Địa chấn và sóng thần phía đông Nhật Bản. 1200 km từ chấn tâm: Phần II

Chia sẻ: Nguyễn Thị Ngọc Lựu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

76
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Địa chấn và sóng thần phía đông Nhật Bản. 1200 km từ chấn tâm: Phần II trình bày các nội dung: khủng hoảng hạt nhân tại nhà máy điện nguyên tử Fukushima 1, sơ lược về nhà máy điện nguyên tử Fukushima 1, diễn biến của khủng hoảng Fukushima, giải thích nguyên nhân sự cố, nguy cơ và mức độ rò rỉ phóng xạ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Địa chấn và sóng thần phía đông Nhật Bản. 1200 km từ chấn tâm: Phần II

Chương 2 Kh ng ho ng h t nhân t i nhà máy đi n nguyên t Fukushima 1 Tôi b t tay vào chương này vào sáng nay 16 tháng 3 năm 2011. T i th i đi m này kh ng ho ng h t nhân t i nhà máy Fukushima daiichi (Fukushima th nh t) v n đang ti p di n. Tuy nhiên th i gian đang đ ng v phía con ngư i, s căng th ng v n ti p di n trong vài ngày t i nhưng tôi tin r ng m i vi c s n th a. Trong ph n này tôi xin gi i thích di n bi n, cơ ch kh ng ho ng và lý do vì sao tôi có ni m tin như v y. 2.1 Sơ lư c v nhà máy đi n nguyên t Fukushima Hôm qua b n ngày sau tr n đ ng đ t tôi đã có đư c trong tay b n copy gi i thi u nguyên lý nhà máy đi n nguyên t Fukushima 1 và 2. T t nhiên vì đây là nhà máy đi n nguyên t thi t k cũng như thông tin chi ti t không th d dàng có đư c. Vì th m y chuyên gia v đi n h t nhân c a công ty đi n l c ni m nam nư c Nh t mà tôi bi t xúm vào m b n v xem xét v i khuôn m t đ y lo l ng, nhưng l i là thi t k c a "nhà mình" không ph i c a đi n l c Tokyo. Dù sao nh ng thông s chính bi t đư c cũng v n hơn. Ít nh t chúng ta bi t r ng nhà máy Fukushima 1 hi n đang trong tình tr ng căng th ng thu c th h đ u tiên c a ngành năng lư ng h t nhân c a Nh t. Nó đư c xây d ng và đưa t máy s 1 vào v n hành vào tháng 3 năm 1971, ch hơn tôi có vài tháng tu i và v i tu i đ i này ngư i ta v n nghĩ có th m i th đã h t h n s d ng. Th c t thì không ph i như v y! 40 đ n 50 năm là tu i đ i thi t k c a nhà máy đi n nguyên t . Trong th c t nó không ph i y như th 40 năm qua. Nhà máy đi n nguyên t như th này qua r t nhi u l n b o dư ng ki m tra đ nh kỳ theo qui đ nh nghiêm ng t c a Nh t. Có l ch các k t c u bê tông c t thép và ph n lò ph n ng là không thay đ i t t c các h th ng khác liên quan đ n v n hành và an toàn nhà máy đã đư c thay b i th h thi t b m i ch t o trong 40 năm qua. Lo i lò s d ng trong nhà máy này là Boiling Water Reactor (BWR) hay có th t m g i là lò ph n ng nư c sôi. Các nhà máy c a đi n l c Tokyo (TEPCO) s d ng lo i lò này. M t lo i lò khác cũng đư c s d ng Nh t là Pressurized water reactors (PWR) hay g i là Lò áp l c nư c. B ng 2.1: Nhà máy đi n nguyên t Fukushima 1 Unit 1 Unit 2 Unit 3 Unit 4 Unit 5 Unit 6 Start Operation 3-1971 7-1974 3-1976 10-1978 4-1978 10-1979 Capacity (MW) 460 784 784 784 784 1100 Plant Maker GE GE/Toshiba Toshiba Hitachi Toshiba GE/Toshiba B ng 2.1 cho th y Fukushima 1 có 6 t máy v i t ng công su t lên đ n 4696MW g n 3 l n công 13
su t nhà máy th y đi n Hòa Bình c a chúng ta. T máy đ u tiên do General Electric (GE) s n xu t nhưng sau đó ngư i Nh t đã t ch t o đư c lò cho mình. Toshiba là hãng có l ch s g n bó lâu dài v i đi n l c Tokyo và h cung c p lò cho hãng này. 2.2 Di n bi n c a kh ng ho ng Fukushima Kh ng ho ng nhà máy đi n nguyên t Fukushima 1 và 2 có th nói là duy nh t. Vì cùng m t lúc ngư i ta g p v n đ v i hai nhà máy v i nhi u lò ph n ng, nhi u hi n tư ng s c cùng lúc và ngay c trong lúc x lý s c v n ph i h ng ch u dư ch n liên t c. Có th nói s c đi n nguyên t này dù không gây ra th m h a nhi m x trên di n r ng (và