Buzz
Nhân dịp mod bk9sw chia sẻ về Những vụ nổ khủng khiếp do amoni nitrat trong lịch sử, tôi xin giới thiệu một số sự cố hạt nhân dân sự đã xảy ra.
Các tiêu chí sau đây đã được xem xét khi kể về các sự cố hạt nhân dân sự:
· Ngày 12 tháng 12 năm 1952 vùng hoạt lò phản ứng hạt nhân ở sông Chalk, Ontario, Canada bị phá hủy. Lò phản ứng NRX (National Research Experimental) đi vào hoạt động vào ngày 22/8/1947, là lò dùng nước nặng làm chất làm chậm với công suất thiết kế ban đầu 10 MW nhiệt và tăng lên 42 MW nhiệt năm 1954. Do hỏng các thanh dập lò (an toàn) kết hợp với một vài sai sót của nhân viên vận hành dẫn đến vùng hoạt bị hỏng, các thanh nhiên liệu bị quá nhiệt và nóng chảy. Lò phản ứng và tòa nhà lò bị phá hủy nặng nề bởi nổ khí hydro. Để giải phóng nhiệt lượng, nước làm mát vẫn tiếp tục được bổ sung, kết quả khoảng 4000 m3 nước phóng xạ rò rỉ xuống sàn và tầng hầm. Lượng nước phóng xạ này chảy theo kênh, mương ra sông Ottawa. Tai nạn đã giải phóng 10,000 Curies (370 TBq) chất phóng xạ ra môi trường. Công việc tẩy xạ và khắc phục sự cố diễn ra sau đó và vào năm 1954 lò lại tiếp tục hoạt động.
· Ngày 5 tháng 10 năm 1966 ở Monroe, Michigan, Mỹ, một phần vùng hoạt lò phản ứng bị nóng chảy. Enrico Fermi 1 là loại lò phản ứng neutron nhanh làm mát bằng natri lỏng. Lò thiết kế với công suất 200 MW nhiệt (69 MW điện) sử dụng nhiên liệu uranium làm giàu 26%. Hỏng hệ thống tải nhiệt bằng natri đã gây ra nóng chảy một phần vùng hoạt đối với lò phản ứng. Sự cố xảy ra do một mảnh kẽm làm tắc nghẽn dòng chảy của hệ thống tải nhiệt natri. Kết quả là 2/92 thanh nhiên liệu bị nóng chảy (các thanh này bị nung nóng đến 700 độ F) nhưng không có sự nhiễm bẩn phóng xạ ở ngoài thùng lò. Lò được dừng để sữa chữa và tiếp tục hoạt động cho đến năm 1972 (chưa bao giờ hoạt động hết công suất trong thời gian đó) và chính thức tháo dỡ năm 1975.
· Mùa Đông năm 1966 – 1967, ở Liên xô (cũ) xảy ra sự cố mất chất tải nhiệt lò phản ứng. Con tàu thủy chạy bằng điện hạt nhân của Liên xô (cũ) đã bị một sự cố rất nghiêm trọng (có thể nó bị nóng chảy – nhưng nguyên nhân chính xác của nó vẫn là điều phải bàn cãi đối với phương Tây) xảy ra ở một trong 3 lò phản ứng hạt nhân. Để tìm ra lối thoát, toàn bộ thủy thủ đã đập vỡ bức che chắn phóng xạ bằng bêton và cốt thép bằng búa gây ra hư hỏng không thể sửa chữa lại được. Theo tin đồn rằng khoảng 30 thủy thủ đã chết trong vụ này. Con tàu đã bị bỏ rơi một năm để mức độ phóng xạ giảm đi trước khi tháo gỡ.
Các tiêu chí sau đây đã được xem xét khi kể về các sự cố hạt nhân dân sự:
- (1) Phải có sự hủy hoại đáng kể đối với sức khỏe con người, tài sản hoặc nhiễm bẩn phóng xạ.
- (2) Sự hủy hoại đó có liên quan trực tiếp đến các vật liệu phóng xạ, ví dụ như ở nhà máy điện hạt nhân.
