Trong báo cáo gửi tới Thủ tướng, các chuyên gia, nhà khoa học đã đưa ra đề xuất để triển khai kịp thời, hiệu quả nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận. Trong đó, có ý kiến cho rằng nên tiếp tục hợp tác với Nga và Nhật Bản, đồng thời nên sử dụng công nghệ điện hạt nhân tiên tiến thế hệ III+. Bởi cho đến nay, thế hệ III+ đã đáp ứng yêu cầu cao nhất về an toàn hậu Fukushima.
Ước tính, giai đoạn đến năm 2030, tổng mức đầu tư cho 1 dự án điện hạt nhân có quy mô 2.000 MW (chưa bao gồm chi phí quản lý, tư vấn, chuẩn bị mặt bằng, thuế, lãi vay trong quá trình thi công) ước khoảng 9,6 tỷ USD tương đương 240.000 tỷ đồng.
Theo Hiệp hội Hạt nhân Thế giới (WNA), thế hệ III là các lò phản ứng tiên tiến bậc nhất ở thời điểm hiện tại, một số lò đầu tiên đang hoạt động ở 4 quốc gia là Nhật Bản, Trung Quốc, Nga và UAE.
Vậy, công nghệ điện hạt nhân thế hệ III và III+ có gì đặc biệt?
Nhà máy điện hạt nhân thế hệ II
Thế hệ II là một loại lò phản ứng điện hạt nhân thương mại được thiết kế để tiết kiệm chi phí và đáng tin cậy hơn thế hệ nhà máy điện hạt nhân đầu tiên. Chúng có tuổi thọ khoảng 40 năm.
Các lò phản ứng hạt nhân này còn được gọi là lò phản ứng nước nhẹ, sử dụng các yếu tố an toàn chủ động cổ điển, chẳng hạn như các quy trình điện hoặc cơ học có thể được khởi động tự động hoặc bởi chính người vận hành.
Một số hệ thống được thiết kế như van giảm áp có thể tiếp tục hoạt động ngay cả khi không có sự điều khiển của người vận hành hoặc nguồn điện phụ trợ. Loại cơ sở hạt nhân này cần lưới điện tương đối lớn và có một bộ tiêu chuẩn an toàn dựa trên các quy định về an toàn hạt nhân. Nó tạo ra một lượng lớn nhiên liệu đã qua sử dụng phải được xử lý trong kho chứa chất thải cấp cao hoặc được tái chế như một phần của chu trình nhiên liệu khép kín một phần hoặc hoàn toàn.
Nhà máy điện hạt nhân thế hệ III và III+
Vào cuối những năm 90, Nhật Bản đã xây dựng lò phản ứng thế hệ III đầu tiên, mở ra kỷ nguyên mới cho năng lượng hạt nhân.
Nhà máy điện hạt nhân thế hệ III về cơ bản là nhà máy thế hệ II với những cải tiến thiết kế tiến hóa tiên tiến. Những cải tiến này bao gồm công nghệ nhiên liệu, kết cấu mô-đun, hiệu suất nhiệt, biện pháp an toàn và tiêu chuẩn hóa thiết kế.
Thế hệ III có tuổi thọ hoạt động dài hơn, thường là 60 năm, cho đến khi bình áp suất lò phản ứng cần thay thế hoặc đại tu. Không giống như lò phản ứng điện hạt nhân thế hệ I và II, các nhà máy điện hạt nhân thế hệ III phải tuân theo các quy tắc của Ủy ban quản lý hạt nhân (NRC).
Một trong những lò phản ứng điện thế hệ III đầu tiên là Westinghouse AP-600, lò phản ứng nước áp suất tiên tiến 600 MW. Lò phản ứng nước sôi tiên tiến (ABWR) của General Electric cũng được thiết kế và đạt được chứng nhận thiết kế từ Ủy ban quản lý hạt nhân (NRC).
Nhà máy điện hạt nhân thế hệ III an toàn hơn nhà máy điện hạt nhân thế hệ II như thế nào?