tôi tin ch c là như th ) s vi t m t trang m i cho các bài h c v h th ng an toàn đi n nguyên t cũng như x lý trong tình tr ng kh n c p mà trong đó tên tu i các k sư và nhân viên v n hành nhà máy Fukushima s đư c ghi tên vào l ch s . Cho đ n th i đi m này 13:00 ngày 16 tháng 3 các lò ph n ng nhà máy Fukushima 2 đã t m th i n th a. Riêng đ i phó s c Fukushima 1 v n chưa ch m d t th m chí v n đ hoàn toàn không d báo đư c như vi c h a ho n lò s 4 nơi đang d ng ho t đ ng đ ki m tra đ nh kỳ x y ra. Dư i đây là tóm t t toàn b di n bi n nhà máy Fukushima mà tôi s t p trung vào phân tích đ th y đư c b c tranh c a kh ng ho ng nguyên t này. Timeline Th Sáu 11 tháng 3 • Trư c 14:46 các lò s 1,2 và 3 đang ho t đ ng, lò sô 4,5 và 6 đang d ng đ ki m tra đ nh kỳ. Trong đó nhiên li u lò s 4 đã đư c đưa ra kh i lò vào b nhiên li u • 14:46 Đ ng đ t 9.0R x y ra. Ngay l p t c các thi t b đo gia t c đo đư c ch n đ ng này và tín hi u đư c phát ra đ d ng lò t đ ng. T t c các lò đang ho t đ ng đã d ng ho t đ ng ngay lúc này. Đây là đi m khác bi t đ u tiên gi a s c này v i th m h a x y ra nhà máy Chernobyl vào 26 tháng 4 năm 1986. Khi đó các k sư Xô Vi t đã không d ng đư c lò ph n ng th m trí quá trình ph n ng đã tăng v t ngoài t m ki m soát sau v v n hành thí nghi m v i k t qu th t b i th m h i là v n lò ph n ng s 4 c a nhà máy này. • 16:00 Cơ quan an toàn nguyên t Nh t B n (JNISA)thi t l p y ban tình tr ng kh n c p và thu th p thông tin t 56 lò ph n ng trên toàn lãnh th Nh t • 16:00 Th tư ng Nh t B n ban b tình tr ng kh n c p liên quan đ n năng lư ng nguyên t • 21:00 L nh sơ tán trong vòng bán kính 3km, và ngư i dân trong vòng bán kính 10km đư c khuyên không ra ngoài. Lúc này máy phát đi n d phòng kh n c p đã h ng khi n h th ng làm mát lò không làm vi c. Áp su t trong lò ph n ng tăng 2 l n so v i bình thư ng. Th b y 12 tháng 3 • 4:30 Tình tr ng kh n c p đư c công b cho nhà máy Fukushima 1 đư c ban b • 5:30 Đ gi m áp su t trong lò ph n ng quy t đ nh x m t lư ng khí trong lo đư c ch p nh n. Đi u này đ ng nghĩa v i ch p nh n x m t lư ng phóng x dù nh vào không gian c a nhà ch a lò ph n ng. • 10:09 Đ gi m áp trong t máy 1, m t lư ng khí nh t đ nh đư c x ra ngoài. Phóng x phát tán ra môi trư ng dù lư ng là r t nh . 14
• 10:58 Lò s 2 có áp su t cao. Ch p nh n x m t lư ng khí ra môi trư ng đ duy trì an toàn lò. • 15:30 Quy t đ nh sơ tán dân cư ra kh i bán kính 10km. • 15:36 Phát n t i nhà ch a lò s 1. K t c u bao b th i tung ch còn l i khung thép phía trên nhà lò này. 4 nhân viên trong nhà máy b thương. • 20:00 Nguyên nhân v n đư c tuyên b là do ph n ng gi a hydro (hydrogen) và ô-xi (oxigen). Nhưng v n không làm nh hư ng đ n thùng lò (pressure vessel, containment vessel) lá ch n quan tr ng nh t b o v phóng x kh i rò r t ra môi trư ng. • 20:40 L nh di t n ra kh i bán kính 20km đư c ban b . Ch Nh t 13 tháng 3 • 05:10 Tuyên b c p th m h a 4 theo thang INEL cho Fukushima 1. Th m h a có nh hư ng c c b . Tôi s quay l i n i dung này ph n bàn đ n m c đ th m h a sau. • T i nhà máy Fukushima 2 t máy s 3 làm ngu i an toàn. Các t máy 1,2 và 4 đư c c p ngu n t bên ngoài đ v n hành h th ng làm mát. m c đ nh t đ nh Fukushima 2 đã an toàn t lúc này tuy nhiên chúng ta m t m t cán b v n hành do tai n n c n c u. Ph i nh n m nh r ng tai n n thông thư ng r t d x y ra trong nh ng tình hu ng th này vì h ph i làm vi c trong lúc tâm tr ng b t an cao và d m t t p trung. Th hai 14 tháng 3 • 11:15 Đúng như lo ng i trư c đó toàn nhà ch a t máy s 3 phát n . B n ch t v n , gi ng như lò s 1, là ph n ng hóa h c. Cũng như t s 1 thùng lò ph n ng v n nguyên v n không hư h ng. • 13:15 H th ng làm mát lò s 1 đư c ph c h i. • 21:00 