- (3) Điều kiện xem xét là sự cố hạt nhân dân sự khi hoạt động hạt nhân hoặc vật liệu hạt nhân về nguyên tắc không liên quan đến mục đích quân sự.
- (4) Sự kiện xảy ra có liên quan đến vật liệu hạt nhân phân hạch hoặc lò phản ứng hạt nhân.
· Ngày 12 tháng 12 năm 1952 vùng hoạt lò phản ứng hạt nhân ở sông Chalk, Ontario, Canada bị phá hủy. Lò phản ứng NRX (National Research Experimental) đi vào hoạt động vào ngày 22/8/1947, là lò dùng nước nặng làm chất làm chậm với công suất thiết kế ban đầu 10 MW nhiệt và tăng lên 42 MW nhiệt năm 1954. Do hỏng các thanh dập lò (an toàn) kết hợp với một vài sai sót của nhân viên vận hành dẫn đến vùng hoạt bị hỏng, các thanh nhiên liệu bị quá nhiệt và nóng chảy. Lò phản ứng và tòa nhà lò bị phá hủy nặng nề bởi nổ khí hydro. Để giải phóng nhiệt lượng, nước làm mát vẫn tiếp tục được bổ sung, kết quả khoảng 4000 m3 nước phóng xạ rò rỉ xuống sàn và tầng hầm. Lượng nước phóng xạ này chảy theo kênh, mương ra sông Ottawa. Tai nạn đã giải phóng 10,000 Curies (370 TBq) chất phóng xạ ra môi trường. Công việc tẩy xạ và khắc phục sự cố diễn ra sau đó và vào năm 1954 lò lại tiếp tục hoạt động.
· Ngày 5 tháng 10 năm 1966 ở Monroe, Michigan, Mỹ, một phần vùng hoạt lò phản ứng bị nóng chảy. Enrico Fermi 1 là loại lò phản ứng neutron nhanh làm mát bằng natri lỏng. Lò thiết kế với công suất 200 MW nhiệt (69 MW điện) sử dụng nhiên liệu uranium làm giàu 26%. Hỏng hệ thống tải nhiệt bằng natri đã gây ra nóng chảy một phần vùng hoạt đối với lò phản ứng. Sự cố xảy ra do một mảnh kẽm làm tắc nghẽn dòng chảy của hệ thống tải nhiệt natri. Kết quả là 2/92 thanh nhiên liệu bị nóng chảy (các thanh này bị nung nóng đến 700 độ F) nhưng không có sự nhiễm bẩn phóng xạ ở ngoài thùng lò. Lò được dừng để sữa chữa và tiếp tục hoạt động cho đến năm 1972 (chưa bao giờ hoạt động hết công suất trong thời gian đó) và chính thức tháo dỡ năm 1975.
· Mùa Đông năm 1966 – 1967, ở Liên xô (cũ) xảy ra sự cố mất chất tải nhiệt lò phản ứng. Con tàu thủy chạy bằng điện hạt nhân của Liên xô (cũ) đã bị một sự cố rất nghiêm trọng (có thể nó bị nóng chảy – nhưng nguyên nhân chính xác của nó vẫn là điều phải bàn cãi đối với phương Tây) xảy ra ở một trong 3 lò phản ứng hạt nhân. Để tìm ra lối thoát, toàn bộ thủy thủ đã đập vỡ bức che chắn phóng xạ bằng bêton và cốt thép bằng búa gây ra hư hỏng không thể sửa chữa lại được. Theo tin đồn rằng khoảng 30 thủy thủ đã chết trong vụ này. Con tàu đã bị bỏ rơi một năm để mức độ phóng xạ giảm đi trước khi tháo gỡ.
Nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island.
