550 tỷ USD: Số tiền Mỹ đã chi để 'dọn dẹp' nơi nguy hiểm nhất trên thế giới - Cảnh báo!

Đó là hậu quả mà Mỹ phải đối mặt khi trở thành quốc gia đầu tiên sở hữu bom hạt nhân.

Trong gần 30 năm, các nhà khoa học đã làm việc để làm sạch 177 bể chứa chất thải phóng xạ khổng lồ tại Địa điểm Hanford ở tiểu bang Washington, Mỹ. Nhưng công việc này vẫn còn rất nhiều để làm. Dự kiến cần thêm 60 năm nữa và 550 tỷ USD...

Hanford trở thành nơi lưu trữ những kỷ lục đáng sợ nhất, trở thành một trong những địa điểm nguy hiểm nhất trên hành tinh! Có phóng viên gọi nó là điểm ô nhiễm nghiêm trọng nhất ở phía Tây Bắc của lục địa. Đây cũng là nơi của một trong những dự án xây dựng lớn nhất thế giới.

Tại Địa điểm Hanford ở trung tâm phía nam tiểu bang Washington, có 177 bể chứa lớn chứa chất phóng xạ còn sót lại sau 44 năm sản xuất vật liệu hạt nhân.

Từ Thế chiến II (1939-1945) đến Chiến tranh Lạnh (1946-1991), khu liên hợp sản xuất hạt nhân Hanford đã cung cấp nguyên liệu phóng xạ plutonium cho hơn 60.000 vũ khí hạt nhân, bao gồm cả quả bom nguyên tử đã phá hủy thành phố Nagasaki, Nhật Bản, vào tháng 8 năm 1945.

Khu vực rộng lớn này đã bị ô nhiễm đất và nước ngầm, để lại 212 triệu lít chất thải phóng xạ độc hại - đủ để lấp đầy 85 bể bơi cỡ Olympic. Nhiều thập kỷ sau khi ngưng sản xuất plutonium, chính phủ Mỹ vẫn đang phải đối mặt với thách thức làm sạch - 'xóa sổ' một di sản ô nhiễm phóng xạ nguy hiểm từ thời chiến tranh.

Ngày nay, khu đất rộng 1.518 km vuông, gần bằng một nửa diện tích của Tiểu bang Rhode Island (Mỹ), là một vùng đất yên bình của cây cỏ và cỏ xanh rì nằm bên ngoài thành phố Richland, Washington. Tuy nhiên, dưới lòng đất, đây là một vấn đề nghiêm trọng đối với Mỹ.

Các bể chứa bằng thép và bê tông cốt thép dưới lòng đất đã được tổ chức thành các 'trang trại' ở dưới trung tâm cao nguyên, trong khi các lò phản ứng hạt nhân đã ngừng hoạt động. Các nhà khoa học đã xác định khoảng 1.800 chất gây ô nhiễm nằm trong các bể chứa, bao gồm plutonium, uranium, cesium, nhôm, iốt và thủy ngân.

Chất thải là kết quả của một thời kỳ khốc liệt trong lịch sử từ Thế chiến II đến Chiến tranh Lạnh. Được thiết lập vào năm 1943 trong khuôn khổ Dự án Manhattan [dự án chính phủ Mỹ nhằm chế tạo vũ khí hủy diệt nhất lịch sử] ở Hanford, trung tâm bang Washington, đây là nơi có Lò phản ứng B, lò phản ứng sản xuất plutonium quy mô đầu tiên trên thế giới.

Bắt đầu từ năm 1943, các chuyên gia tại Hanford đã tiên phong trong phương pháp công nghiệp để tách plutonium khỏi uranium được chiếu xạ bằng phương pháp hóa học một cách an toàn.

Quá trình ban đầu của họ về bismuth-photphat đã tạo ra 'nút' plutonium có kích thước như một quả bóng cầu, và đã được sử dụng trong vụ thử bom nguyên tử đầu tiên trong lịch sử - được gọi là Trinity vào ngày 16 tháng 7 năm 1945 ở bang New Mexico; sau đó là quả bom được Mỹ thả xuống thành phố Nagasaki (Nhật Bản) năm 1945. Trong nhiều năm sau đó, họ đã phát triển thêm 5 phương pháp khác nhau, điều đó đã dẫn tới sự phát triển của phương pháp chiết xuất uranium từ plutonium (PUREX), đã trở thành tiêu chuẩn toàn cầu trong xử lý nhiên liệu hạt nhân.