M c nư c làm mát trong lò s 2 gi m. M t ph n trên các thanh nhiên li u đang nóng r c không còn ng p nư c. M t hoàn toàn đi u khi n c hai h th ng làm mát. Quy t đ nh bơm nư c bi n b ng các máy bơm bên ngoài vào lõi lò. Quy t đ nh này cho th y an toàn đã đư c đ t ưu tiên lên hàng đ u.TEPCO ch p nh n m t lò ph n ng khi bơm nư c bi n vào như v y. Ph n ng ăn mòn s phá h ng hoàn toàn lò này. • 23:20 Lò s 2 l i m t nư c, các thanh nhiên li u không ng p h t do m c nư c lò gi m. Tr c tr c này do l i v n hành khi van khí b đóng khi n vi c bơm nư c bi n vào lò không th c hi n đư c. Th ba 15 tháng 3 • 6:14 Có phát n , mái nhà lò s 4 b hư h ng. Sau đó ngư i ta đoán r ng v n t i nhà lò s 3 trư c đó gây ra h ng hóc này. Tuy nhiên lo ng i l n hơn là ngư i ta nghi ng m t ph n c a thùng lò (pressure vessel) chi c áo giáp quan tr ng t máy s 2 có th b h ng. N ng đ phóng x tăng 8 l n so v i n ng đ t nhiên. TEPCO nói có th các thanh niên li u đã b nóng ch y. • 9:40 Cháy tòa nhà t máy s 4 nơi t máy hoàn toàn không ho t đ ng và nhiên li u không n p trong lò. Đây là đi u mà tôi th y b t ng nh t trong chu i s ki n. Do m t nguyên nhân nào đó mà các thanh nhiên li u đã qua s d ng đ dư i b ch a phát nhi t. Đây cũng ch là ph ng đoán, các báo cáo chi ti t sau này s cho l i gi i thích khoa h c c a s ki n này. Đ n th i đi m này n ng đ phóng x tăng nhanh. TEPCO quy t đ nh rút ngư i kh i hi n trư ng ch đ l i 50 nhân viên cho công tác bơm nư c làm l nh lò ph n ng. 15
• 13:35 Vùng c m bay đư c thi t l p trong vòng bán kính 30km. Các ng kính NHK ch có th theo dõi nhà máy t c lý l n hơn 30km. • 16:09 Cháy xu t hi n b ch a nhiên li u qua s d ng như v y nư c làm mát trong b này có th đã sôi và phóng x b phát tán ra môi trư ng do b này n m hoàn toàn bên ngoài lá ch n ch ng phát tán phóng x là thùng lò hay pressure vessel. Phóng x rò r trong m t k ch b n như th này là hoàn toàn b t ng . Đám cháy đư c d p 1 gi sau đó. Th tư 16 tháng 3 • 5:45 NHK quay đư c đám cháy lò s 4 b ng ng kính t xa. Các v tinh cũng xác nh n đư c đi u này. Đám cháy theo nhân viên v n hành b c lên t v trí cháy hôm qua. • 7:30 Di t n hoàn toàn ngư i trong bán kính 20km trư c đó trên truy n hình thông báo còn m t s ngư i v n chưa ra kh i bán kính này. • 9:00 Đám cháy trong tòa nhà t máy 4 đư c d p t t. • 10:46 Khói tr ng bay ra kh i t máy s 3 trong vòng 45 phút. • 11:36 50 cán b v n hành cu i cùng đư c l nh rút kh i nhà máy do n ng đ phóng x lên đ n m c nguy hi m. Nhưng sau đó 1 gi h đã quay l i đi u khi n nhà máy khi n ng đ này gi m xu ng. Trong hoàn c nh n ng đ phóng x có nguy cơ nh hư ng đ n s c kh e như v y nhân viên v n hành ph i m c đ b o h kín hoàn toàn tránh nhi m x ngoài và trong n i t ng cơ th . • 11:40 Ông Edano (Chief cabinet secretary) nh n đ nh khói tr ng là hơi nư c có th ch a phóng x b c lên t tòa nhà t máy s 3. Cho đ n lúc này 15:46 phút t ng th tình hình như sau. • Nhiên li u: các lò 1,2 và 3 b nóng ch y và h ng l n lư t là 70%, 33%, 100% • Đ kín t ng th : lò 1 an toàn, lò 2 và 3 nghi b hư h ng m t ph n • Quá trình làm ngu i: nư c bi n đư c bơm liên t c vào lõi lò ph n ng 1,2 và 3 • Áp l c thùng lò: lò 1 và 3 n đ nh, lò 2 có áp l c bi n thiên. Áp l c thay đ i trong thùng lò là đi u đáng lo ng i vì đi u đó ch ng t r ng lò có th đã b "th ng" đâu đó làm cho áp l c thay đ i. Như v y cu c ch y đua v i kh ng ho ng chưa k t thúc nhưng theo dõi nh ng gì di n ra cho đ n gi phút này m t l n n a tôi thêm t tin r ng th i gian đang ng h con ngư i. Ít nh t nhi t trong các lò ph n ng đang trong t m ki m soát. 50 con ngư i dũng c m v n t i v trí làm vi c.V giám đ c nhà máy Fukushima v n trong tư th lãnh đ o toàn b cu c ch y đua v i áp su t, nhi t đ mà công c là nư c bi n này. Đoàn cán b chính ph t b Kinh T Công Thương Nh t b n (METI) có m t thư ng tr c t i trung tâm đ u não c a TEPCO Tokyo đ cùng h ra nh ng quy t đ nh quan tr ng. N i các c a th tư ng Kan đoàn k t và bình tĩnh. Toàn th ngư i dân Nh t cũng v y h kiên nh n tuân th l nh chính ph không h t ho ng hay kêu ca m t l i nào. 16