· Ngày 13 tháng 3 năm 1980, tại Pháp có sự rò rỉ phóng xạ. Ở nhà máy điện hạt nhân Saint Laurent gồm: 2 tổ máy sử dụng lò phản ứng kiểu Uranium Naturel Graphite Gaz (UNGG) và 2 tổ máy sử dụng lò nước áp lực Pressurized water reactor (PWR), công suất mỗi tổ máy sử dụng lò PWR là 965 MW, đi vào vận hành năm 1983. Sự tăng nhanh công suất của lò phản ứng đã dẫn đến gãy bó nhiên liệu và nóng chảy 20 kg uranium và một ít các chất phóng xạ thoát ra ngoài (oidine phóng xạ trong thời gian 22-26/3/1980). Nguyên nhân làm nóng chảy bó nhiên liệu do hệ thống máy móc, không phải lỗi của con người. Lò phản ứng được sửa chữa và tiếp tục hoạt động cho đến khi được tháo gỡ vào năm 1992.
· Tháng 3 năm 1981, ở Tsuruga, Nhật Bản xảy ra sự phơi nhiễm phóng xạ đối với các nhân viên. Hơn 100 nhân viên bị phơi nhiễm phóng xạ với liều chiếu đến 1,55 mSv/ngày trong thời gian sửa chữa nhà máy điện hạt nhân, vi phạm giới hạn của công ty hàng 1mSv/ngày.
· Ngày 23 tháng 9 năm 1983 tại Buenos Aires, Arhentina, xảy ra sự cố tới hạn. Một sai sót của người vận hành trong khi sắp xếp lại nhiên liệu trong lò phản ứng hạt nhân thí nghiệm đã dẫn đến tăng quá công suất danh định. Một nhân viên vận hành bị chiếu 2000 rad (20Gy) bức xạ gamma và 1700 rad (17 Gy) bức xạ nơtron và ông ta bị chết 2 ngày sau đó. 17 người khác ở ngoài phòng lò phản ứng bị chiếu xạ từ 35 đến 1 rad.
· Ngày 26 tháng 4 năm 1986, ở Ukraina (Liên xô cũ) xảy ra sự cố tăng công suất, nổ lò và vùng hoạt bị phá hủy hoàn toàn. Việc thử nghiệm an toàn lò phản ứng sai quy tắc dẫn đến tăng công suất không kiểm soát được, gây ra vụ nổ hơi nghiêm trọng, vùng hoạt bị phá hủy và chất phóng xạ phát ra. Nhà máy điện hạt nhân Chernobyl ở cách xa khoảng 100 km về phía tây – bắc Kiev. Đây là nhà máy điện hạt nhân RBMK-1000 (RBMK- Реактор Большой Мощности Канальный - Lò phản ứng hạt nhân kênh công suất lớn) công suất 32000 MW nhiệt được làm chậm bằng graphit và tải nhiệt bằng các kênh nước sôi.
Một nhân viên trong phòng điều khiển nhà máy điện hạt nhân Chernobyl, Ukraine, 20/4/2018.
Nhà máy điện hạt nhân Chernobyl được chụp 2 hoặc 3 ngày sau thảm họa (Volodymir Repik / AP).
Nguyên nhân chính của sự cố nhà máy điện hạt nhân Chernobyl thuộc loại sự cố độ phản ứng dương. Gần 50 người chết (đa số là nhân viên vệ sinh) ngay sau thảm họa này. Sau đó, thêm 9 trẻ em chết do ung thư tuyến giáp vì sự cố hạt nhân này. Vụ nổ và cháy vùng hoạt có chất làm chậm bằng graphit đã vung vãi chất phóng xạ ra khắp châu Âu. Khoảng 135.000 người đã phải sơ tán khỏi vùng sát xung quanh Chernobyl cộng với khoảng 300.000 người ra khỏi vùng nhiễm xạ nặng ở Ukraina, Belarus và Nga. Một vùng cấm được thiết lập xung quanh vùng khoảng 3.000 km2 và cấm cư trú trong thời gian không hạn định. Các nhà khoa học Ukraine nhận định rằng con người sẽ không thể sống trong vùng cách ly trong ít nhất 20.000 năm nữa.