Mỗi phương pháp tạo ra các dòng chất thải riêng biệt, được lưu trữ tại chỗ và sau đó được bơm vào các bể chứa dưới lòng đất. Khi một số bể chứa vỏ đơn cũ hơn bắt đầu rò rỉ nhiều năm sau đó, công nhân đã bơm chất lỏng vào các bể chứa vỏ đôi mới hơn, đảm bảo an toàn hơn. Các phản ứng hóa học xảy ra sau đó khi các sản phẩm chất thải khác nhau pha trộn với nhau, tạo ra mỗi bể chứa đều chứa một phối hợp riêng biệt của chất lỏng, chất rắn và bùn.

Kết quả là vào năm 1987, khi Hanford dừng sản xuất plutonium, các 'trang trại' bể chứa chứa một lượng lớn hóa chất, kim loại và hạt nhân phóng xạ gây hại cho sức khỏe con người.

Không có hai trong số 177 bể chứa giống nhau hoàn toàn (do mỗi bể chứa đều chứa một phối hợp riêng biệt của chất thải), nhưng tất cả chúng đều mang lại nguy cơ lớn cho cộng đồng. Vị trí này nằm gần sông Columbia, nơi mà nước dùng để tưới cây khoai và nho, cũng như là nơi sinh sống của cá hồi và cung cấp nguồn nước uống cho hàng triệu người dân. Hiện nay, nhiều vết nứt trên các bể chứa đang bị ăn mòn, gây ra rò rỉ khoảng 4 triệu lít chất thải độc hại. Có nguy cơ rằng sẽ có nhiều chất thải hơn chảy qua các vết nứt trong tương lai.

60 NĂM & 550 TỶ USD ĐỂ DỌN SẠCH 'DI SẢN NHỨC NHỐI'

Bộ Năng lượng Mỹ (DOE), cơ quan quản lý khu vực Hanford, đã đặt mục tiêu trong nhiều thập kỷ để xử lý và 'thủy tinh hóa' hoặc làm cho chất thải trong các bể chứa trở nên an toàn hơn.

Thủy tinh hóa là một phương pháp làm cho môi trường lỏng chuyển thành rắn một cách nhanh chóng mà không có sự hình thành của tinh thể nước đá. Nói một cách đơn giản, thủy tinh hóa là quá trình biến chất lỏng thành chất rắn. Cụ thể tại Hanford, quá trình này làm cho chất thải phóng xạ trở thành các khối thủy tinh.

Với việc chất thải được biến thành dạng rắn như vậy, các hạt nhân phóng xạ có hại không thể lan ra sông hoặc thấm qua các tầng nước ngầm. Để tăng cường sự cô lập, các khối phóng xạ nguy hiểm nhất được đặt vào các thùng thép, sau đó có thể được đặt vào một hầm ngầm khô ráo và ổn định về mặt địa chất. Các nhà máy thủy tinh hóa đã được xây dựng và vận hành thành công tại Bỉ, Pháp, Đức, Nhật Bản, Nga, Anh và Mỹ.

Thách thức ở đây là, chất thải tại Hanford là loại chất thải khác biệt nhất so với các loại chất thải hạt nhân trên thế giới, cả về thành phần và khối lượng. Trước khi chúng có thể được biến thành thủy tinh, công nhân phải xác định chính xác những gì nằm bên trong từng bể chứa và sau đó phát triển công thức để chế tạo thủy tinh cho từng loại chất thải. Cần nhớ rằng, mỗi bể chứa trong tổng số 177 bể chứa đều chứa một hỗn hợp riêng biệt của chất thải.

Đây là một nhiệm vụ lớn và là một trong những dự án kỹ thuật lớn nhất trên thế giới. Trung tâm của công trình là một chuỗi các cơ sở rộng lớn được gọi là Nhà máy xử lý và cố định chất thải, hay còn được biết đến là Nhà máy Hanford Vit, bao phủ diện tích khoảng 25 hecta.

Bộ Năng lượng Mỹ hiện đang ước tính rằng sẽ cần 16,8 tỷ USD để hoàn thành Nhà máy Hanford Vit do công ty Bechtel National và một loạt các nhà thầu phụ xây dựng.

Theo nhận định của các nhà khoa học, Địa điểm Hanford, được sinh ra và xây dựng một cách điên cuồng trong sự nóng bức của Thế chiến thứ hai, hiện đang phải đối mặt với thách thức của việc xử lý 'di sản chiến tranh' một cách chậm rãi và mục tiêu không rõ ràng.