Hình 2.1: Nhiên li u và lò ph n ng 2.3 Gi i thích nguyên nhân s c Câu tr l i t t nhiên là do đ ng đ t và sóng th n. Dù đư c thi t k t hơn 40 năm trư c hai nhà máy đi n Fukushima 1 và 2 đư c thi t k đ ng đ t m c cao nhưng không ph i cho m t tr n 9.0 th này. Nhưng m t câu tr l i như th s không làm th a mãn b t c ai đang ch ng ki n th m h a. Ít nh t nh ng câu h i như vì sao lò đã d ng mà x y ra cháy n ? H ng h th ng nào mà không làm mát đư c lò? Li u n như v y phóng x có nguy hi m không và n u có nguy hi m t i m c nào? Cu i cùng chuy n này s đi đ n đâu là nh ng đi u nhi u ngư i mu n bi t. Đ tr l i đư c ph n nào nh ng câu h i trên tôi th y c n ph i nói qua v c u t o và nguyên lý v n hành c a lò ph n ng nhà máy Fukushima này. 2.3.1 Nhiên li u s d ng Nhiên li u c a lò ph n ng h t nhân là ch t uran (uranium). Khoáng uran thiên nhiên s đư c tinh ch đ làm ra th i nhiên li u (pelet) như th y Hình 2.1. Kích thư c th i hình tr này là 10x10mm n ng kho ng 10gram v i thành ph n g m uranium 235 và 238 tr n v i t l thích h p. U235 là lo i "d cháy" còn U238 là lo i "khó cháy" hơn. 350 th i nhiên li u này đư c nh i vào m t thanh nhiên li u (fuel rod). Các thanh này đư c ch t o b ng Zircaloy ch t có nhi t đ nóng ch y 12000 C.Nhi t đ nóng ch y c a th i nhiên li u là 17
Hình 2.2: Nguyên lý v n hành 20000 C, cao hơn nhi t đ cái v đ ng chúng. Các thanh nhiên li u l i đư c bó thành bó nhiên li u (fuel assembly). R i các bó nhiên li u đư c đưa vào lò ph n ng(Reactor). Ch ng h n t máy s 1 c a Fukushima 1 có 400 bó nhiên li u như v y. Ngoài các bó nhiên li u ngư i ta còn đưa vào lõi lò các thanh đi u khi n (control rod). Nh ng thanh này làm b ng ch t Boron có tính ch t có th "b t" đư c các nơ tơ rôn (neutron)là tác nhân gây ra ph n ng h t nhân dây truy n (chain reactor). Dùng thanh này ngư i ta có th ki m soát đư c m c đ ph n ng cũng như d ng hoàn toàn ph n ng trong lò. 2.3.2 Nguyên lý v n hành nhà máy nguyên t Hình 2.2 là sơ đ nguyên lý nhà máy Fukushima 1 mà tôi c t dán v i vàng vào đây. Các bó nhiên li u đư c đưa vào lò đ kh i đ ng phát đi n khi đó ngư i ta s cho quá trình ph n ng dây chuy n có ki m soát (gi m t c đ và kh ng ch lư ng neutron) di n ra trong lò. Ph n ng dây chuy n x y ra khi các h t neutron b n phá vào các nguyên t uran 235. M i h t neutron b n vào m t nguyên t U235 s khi n nó phân h ch t c là v ra thành các nguyên t nh hơn và là s n ph m c a ph n ng dây chuy n (fission products). Quá trình này phát sinh ra nhi t và sinh ra 2 neutron. Ngư i ta s dùng thanh đi u khi n nói trên đ "b t" m t neutron v a phát sinh như v y lư ng neutron trong lò s không đ i. Đây là đi m khác bi t căn b n gi a m t qu bom nguyên t và lò ph n ng nguyên t . v n nguyên t s phát sinh theo c p s nhân c a neutron trong ph n ng s nhanh chóng sinh ra m t ph n ng dây truy n không ki m soát và lư ng nhi t kh ng l trong dây lát. M t ph n ng có ki m soát s sinh lư ng nhi t như ý mu n c a con ngư i. Ngay c v n nhà máy Chernobyl phá tung lò và t máy s 4 cũng không ph i là v n nguyên t đó là m t v n do áp su t khí trong lò quá cao gi ng như n lò hơi. Khi "đ t" lò như th nhi t s gi i phóng xung quanh các thanh nhiên li u. Ngư i ta bơm nư c vào lò đ "đun". Nư c có nhi t đ và áp su t cao s đư c chuy n thành hơi đ n theo ng đ "th i" tu c bin phát đi n. Sau đó nư c này đư c ngưng t b ng m t h th ng làm l nh dùng nư c bi n và l i quay l i tâm lò trong m t vòng tu n hoàn kín đ không cho phóng x l t ra ngoài. V nguyên t c m t nhà máy nhi t đi n thông thư ng và m t nhà máy đi n nguyên t có nguyên lý v n hành như nhau ch khác ch là đun b ng "b p" than hay "b p" nguyên t mà thôi. Xin nh c l i là quá trình ph n ng sinh ra các s n ph m là các ch t phóng x . Đây là đi m căn 18