· Ngày 6 tháng 4 năm 1993 ở Nga đã xảy ra vụ nổ hạt nhân. Sự tích tụ áp suất dẫn đến nổ thùng phản ứng bằng thép không gỉ thể tích 30 m3 đặt trong một boongke bêton dưới một tòa nhà (là nơi làm việc của bộ phân hóa phóng xạ) ở thiết bị tái chế plutoni thuộc nhà máy hóa chất Tomsk, Siberi. Thùng chứa hợp chất axit nitơric đậm đặc, uranium (8757 kg), plutonium (449 g) cùng với một hợp chất thải phóng xạ và hữu cơ từ một chu trình chiết suất trước đó. Vụ nổ làm bật nắp bêton của boongke thổi bung mái tòa nhà thành một lỗ hổng rất rộng, thải nhiều chất phóng xạ ra ngoài.
· Tháng 6 năm 1999 ở Nhật bản đã xảy ra sự cố hỏng thanh điều khiển. Các nhân viên vận hành thử nghiệm đưa vào một thanh điều khiển thay cho 3 thanh được rút ra ngoài đã gây ra cho phản ứng tự duy trì không kiểm soát được trong vòng 15 phút ở lò phản ứng số 1 của nhà máy điện hạt nhân Shika. Công ty điện Hokuriku đã không thông báo sự cố này và đã làm sai lệch hồ sơ và che giấu sự kiện cho đến tháng 3 năm 2007.
· Ngày 30 tháng 9 năm 1999 ở Ibaraki prefecture, Nhật Bản đã xảy ra sự cố tới hạn. Công nhân đã cho dung dịch nitrat urani chứa 16,6 kg uranium, vượt khối lượng tới hạn vào trong bể kết tủa của thiết bị tái chế uranium ở Tukai-mura, phía đông bắc Tokio. Bể đó đã không được thiết kế để hòa tan dung dịch như vậy và không được định hình để ngăn cản trạng thái tới hạn. 3 công nhân đã bị chiếu phóng xạ nơtron vượt quá liều cho phép. Một trong số 3 người đó đã bị chết. 116 người khác đã bị chiếu liều phóng xạ trên dưới 1 mSv những không vượt quá liều cho phép (giới hạn liều phóng xạ cho phép không vượt quá 1 mSv/năm đối với dân chúng và không vượt quá 20 mSv/năm đối với nhân viên bức xạ.)
· Fukushima I, Nhật Bản do hậu quả của trận động đất và sóng thần ngày 11/3/2011. Nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi thuộc quận Futaba, tỉnh Fukushima do Công ty Điện lực Tokyo (TEPCO) điều hành. Fukushima I có tổng công suất điện đạt 4,7 GW và là một trong 25 nhà máy điện hạt nhân lớn nhất trên thế giới. Fukushima I gồm 6 lò phản ứng nước sôi (BWR) đang hoạt động. Các lò phản ứng số 1, 2, 6 do Công ty General Electric (Mỹ) cung cấp, các lò số 3, 5 của Công ty Toshiba và lò số 4 của Công ty Hitachi (Nhật Bản). Lò phản ứng số 1 của Fukushima I thuộc đời đầu thế hệ II, có công suất khoảng 440 MW, bắt đầu hoạt động từ ngày 26/3/1971. Lò phản ứng số 3 của Fukushima I có công suất khoảng 784 MW bắt đầu hoạt động từ ngày 27/3/1976.
Nguyên nhân gây nổ ở các tổ máy 1 và 3 là do sự kết hợp của oxy trong không khí và hydro tạo ra trong khu vực hoạt động do hiện tượng oxi hóa zirconi (lớp vỏ của thanh nhiên liệu). Vụ nổ đã làm vỡ phần tường và mái bê tông của nhà lò phản ứng, đây là những vụ nổ khí hydro. Nguyên nhân của vụ nổ ở các tổ máy 2 và 4 đang được điều tra. Những vụ nổ và hỏa hoạn này chưa làm ảnh hưởng đến cấu trúc của các lớp bảo vệ an toàn của lò.
