không có bất cứ mối lo ngại nào về việc phát tán phóng xạ ra môi trường.

Trung tâm Thông tin và Tư vấn hạt nhân tổng hợp, Cục NLNT (tổng hợp)

Tư liệu tham khảo:

1. https://www.iaea.org/newscenter/pressreleases/china-informs-iaea-that-taishan-npp-is-in-normal-condition-says-no-radiation-release-or-environmental-concern
2. https://www.iaea.org/newscenter/news/fuel-cladding-failures-at-nuclear-power-plants-explained
3. https://pris.iaea.org/PRIS/CountryStatistics/ReactorDetails.aspx?current=918
4. https://www.nytimes.com/2021/06/16/business/china-nuclear-reactor.html

https://www.nytimes.com/2021/06/16/business/china-nuclear-reactor.html