Nga chuẩn bị vận hành tổ máy điện hạt nhân mới

Công nghệ xử lí nhiên liệu hạt nhân vượt trội của Nga

Theo tờ Fast Neutron, tổ máy sử dụng lò phản ứng BN-800 nơtron nhanh làm mát bằng natri, đã hoàn tất giai đoạn khởi động vật lý cuối cùng vào ngày 30/7 và đạt 0,13 % mức điện điều khiển tối thiểu vào ngày tiếp theo.

Quy trình này diễn ra trước sự chứng kiến của ông Viktor Saruda, Tổng Giám đốc Uralenergostroy, tổng thầu của tất cả các tổ máy thuộc nhà máy điện hạt nhân Beloyarsk.

Ông Viktor Saruda, khẳng định, việc xây dựng tại nhà máy điện hạt nhân trở thành cầu nối giữa quá khứ và tương lai. “Những giải pháp thiết kế từ thời Sô Viết cần được sửa đổi bởi sau 30 năm những giải pháp hiệu quả hơn đã xuất hiện. Đây là cầu nối giữa những thế hệ cũ và thế hệ mới, giúp chúng ta nuôi dưỡng những người xây dựng và vận hành trẻ. Nhân lực cho xây dựng và vận hành nhà máy điện hạt nhân trong tương lai đang được hình thành”, ông nói.

Tháng 11/2014, Uralenergostroy được chọn trong một cuộc đấu thầu công khai cho dự án xây dựng MBIR tại Viện Nghiên cứu Lò Phản ứng Nguyên tử (RIAR) ở Dimitrovgrad. MBIR là từ viết tắt của lò phản ứng nghiên cứu nơtron phản ứng nhanh làm nguội bằng natri đa mục đích. Cơ quan Giám sát Hạt nhân, Công nghiệp và Môi trường Liên bang Nga (Rostechnadzor) cấp giấy phép xây dựng cho MBIR vào tháng 5 năm nay.

Theo tờ Fast Neutron, một khi tất cả các bước quan trọng đầu tiên của tổ máy BN-800 được hoàn tất, nhà máy điện hạt nhân Beloyarsk sẽ gửi báo cáo tới Rosenergoatom để xin điều chỉnh giấy phép và tiến hành vận hành tổ máy mới.

Cũng theo tờ Fast Neutron, tổ máy số 4 của Beloyarsk như là trụ cột tương lai cho cơ sở tập trung lưu trữ tạm thời “khô” mới tại Công ty Khai khoáng và Hóa chất (MCC) ở Zheleznogorsk, Siberia. Cơ sở này được xây dựng để lưu trữ nhiên liệu từ các lò phản ứn RBMK-1000 và VVER-1000 của Nga.

Chính sách của Nga là sử dụng chu trình nhiên liệu hạt nhân đóng ở mức tối đa và tận dụng uranium tái chế, dần tiến tới sử dụng plutonium trong nhiên liệu oxít hỗn hợp (MOX). Vào năm 2011, khoảng 16% nhiên liệu đã qua sử dụng được tái chế nhưng mục tiêu đến năm 2030 là 100%.

Chiến lược này bao gồm 4 yếu tố. Cơ sở tái chế nhiên liệu đã qua sử dụng RT-1 tại Mayak sẽ được cập nhật và ngưng hoạt động vào khoảng năm 2030. Tại MCC, nhà máy sản xuất nhiên liệu MOX cho lò phản ứng nhanh sẽ hoàn thiện trong năm nay; Trung tâm Thử nghiệm tái chế nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng sẽ xong vào năm 2016; toàn bộ cơ sở RT-2 sẽ hoàn tất để tái chế nhiên liệu từ các lò phản ứng VVER, RBMK và BN thành nhiên liệu MOX hoặc nhiên liệu Remix - hỗn hợp tái chế của uranium và plutonium ôxít; cùng với đó, bể chứa nhiên liệu đã qua sử dụng sẽ được dùng để thay thế cho kho chứa khô.

Theo Rosenergoatom, đặc trưng cơ bản của lò phản ứng BN-800 bao gồm một hệ thống an toàn chủ động và bị động, làm việc tự động trong trường hợp mất áp lực của chất làm mát natri lỏng. Trong quá trình vận hành thông thường, các thanh điều khiển của lò phản ứng nổi trên chất làm mát tại phần trên của lõi lò phản ứng. Nếu áp lực của chất làm mát giảm xuống, các thanh điều khiển rơi theo chiều thẳng đứng vào tâm vùng hoạt trong lò phản ứng để ngăn chặn phản ứng chuỗi bằng cách hấp thụ các nơtron. Ngoài ra, lò phản ứng này còn có hệ thống làm mát bằng không khí thụ động để loại bỏ lượng nhiệt phân rã dư thừa.

Nhà máy điện hạt nhân Beloyarsk, nằm tại khu vực Sverdlovsk, miền trung nước Nga, có 2 lò phản ứng hạt nhân đã ngưng hoạt động và một lò đang hoạt động phục vụ mục đích thương mại - tổ máy số 3. Tổ máy số 5 BN-1200 theo dự kiến sẽ sử dụng dạng nhiên liệu lớn hơn lò BN-600 và BN-800 và có quy trình tiếp nhiên liệu đơn giản hơn.

Công ty kỹ thuật hạt nhân Nga - OKBM Afrikantov đang phát triển lò phản ứng 1200, tiến thêm một bước trong thiết kế lò phản ứng tương lai, thường được biết đến là thế hệ IV.

Tuy nhiên tháng 4/2015, Rosenergoatom hoãn việc xây dựng tổ máy BN-1200 “vô thời hạn” do sự cần thiết phải cải tiến nhiên liệu cho lò phản ứng và dụ trừ chi phí - hiệu quả của dự án. Lò phản ứng được lên kế hoạch vận hành vào năm 2025, phụ thuộc vào kinh nghiệm vận hành của tổ máy số 4.

Lò phản ứng BN-800 lần đầu tiên được đặt ở mức điều khiển điện tối thiểu vào 27/6/2014 với kế hoạch vận hành ban đầu là vào cuối năm. Tuy nhiên, vào tháng 12, Công ty vận hành nhà máy điện hạt nhân Nga Rosenergoatom thông báo rằng nhiên liệu sử dụng cho tổ máy này cần được phát triển thêm. Hiện nay, theo dự kiến, tổ máy sẽ bắt đầu vận hành vào cuối năm 2015.

Hỗn hợp của uranium và plutonium ôxit khi đốt cháy sẽ tạo ra một loại nhiên liệu mới dùng cho lò phản úng BN-800 công suất 789 MWe của nhà máy điện hạt nhân Beloyarsk. Công suất của lò phản ứng này vượt qua công suất của lò phản ứng nhanh lớn thứ 2 trên thế giới 560Mwe, thuộc tổ máy số 3 cũng của nhà máy điện hạt nhân này.

NGUYỄN DỊU (Nguồn: word-nuclear.org)