b n gi i thích vì sao sau khi "t t" lò v n nóng. Khi t t lò thông thư ng ho c do s c ngư i ta s đưa t t c các thanh ki m soát vào tâm lò khi đó ph n ng s ng ng và không có nhi t sinh ra t ph n ng dây truy n n a. Tuy nhiên các s n ph m ph n ng là các ch t phóng x (cesium và iodine là ví d ) sinh ra do "đ t" lò v n ti p t c quá trình phân rã phóng x (Radioactive decay). Phân rã phóng x là quá trình các ch t phóng x gi i phóng các h t alpha, beta, gamma, neutron vv..đ bi n thành các v t ch t n đ nh hơn. Như v y ngay c khi đã "t t" lò ph n ng không th ngu i ngay còn kho ng 7% lư ng nhi t dư do phân rã phóng x v n x y ra. Như v y hai bư c quan tr ng khi d ng lò là "t t" lò và làm ngu i. Đi u này c n thi t c v i vi c b n làm barbecue khi đi picnic. Nh d i nư c vào than h ng sau khi nư ng th t không là cháy r ng đ y! 2.3.3 Nguyên lý an toàn Bài h c mang tính giáo khoa cho thi t k nhà máy nguyên t là b o v 5 l p. Hình 2.1 và 2.2 có th dùng đ mô t 5 l p b o v đó. • L p 1: th i nhiên li u (pellet) đư c ch t o nén c ng đ các ch t phóng x phát sinh luôn b "nh t" trong các th i này. • L p 2: thanh nhiên li u (fuel rod) có ch c năng như v kín "nh t" các ch t phóng x và khí phát sinh khi nó thoát ra kh i các th i nhiên li u. • L p 3: Lò ph n ng (reactor). Là m t cái "n i" thép có v dày 16cm b ng kim lo i. Lò này ngăn các ch t phóng x thoát ra ngoài khi phóng x thoát ra t các thanh nhiên li u. • L p 4: Thùng lò (pressure vessel) làm b ng kim lo i có v dày 3cm. Trong trư ng h p x u nh t khi lò ph n ng "v " thùng lò s ngăn phóng x ra ngoài. • L p 5: V bê tông c t thép. Đây là k t c u bê tông c t thép có b dày 1.5m. nó đư c thi t k v i m t m c đích duy nh t là khi t t c thành ph n kim lo i n m trong nó ch y ra trong m t s c nóng ch y lò gi ng như nhà máy Three Mile Island vào tháng 3 năm 1979 thì phóng x v n b "nh t" trong v này. Trên th c t nhà máy Fukushima 1 chúng ta còn có m t l p "áo" ngoài cùng là nhà lò. K t c u này ch có m c đích che các k t c u bên trong kh i tác đ ng c a th i ti t. Nhưng cũng c n nh n m nh r ng nó là k t c u "kín bưng". Hai v n t máy s 1 và s 3 nhà máy Fukushima 1 đ u x y ra l p ngoài cùng này. Các v n đó chưa làm nh hư ng đ n l p phòng v bên trong. N u xem xét như trên thì chúng ta th y v n đ Fukushima 1 chưa đ n m c nghiêm tr ng và qui mô c a v n đ khó có th l n hơn đư c n a. Theo thang đo INES(International Nuclear and Radiological Event Scale) c a cơ quan năng lư ng nguyên t Qu c t s c này có c p 4 trong thang 7 c p, t c là s c có tính ch t c c b . C n nh c đ n là Chernobyl là s c có m c r t nghiêm tr ng l n nh t t trư c t i nay và x p vào c p 7. C p 6 là s c nghiêm tr ng. C p 5 là s c có di n r ng trong thang đo này. 2.3.4 Tr c tr c h th ng làm mát lò Fukushima M t nhà máy đi n nguyên t như Fukushima đư c thi t k ch ng đ ng đ t và tính toán đ n nh hư ng c a sóng th n r t t t. Nó cũng đư c trang b không ph i m t mà là nhi u h th ng làm mát v i nguyên lý làm vi c khác nhau đ c l p v i nhau cùng v i các ngu n đi n đ c l p. Nhi u k ch b n v s c đư c xây d ng đ có các th t c đ i phó. Có th b n c m th y th t đáng lo ng i và không th tư ng tư ng khi các thanh nhiên li u nóng ch y trong các lò ph n ng nhà máy Fukushima nhưng v i nh ng cán b v n hành nhà máy tình hu ng này đư c nh c đ n hàng ngày và h cũng 19