Trong báo cáo “Đánh giá về sự rò rỉ phóng xạ vào Thái Bình Dương sau sự cố hạt nhân Fukushima” được xuất bản trực tuyến vào ngày 04/5/2013, dựa trên việc phân tích nhiều báo cáo từ các cơ quan chức năng, nghiên cứu của Nhật Bản và quốc tế (IAEA, IRSN), nhóm nghiên cứu đánh giá môi trường thuộc Trung tâm Nghiên cứu nguyên tử Bhubha, Ấn Độ, đã đưa ra đánh giá về mức độ rò rỉ phóng xạ như sau:
Nhiều chất phóng xạ có nồng độ cao được báo cáo xuất hiện gần khu vực biển gần nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi. Nguồn chính của chúng là do sự rò rỉ của chất lỏng nhiễm phóng xạ cao từ một hầm trong tòa nhà chứa lò số 2, xuyên qua một vết nứt trên tường bê tông. Đầu tháng 4/2011, nồng độ phóng xạ trong nước biển ở vùng lân cận nhà máy đạt đến 68 MBq m−3 đối với 134-Cs và 137-Cs, và > 100 MBq m−3 đối với 131-I. Giá trị này đã giảm xuống khoảng 0,1 MBq m−3 đối với 137-Cs vào cuối tháng 4.
Ngay sau sự cố hạt nhân, TEPCO đã tiến hành đo đạc môi trường một cách tích cực, kể cả ở Thái Bình Dương. Mẫu nước biển đã được thu thập trên diện rộng về thời gian và không gian. Trong nghiên cứu này, nồng độ của nhiều chất phóng xạ tại kênh xả phía nam của nhà máy đã được sử dụng để đánh giá sự rò rỉ vào Thái Bình Dương. Tổng lượng phóng xạ rò rỉ đã được đánh giá là 5.68 PBq đối với 131-I, 2.24 PBq đối với 134-Cs và 2.25 PBq đối với 137-Cs. Các chất khác như 99-mTc, 136-Cs, 140-Ba và 140-La cũng được đánh giá với mức độ rò rỉ nằm trong khoảng từ 0.02 PBq (99-mTc) đến 0.53 PBq (140-Ba). Tổng cộng có khoảng 11.28 PBq hoạt độ phóng xạ đã rò rỉ vào Thái Bình Dương. Trong số này, 131-I chiếm 50.3%; 134-Cs - 20%; 137-Cs - 20%; 140-Ba - 4.6%; 136-Cs - 2.6%; 140-La - 2.3%; và 99-mTc - 0.2%.
Về phơi nhiễm phóng xạ, 96% công nhân tại Nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi đã bị phơi nhiễm dưới 50 mSv. Tất cả những người có liều phóng xạ lớn hơn 100 mSv chỉ phơi nhiễm trong khoảng thời gian rất ngắn sau tai nạn. 9 công nhân đã nhận tổng liều phóng xạ lớn hơn 200 mSv, trong số đó có hai công nhân phơi nhiễm 679 mSv, liều cao nhất (phơi nhiễm bên ngoài 89 mSv; phơi nhiễm bên trong 590 mSv). Những người có liều phóng xạ dưới 20 mSv chủ yếu là nhân viên thuê của Công ty Điện lực Tokyo, trong khi hầu hết những người có liều lớn hơn được thuê bởi các công ty khác. Rất may, không có triệu chứng về phóng xạ cấp tính nào được quan sát đối với những người bị ảnh hưởng trong vụ tai nạn Fukushima cho đến nay.
Về tác động lên sức khỏe cộng đồng, WHO đã báo cáo: “Đánh giá nguy cơ cho sức khỏe từ sự cố hạt nhân sau thảm họa sóng thần và động đất tại phía bắc Nhật Bản năm 2011 được dựa trên các ước lượng liều phóng xạ sơ bộ”. Tuy nhiên, báo cáo cũng lưu ý rằng nguy cơ cho các bệnh ung thư đặc trưng tại quận Fukushima đang tăng lên và do đó, yêu cầu sự theo dõi kéo dài và chương trình sức khỏe dành cho cộng đồng này.