An toàn thụ động
An toàn thụ động là một yếu tố phổ biến được sử dụng trong thiết kế cơ sở hạt nhân thế hệ III. Chúng không yêu cầu kiểm soát chủ động hoặc tham gia vận hành trong trường hợp xảy ra tai nạn. Khi không có điện, chúng dựa vào sự đối lưu tự nhiên, trọng lực hoặc sức đề kháng với nhiệt độ cao để mọi thứ hoạt động trơn tru.
Trong thảm họa Fukushima Daiichi, nhà máy điện hạt nhân thế hệ II mất nguồn điện xoay chiều và không thể khởi động máy phát điện diesel cần thiết để làm mát lò phản ứng hạt nhân. Trong một kịch bản tương tự, một nhà máy điện hạt nhân thế hệ III tiên tiến sẽ sử dụng tuần hoàn tự nhiên, trọng lực và khí nén để ngăn chặn tình trạng quá nhiệt của lớp bao bọc và lõi lò phản ứng. Các hệ thống chạy bằng pin sẽ được sử dụng để duy trì trạng thái tắt máy an toàn cho đến khi nguồn điện xoay chiều được khôi phục.
Nếu một nhà máy điện hoàn toàn mất điện, an toàn hạt nhân thụ động đảm bảo nhiên liệu vẫn được làm mát. Những cải tiến này giúp lò phản ứng thế hệ III ít khả năng gặp tai nạn nghiêm trọng hơn 1.600 lần so với các lò phản ứng trước đây.
Một công nghệ khác biến các loại khí có khả năng gây nổ thành nước mà không cần sử dụng điện - giúp duy trì phóng xạ trong lò phản ứng trong trường hợp xảy ra sự cố tan chảy. Vì vậy, ngay cả khi lõi lò bị hư hại, khả năng xảy ra sự cố rò rỉ phóng xạ nghiêm trọng cũng ít hơn 10 lần so với trước đây…
Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng lò phản ứng hạt nhân thế hệ III rất bền đến mức có thể chịu được lực đâm vào của một chiếc Boeing 767 chứa đầy nhiên liệu.
“Người bắt lõi”
Một bộ phận thu lõi được đưa vào thiết kế của một số nhà máy điện hạt nhân thế hệ III và III+ (tiến hóa tiến hóa của lò phản ứng hạt nhân Thế hệ III). Nếu lớp vỏ nhiên liệu, hệ thống bình phản ứng và đường ống liên quan tan chảy, corium (vật liệu chứa nhiên liệu) sẽ rơi vào bộ phận thu lõi lò phản ứng, có thể giữ và làm mát vật liệu nóng chảy. Nhờ đó, nhà máy điện hạt nhân được bảo vệ.
Nâng cấp phòng điều khiển
Phòng điều khiển được trang bị hệ thống điều khiển đáng tin cậy để vận hành cơ sở hạt nhân một cách an toàn. Thảm họa nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island năm 1979 cho thấy sự an toàn của nhân viên phải được ưu tiên khi thiết kế phòng điều khiển. Trong trường hợp rò rỉ phóng xạ, các phòng điều khiển sẽ được trang bị các bể chứa khí riêng biệt kết nối với đường ống cung cấp không khí sạch.
Thiết kế chuẩn hóa của các nhà máy điện hạt nhân thế hệ III giúp giảm thời gian xây dựng, bảo trì và chi phí vốn. Chúng dễ vận hành hơn và ít bị gián đoạn hoạt động hơn do có kiến trúc đơn giản và mạnh mẽ.
Chúng có tính khả dụng cao hơn và tuổi thọ khoảng 60 năm, thời gian ân hạn đáng kể trong trường hợp xảy ra sự cố để nhà máy không cần can thiệp tích cực trong khoảng 72 giờ sau khi đóng cửa. Lò phản ứng hạt nhân thế hệ III còn sử dụng nhiên liệu hiệu quả hơn và tạo ra ít chất thải hơn.
Các nhà sản xuất châu Âu hiện đã tạo ra một thiết kế lò phản ứng được gọi là EPR - hay Lò phản ứng điện tiến hóa. Đây là một trong những thiết kế đầu tiên của Thế hệ III+ và được chế tạo để không thể bị phá hủy.
Thùy Anh
Bình luận tiêu biểu (0)