thao tác nhi u l n thành th c nh ng bư c c n làm trong m t s ki n như th . K ch b n Fukushima chính vì th không m i. Đi u b t ng là sóng th n quá l n đã phá h ng các máy phát đi n d phòng diezen ngu n năng lư ng huy t m ch cho công tác làm l nh. Trên th c t các máy Diezen nhà máy Fukushima đ u làm vi c ngay nh ng phút đ u tiên khi nhà máy m t đi n lư i do đ ng đ t gây ra. Chúng ho t đ ng t t cho đ n khi sóng th n p đ n. Dù th không có nghĩa là m t h t ngu n đi n. M i chuy n không đơn gi n như th ! Các nhà thi t k cũng đã tính c đ n kh năng này và h đ t m t ngu n đi n khác trong v lò nơi sóng th n không th đ n đư c. Ngu n này là pin có kh năng duy trì năng lư ng cho các máy bơm c a h th ng làm mát lò trong 8 gi v i tính toán r ng v i t ng đó th i gian các ngu n c p đi n di đ ng đã đư c v n chuy n đ n nhà máy qua đư ng b . Và tính toán này di n ra đúng k ch b n các pin này đã làm vi c như thi t k . Tuy nhiên k ch b n b v m t đi m là các xe phát đi n di đ ng c a TEPCO không th đ n hi n trư ng s m như d tính. B n bi t vì sao r i đó. Làm gì còn đư ng xá c u c ng qua cơn sóng th n v a r i đó là cái không tính đư c!. Nhưng h v n đã đ n ch có đi u đ n mu n. Và gi ng như b t kỳ v đ n mu n nào khác s có ai đó t c gi n đ n đ m t. Nhiên li u trong các lò không đư c làm mát do m t ngu n đi n đã làm nư c trong lò sôi lên b c hơi và áp su t trong các lò đã tăng lên hơn nhi u so v i thi t k . Đ n mu n là th l n sau h n hò b n nh đ n s m hơn dù th i ti t như th nào đi chăng n a! 2.3.5 N do ph n ng hóa h c Do không k p bơm nư c vào tâm lò đ làm l nh do m t ngu n đi n cho h th ng bơm nhi t trong lò làm nư c b c hơi trong lò. M c nư c trong lò h xu ng làm các thanh nhiên li u không còn ng p h t trong nư c n a. Bên ngoài khu v c nhà máy lúc này đã phát hi n ra s có m t c a s n ph m ph n ng trong lò bao g m các ch t cesium (Cs) và iodine (I). Đi u này là cơ s đ phán đoán r ng nhi t đ nhiên li u đang r t cao vì các ch t trên trong nhiên li u đã b c hơi và gi i phóng ra ngoài khi nhóm v n hành bu c ph i x khí ra ngoài đ bào v lò. N u như v y nhi t đ có th cao hơn 20000 C vì nhiên li u ch nóng ch y khi nhi t đ đ t m c này. Đi u này đ ng nghĩa là v c a thanh nhiên li u đã nóng ch y. Zircaloy nóng ch y dư i xúc tác c a môi trư ng nư c nhi t đ cao trong lò đã gây ra ph n ng sinh ra hydro (hydrogen). Vi c Hydro sinh ra không n m ngoài d đoán ch có đi u do đ tin c y c a các thi t b đo m c không đư c kh ng đ nh, t ng lư ng hydro phát sinh là bao nhiêu không n m đư c. Hơn th n a vi c x khí trong lò ra là b t kh kháng vì r i ro n lò là không th ch p nh n đư c b i khi đó phóng x s t tràn ra môi trư ng. Khí đư c x ra không gian nhà lò, nơi như nói trên là không gian đư c thi t k kín v i m c đích ch ng rò r b t kỳ khí nào t trong lò x ra. Hydro nh s b c lên tr n nhà lò tích t đ y t i khi n ng đ c a nó đ t m c t i h n. Khi đó hydro s ph n ng v i ô-xi trong không khí phát n . Hai cú n do ph n ng này đã th i tung mái nhà lò s 1 và s 3 c a nhà máy Fukushima 1 có cơ ch như v a gi i thích trên đây. Cũng c n nói thêm r ng trong lò ph n ng không có ô-xi cho nên không th có ph n ng n như v y và như đã nh c đ n trên v n không làm hư h i đ n thùng lò như đã kh ng đ nh b i TEPCO. 2.3.6 Cháy do các thanh nhiên li u đã qua s d ng Di n bi n th m h a Fukushima đã tr nên quá k ch tính khi ngay c t máy đang d ng ho t đ ng t trư c đ ng đ t cũng b c cháy. Sau đó ngư i ta phát hi n ra nguyên nhân c a vi c này là do nhi t t các thanh nhiên li u đã qua s d ng đang đư c ngâm trong các b làm mát t ng 4 nhà lò. M i m t b làm mát này có s c ch a kho ng 2000m3 nư c ngâm trong đó là các bó nhiên li u có chi u cao 4 m. Nh ng bó này đ dư i sâu đáy b v i m c nư c ng p cao hơn nó ch ng 20m. 20
