Chất thải hạt nhân được xử lý và lưu giữ thế nào?

Đề xuất công nghệ cho Dự án điện hạt nhân Ninh Thuận

Từ xử lý …

Chất thải hạt nhân được tạo ra từ các hoạt động nghiên cứu quốc phòng, nghiên cứu dân sự trong các ngành vật lý, hóa học, sinh học, hoặc các ngành công nghiệp, điện hạt nhân, khai thác đất hiếm… Chất thải hạt nhân là một vấn đề của nhà nước rất khó giải quyết và cũng là vấn đề chung của các quốc gia phát triển điện hạt nhân.

Xây dựng nhà máy điện hạt nhân, Việt Nam cam kết không sử dụng hay tái chế nguyên liệu sau khi sản xuất điện hạt nhân, điều này có nghĩa, toàn bộ chất thải sau sản xuất điện này sẽ được đối tác cung cấp nguyên liệu sản xuất điện hạt nhân đem về nước họ xử lý. Về nguyên tắc, quốc gia sử dụng nguyên liệu hạt nhân phải chịu trách nhiệm xử lý chất thải sau khi sản xuất điện. Hiện chưa rõ nước nào sẽ cung cấp nguyên liệu cho Việt Nam sản xuất điện hạt nhân. Nhưng ông Shusuke Fujuwara, Tổng giám đốc Tập đoàn Điện lực Kansai của Nhật Bản cho rằng, việc chuyển chất thải này ra nước ngoài xử lý rất tốn kém.

Nhật Bản đang nghiên cứu để xử lý chất thải hạt nhân, dù hiện nay, quốc gia này vẫn chọn phương án chôn lấp và khu vực này được cách ly hoàn toàn. Theo tính toán của ông Fujuwara, một nhà máy có 6 tuabin, hoạt động trong 40 năm, sẽ thải ra khoảng 5 tấn chất thải. Với khối lượng như vậy, chỉ cần một ngôi làng bỏ hoang dùng để chôn lấp. Hiện, toàn bộ rác thải từ sản xuất điện hạt nhân của Tập đoàn Kansai được chôn tại một ngôi làng bỏ hoang tại Nhật Bản.

Luật pháp của Pháp không cho phép vận chuyển chất thải hạt nhân ra nước ngoài, đồng thời không cho phép lưu trữ chất thải hạt nhân đến từ các nước khác. Vì vậy, việc tái xử lý nguyên liệu hạt nhân dân dụng từ các lò phản ứng năng lượng đã được thực hiện trên phạm vi rộng ở Pháp. Các thanh nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng vẫn còn đến 95% giá trị năng lượng, việc tái chế không chỉ giúp khai thác giá trị năng lượng một cách đáng kể mà còn giảm khối lượng và độc tính phóng xạ của chất thải hạt nhân. Vấn đề này gần đây nhận được nhiều hơn sự quan tâm của các nước như Trung Quốc, Ấn Độ và Nhật Bản.  

Pháp được xem là quốc gia thành công trong việc tái xử lý chất thải hạt nhân. TS Vũ Minh Ngọc - Viện quản lý chất thải hạt nhân của Pháp cho biết, tại Pháp, người ta phân loại chất thải hạt nhân dựa trên hai yêu tố: hoạt tính và chu kỳ bán bã. Hoạt tính gồm hoạt tính thấp, hoạt tính trung bình và hoạt tính cao. Về tuổi thọ, có tuổi thọ rất ngắn, tuổi thọ ngắn và tuổi thọ dài. Tùy loại chất thải hạt nhân mà người ta có biện pháp quản lý khác nhau. Ví dụ, đối với chất thải hoạt tính rất ngắn, người ta chỉ quản lý chất phóng xạ ngay tại chỗ, còn đối với chất thải hoạt tính thấp có thể lưu trữ, tái chế ngay trên mặt đất. Chất thải có hoạt tính thấp và hoạt tính trung bình và thời gian sống ngắn được lưu trữ trên mặt đất trong các trung tâm của Viện.