Will Eaton, người đứng đầu nhóm thực hiện nhiệm vụ thủy tinh hóa tại Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương (PNNL) của Bộ Năng lượng Mỹ ở Richland, cho biết: 'Hanford là một địa điểm duy nhất trên thế giới. Việc xử lý chất thải phóng xạ là một quá trình lâu dài và tốn kém, nhưng cần có một lộ trình rõ ràng'.

Theo Bộ Năng lượng Mỹ, ngay cả sau khi Nhà máy Vit hoàn thành, việc dọn dẹp thực tế sẽ mất nhiều thập kỷ nữa. Trong Báo cáo về 'Phạm vi vòng đời, Lịch trình và Chi phí của Hanford' năm 2019, Bộ Năng lượng Mỹ ước tính rằng quá trình tinh khiết hóa và xử lý chất thải của Hanford có thể tiêu tốn tới 550 tỷ đô la Mỹ và kéo dài thêm trong 60 năm.

Nói thêm về quá trình thủy tinh hóa chất thải phóng xạ tại Hanford, các chuyên gia Mỹ cho biết: Xử lý chất thải phóng xạ của Hanford bao gồm việc thủy tinh hóa nó thành các khối thủy tinh rắn để xử lý an toàn hơn. Các địa điểm khác trên thế giới đã sử dụng thủy tinh hóa để cố định thành công chất thải hạt nhân của họ.

Khối thủy tinh hóa bọc thép không gỉ của chất thải có hoạt tính thấp sẽ được chôn tại Công trường Hanford. Chất thải thủy tinh hóa mức độ cao sẽ được vận chuyển đến một địa điểm chưa được xác định.

Trong thời kỳ hoàng kim sản xuất plutonium của Hanford, các công nhân đã thải khoảng 1,7 nghìn tỷ lít chất lỏng vào các bãi xử lý đất, chúng phát triển thành những đống hóa chất độc hại dưới lòng đất, bao gồm cả chất gây ung thư như crom hóa trị sáu (Cr (VI)) và cacbon tetrachloride (CCl4).

Không ai có thể đoán được khi nào Hanford sẽ bắt đầu thủy tinh hóa chất thải độc hai nhất. Bộ Năng lượng Mỹ cho biết các vấn đề kỹ thuật từng khiến quá trình xây dựng bị đình trệ hầu hết đã được giải quyết nhưng nó “không thể dự đoán một cách chắc chắn” khi các cơ sở tiền xử lý và thủy tinh hóa chất thải độc hại sẽ được hoàn thành và đưa vào sử dụng. Câu trả lời phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm cả nguồn tài trợ của liên bang, hiệu quả của các nhà thầu và tốc độ tiến bộ công nghệ.

Vào tháng 9/2019, Bộ Năng lượng Mỹ đã đưa ra cảnh báo 'nghiêm trọng' cho toàn bang Washington nếu đến năm 2033 Hanford không được xử lý chất thải độc hại cao; và Nhà máy Vit không được hoàn thành trong năm 2036.

Dù Bộ Năng lượng Mỹ đã đưa ra một số phương pháp xử lý tạm thời như đổ bê tông vào các bể chứa chất thải nhằm cố định chúng, không cho rò rỉ, tuy nhiên, họ vẫn khẳng định rằng phương pháp thủy tinh hóa là con đường an toàn và chắc chắn nhất để xử lý chất thải phóng xạ tại Hanford.

Có một thực tế u ám rằng hầu hết những người làm công việc dọn dẹp Hanford ngày nay sẽ không còn sống để xem kết quả cuối cùng. Bởi, một người ở độ tuổi 40 (năm 2018) sẽ là một người 100 tuổi vào năm 2078 - năm mà Bộ Năng lượng Mỹ dự kiến kết thúc công việc dọn dẹp Hanford của mình.

Leckband, Chủ tịch Hội đồng Cố vấn Hanford, nói rằng điều quan trọng là phải có tầm nhìn xa. 'Câu thần chú quan trọng nhất mà chúng ta phải nhắc đi nhắc lại là chúng ta phải làm sạch Hanford triệt để hết mức, để đảm bảo cuộc sống cho công chúng, cho những người người sẽ uống nước, hít thở không khí và ăn rau ở toàn bộ Tây Bắc Thái Bình Dương. Chúng ta làm điều đó không chỉ cho bản thân chúng ta mà còn cho các thế hệ tương lai'.

Bài viết sử dụng nguồn: IEEE MAGAZINE