Giải pháp ngăn thảm họa hạt nhân

Khả năng ngăn chặn nguy cơ phát tán chất phóng xạ diện rộng tại nhà máy điện hạt nhân của Nhật Bản phụ thuộc rất nhiều vào may mắn và mức độ kịp thời của các hành động can thiệp.

Lò phản ứng số 3 của nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi trước khi vụ nổ xảy ra hôm 14/3. Ảnh: AP.

Giải pháp nhanh nhất đối với các lò phản ứng của nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi (còn gọi là Fukushima I) là cấp điện cho hệ thống làm lạnh của chúng, Time cho biết. Điều này dẫn tới một thực tế buồn cười là nhà máy điện lại không thể tự cấp điện cho chính nó.

Thế khó của nhà máy bắt đầu khi trận động đất khủng khiếp hôm 11/3 làm mất điện tại nhà máy, còn các máy phát điện dự phòng lại hỏng vì sóng thần nhấn chìm. Kenneth Bergeron, một nhà vật lý của Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia của Mỹ, nói rằng xác suất để cả hệ thống phát điện chính và phụ của một nhà máy điện hạt nhân cùng bị phá hủy thấp đến nỗi chỉ có vài nhà thống kê nghĩ nó có thể xảy ra. Ấy thế mà nó đã xảy ra tại nhà máy Fukushima Daiichi.

Điện mất nên lò phản ứng số 1, 2 và 3 không thể bơm đủ nước để làm lạnh các thanh nhiên liệu ở lõi. Vì thế mà ban quản trị nhà máy buộc phải bơm nước biển vào lò, bất chấp nguy cơ nước biển sẽ ăn mòn các bộ phận và khiến cho các lò phản ứng không còn sử dụng được nữa. Giải pháp hiệu quả nhất vẫn là phục hồi các máy phát điện tại nhà máy hoặc đưa máy phát điện tới nhà máy. Các máy phát điện từ bên ngoài phải đủ mạnh để có thể bơm nước vào lò với tốc độ cao và khối lượng lớn để làm nguội lò.

Khó khăn của con người nằm ở chỗ khả năng tránh được thảm họa hay không phụ thuộc vào may mắn và mức độ kịp thời của các hành động can thiệp. Cơ quan An toàn Hạt nhân Nhật Bản thông báo, họ phát hiện chất phóng xạ Cesium 127 bên ngoài nhà máy. Sự hiện diện của Cesium 127 là bằng chứng cho thấy lõi lò phản ứng đã ở trong tình trạng quá nóng, dù tình trạng đó chỉ diễn ra trong vài giây. Chất phóng xạ rò rỉ ra ngoài khi lõi nhô lên phía trên bề mặt nước và trở nên quá nóng. Quá trình đó phải diễn ra từ 20 tới 50 phút thì Cesium 127 mới có thể phát tán.

Các nhân viên y tế kiểm tra phóng xạ trong cơ thể một người dân tại thành phố Koriyama, tỉnh Fukushima hôm 13/3.

Khi lõi lò phản ứng trở nên quá nóng, nó sẽ sinh ra nhiều sản phẩm phụ, trong đó có khí hydro. Khí này được tạo ra khi chất ziriconi (được dùng để bọc bên ngoài các thanh nhiên liệu) gây nên một phản ứng hóa học với hơi nước dưới sự xúc tác của nhiệt. Các chuyên gia cho rằng sự kết hợp giữa khí hydro bên trong lò với khí oxy bên ngoài gây nên vụ nổ của lò phản ứng số 1 và 3.

Những diễn biến tiếp theo phụ thuộc vào việc lò phản ứng được cung cấp đủ nước làm lạnh hay không và tốc độ giảm nhiệt của các thanh nhiên liệu. Sau khi động đất xảy ra, lò phản ứng ngừng hoạt động và do đó các thành nhiên liệu cũng bắt đầu nguội dần. Nhưng phải sau vài ngày chúng mới nguội tới mức an toàn. Những thanh nhiên liệu mới mất nhiệt nhanh hơn so với những thanh cũ. Tin xấu là các lò phản ứng của nhà máy Fukushima Daiichi đã hoạt động vài thập kỷ và lò phản ứng số 1 “già cỗi” đến nỗi nó sẽ ngừng hoạt động trong tháng 3.

Trong trường hợp độ nóng của các thanh nhiên liệu vẫn duy trì ở mức cao và chúng tiếp tục nhô lên cao hơn so với mặt nước thì chúng sẽ tan chảy. Nếu hiện tượng tan chảy không được phát hiện kịp thời, nhiên liệu hạt nhân sẽ tràn xuống và phá hủy sàn của bể chứa lò. Sau đó chất phóng xạ phát tán ra môi trường bên ngoài.

Ngay cả khi lò phản ứng nhận đủ nước khi các thanh nhiên liệu nóng chảy, khả năng làm nguội các thanh nhiên liệu của nước cũng giảm đáng kể. Vì thế nhiên liệu vẫn tiếp tục chảy xuống, phá hủy sàn của bể chứa rồi phát tán ra môi trường.