Li u hydro có phát sinh t b này do ph n ng tương t như trong lò hay không chúng ta s có l i gi i thích sau này. M t đi u ch c ch n nhi t trong các b này tăng cao và nư c b trong lò s 3 đã sôi lên trong g n m t gi đ ng h vào hôm qua 16 tháng 3. So v i s ki n trong tâm lò s ki n các b làm ngu i v t li u này ph c t p hơn khía c nh ngăn ng a phóng x . K ch b n x y ra như các b này có l chưa bao gi đư c đ t ra. Các thanh nhiên li u qua s d ng có các ch t phóng x s n ph m c a ph n ng dây chuy n chúng phân rã sinh nhi t và các tia phóng x trong khi đó chúng không n m trong v lò mà hoàn toàn b l ra khí quy n lúc này do mái các tòa nhà lò đã b phá h y. Lý do gì d n đ n s tăng nhi t các thanh nhiên liêu đã s d ng trong các b ch a là đi u tôi cũng đang mu n bi t nhưng tôi phán đoán r ng v n lò th 3 đã làm m t m t lư ng l n nư c trong b c a nó cũng như b ch a lò s 4. Sau v n lò s 3 ngư i ta phát hi n tòa nhà lò s 4 cũng b t n th t nghiêm tr ng. 2.4 Nguy cơ và m c đ rò r phóng x 2.4.1 Đơn v đo n ng đ phóng x Đơn v đo m c nh hư ng sinh h c c a phóng x ion hóa lên cơ th con ngư i đư c trình bày Hình 2.3. Nh ng gi i thích tr c quan này có t t c các t rơi gi i thi u nhà máy đi n nguyên t Nh t. Đơn v đo li u (dose) phóng x vào cơ th con ngư i đây là Sv (đ c là Sievert). Các con s trong hình là mSv (milliSievert), 1/1000 c a Sv, cho th y m t sô m c đ nh hư ng như sau: • Li u trên 7000 mSv là li u gây t vong cho t t c m i ngư i b nhi m x • Li u 3000 đ n 5000 mSv gây t vong 50% ngư i b nhi m x • Li u 1000 mSv gây nôn m a t i ch và là nguyên nhân ung thư v lâu dài • Li u 500 mSv s gây ra hi n tư ng gi m các t bào limpho trong máu ngư i • Li u 6.9 mSv là lư ng nhi m x sau m t l n c t lát CT khi ki m tra s c kh e • Li u 1.0 mSv là lư ng nhi m x t nhiên t phóng x m t tr i và đ t đá thiên nhiên trong m t năm • M t l n ch p X-quang s có m t li u 0.5 mSv V i nh ng li u lư ng phóng x nh hơn ngư i ta dùng microsievert (µSv) đ bi u di n. µSv nh hơn mSv m t ngàn l n (1mSv=1000µSv). Vì th khi theo dõi các thông tin v nhi m x trên các phương ti n chuy n thông ta nên chú ý đ n các đơn v s d ng này đ hi u đư c m c đ nhi m x ra môi trư ng. 2.4.2 Di n bi n rò r phóng x Trong ngày đ u tiên trư c khi lò s 1 phát n ngư i ta đã đo đư c n ng đ phóng x trong khu v c nhà máy lên hơn m t ngàn µSv. N ng đ này bi n thiên trong nh ng ngày đ u tiên và là lý do cho l nh di t n dân ra kh i bán kính 3km đư c đưa ra như bi n pháp phòng ng a s m. Hơn m t ngàn µSv, t c là hơn 1 mSv là n ng đ hoàn toàn chưa có nh hư ng đ n con ngư i như th y Hình 2.3. Có th th y r ng n ng đ này là do vi c phóng x phát tán do vi c x hơi và khí trong lò đ b o v lò ph n ng. M c dù b l c phóng x khi m t thao tác x khí như th đư c thi t k t t m t li u nh t đ nh phóng x ra môi trư ng là không th tránh kh i. Tuy nhiên sau v n lò s 3 r i sau đó v cháy phát hi n lò s 4 do các nhiên li u đã qua s d ng n ng đ phóng x đã tăng lên. Đ c bi t n ng đ này b tăng v t sau khi b ch a nhiên li u đã qua s 21
Hình 2.3: Li u lư ng phóng x và nh hư ng t i con ngư i 22