… đến lưu giữ

Pháp là nước xuất khẩu năng lượng lớn nhất trong khối Liên minh châu Âu thời điểm năm 2012. Hiện tại, khoảng 75% sản lượng điện tại Pháp được sản xuất từ điện hạt nhân. Lượng tích trữ chất thải hạt nhân ngày càng là gánh nặng với Pháp - một trong những quốc gia đi đầu về phát triển điện hạt nhân.

Viện Quản lý chất thải hạt nhân là một cơ quan nhà nước của Pháp được giao nhiệm vụ nghiên cứu và phát triển các biện pháp quản lý cũng như quản lý vĩnh cửu các chất thải hạt nhân tạo ra tại Pháp. TS Vũ Minh Ngọc - Viện quản lý chất thải hạt nhân của Pháp cho biết, Chính phủ Pháp đã đầu tư những công trình rất lớn, có dự án trị giá tới 40 tỉ EURO, để lưu trữ chất thải hạt nhân sâu trong lòng đất.

Về nguyên tắc, các công trình chứa chất thải hạt nhân gồm 3 lớp bảo vệ, theo TS Vũ Minh Ngọc, thứ nhất, lớp bảo vệ các kiện chứa chất thải, bên trong được lấp đầy bê tông để giam hãm chất thải. Thứ hai, lớp bảo vệ công trình có thể là từ lớp bảo vệ công trình kỹ thuật đơn giản trong các cột bê tông hay đường hầm lớn. Lớp bảo vệ này được bổ xung bởi hầm quan sát cũng như hầm thu gom nước, nhằm tránh phân tán nước ra ngoài môi trường. Thứ ba, chính là lớp bảo vệ môi trường - lớp địa chất tự nhiên. Ở đây, TS Ngọc nói rằng các chuyên gia sử dụng địa chất môi trường thay cho bê tông vì với chất thải hoạt tính cao, thời gian sống của chất thải đến 100 nghìn năm, nhưng hiện nay bê tông chỉ tồn tại được 300 năm. Vì vậy, các chuyên gia phải sử dụng lớp địa có thời gian tồn tại cũng lâu như thế để đánh giá được cái an toàn trong suốt thời gian lưu trữ chất thải.

Cũng tại nước Pháp, một trung tâm lưu trữ chất thải thấp, có rất nhiều máy đo về môi trường, về sinh học, về vật lý để luôn có những đánh giá về an toàn của công trình. Ở đây, do lưu trữ chất thải có hoạt tính thấp nên công trình cũng rất đơn giản, bao gồm: một cái hố sâu bên dưới để chứa chất thải có mái vòm che tạm thời, tiếp theo là một lớp gạch và cuối cùng là lấp một lớp đất sét, đây chính là lớp bảo vệ tự nhiên và cuối cùng là lớp đất, người ta có thể trồng cây xanh tại đó.

Thực tế, chất thải hạt nhân có 2 loại nguy hiểm, đó là chất thải hoạt tính thấp, thời gian sống dài và chất thải hoạt tính trung bình và cao có thời gian tồn tại ngắn. TS Ngọc nói rằng “Hiện nay Viện Quản lý chất thải hạt nhân đang nghiên nghiên cứu và bước đầu đưa ra hai giải pháp cho vấn đề này. Cạnh đó, nước Pháp đã đầu tư tới 40 tỷ Euro cho một dự án lưu trữ chất thải hoạt tính cao dưới lòng đất. Chất thải sẽ được đưa đến nơi nhận chất thải qua quá trình kiểm tra sử lý chất thải theo các đường hầm dẫn qua hầm kết nối đi đến các vùng chứa chất thải. Trong quá trình lưu trữ chất thải, công trình tiếp tục được xây dựng vì phụ thuộc vào yếu tố chính trị cũng như công nghệ.

SONG ANH - XUÂN HÙNG

Lưu ý: Nghiêm cấm sao chép nội dung bài viết này dưới mọi hình thức nếu chưa có sự đồng ý của Tòa soạn Năng lượng Việt Nam bằng văn bản