d ng v i g n 2000 t n nư c t ng 4 c a lò s 3 sôi ùng c t a m t lư ng bơi nư c l n lên tr i đ n m c ng kình NHK t 30km có th quay rõ đám hơi nư c này. T vi c s d ng đơn v microsievert ban tình tr ng kh n c p đã thông báo v i dân chúng nh t n ng đ b ng millisiverts ch ng t li u phóng x đã tăng lên c ngàn l n so v i ban đ u. N ng đ l n nh t đo đư c gi a hai t máy 2 và 3 là 400mSv. V i li u này các t bào lympho trong máu ngư i s b gi m đ t ng t nh hư ng đ n s c kh e, tình hình đưa đ n quy t đ nh rút toàn b cán b v n hành kh i nhà máy nh t th i khi đó. Vào lúc này 12:30 ngày 17 tháng 3 n ng đ nhi m x t i khu v c nhà máy kho ng 3500 µSv (3.5 mSv) v i n ng đ này quân đ i Nh t B n đã quy t đ nh dùng tr c thăng quân s CH47 đ nư c t trên cao đ làm ngu i các b ch a nhiên li u đã qua s d ng lò s 3 và 4. Phi công đư c trang b b o h an toàn phóng x đeo máy đo n ng đ x cá nhân đ ti n hành công vi c này. Theo lãnh đ o c a quân đ i Nh t li u lư ng qui đ nh đ ch m d t nhi m v này là 50 mSv, th c t phi công đã đo đư c n ng đ khá cao m t th i đi m là 80 mSv vì th vi c d i nư c t trên cao b ng tr c thăng t m d ng. Ki m tra s c kh e c a phi công sau khi r i hi n trư ng cho th y h không b nhi m x sau nhi m v v a r i. Sau phương pháp làm ngu i b ng tr c thăng, ngư i ta đang c các xe máy bơm áp l c cao đang đ ng ch cách nhà máy 20km ti p c n các lò này đ bơm tr c ti p b ng c n bơm. Phương pháp s có hi u qu hơn vì nư c d bơm đ n các v trí mong mu n hơn so v i cách tr c thăng CH47 v a th c hi n. T i lúc này có th th y đư c nguy cơ nhi m x ph i đ i di n hi n nay không ph i t trong lòng các lò ph n ng nơi mà áp su t nhi t đ đã ph n nào đư c ki m soát. Tuy nhiên nhi m v n ng n ph i th c hi n l i là cu c ch y đua v i nhi t c a các b ch a nhiên li u đã qua s d ng. Nguy cơ nhi m x m c đ nh t đ nh là có nhưng con ngư i v n đang n m ki m soát. Ngư i Nh t đang ch y đua v i th i gian s tham gia c a quân đ i và c nh sát s d ng các phương ti n c a h đã giúp TEPCO m t l n n a thêm t tin trong cu c đ u cam go này. 2.5 Kh ng ho ng s đi đ n đâu Có th nói câu h i cho thì tương lai này không ai có th tr l i ch c ch n đư c trong m t tình hu ng như th này. R t nhi u ngư i trên kh p th gi i lo l ng và c u nguy n cho nư c Nh t. Nhưng t trong lòng nư c Nh t v i nh ng thông tin c p nh t liên t c t ng phút tôi có th tin tư ng mà nói v i đ c gi r ng kh ng ho ng s đi đ n k t thúc và Fukushima 1 s n m trong vòng ki m soát hoàn toàn c a con ngư i. V i các lò ph n ng nư c v n đang đư c bơm vào tâm lò liên t c. Chi u nay có kh năng TEPCO s h i ph c đư c đi n lư i v nhà máy và n u như v y t t c các h th ng làm l nh s tr l i làm vi c. V i các b ch a nhiên li u qua s d ng phương pháp làm l nh ít nh t đã có gi i pháp. Các xe máy bơm áp l c cao đang ti n sát v nhà máy theo tính toán nh ng xe này s bơm nư c vào các b ch a t kho ng cách 50m v i góc 30 đ như tính toán đ đ t hi u qu nh t cho vi c c p nư c cho các b ch a. Ch c n b có nư c các thanh nhiên li u ngu i đi phóng x s ch m d t. 23
24
Chương 3 L ik t Xin k t thúc bài vi t này khi mà kh ng ho ng v n chưa k t thúc. Nhưng tôi tin r ng tôi s không ph i đính chính l i k t lu n c a bài vi t này trong tương lai. Ni m tin này không ch có trong tôi mà có trong lòng nhi u ngư i Nh t trong nh ng ngày này. C nư c Nh t v n bình tĩnh, không th y ho ng lo n, kêu khóc, tr m c p, hôi c a. Ngư i Nh t chia nhau cơm n m đ vư t khó, các c a hàng gi m giá đ khách hàng có đ ăn th c u ng. Công ty truy n thông c p mi n phí các đi n tho i v tinh cho công tác c u tr và tìm ngư i thân. Vi n tr nhanh chóng t i các đi m lánh n n trong vùng b thiên tai. Qu c t cũng đã có m t đ giúp nư c Nh t đáng k nh t là s hi n di n c a ngư i M v i tàu hàng không m u h m Ronald Regan. T ng th ng Obama đã ng ý g i thêm tàu sân bay th hai đ n Nh t, m t đ ng thái ngo i l trong ngo i giao M cho m t cu c c u tr th m h a thiên nhiên. S có m t c a chi n h m M đã có th làm yên lòng chính ph Nh t dù r t ít kh năng có chi n tranh do ngo i bang gây ra vào th i đi m này. Th tư ng Kan vì th đã ra l nh cho quân đ i tăng quân s tham gia c u h t 20000 ngư i lên 100000 ngư i. Như v y s có 10 ngư i lính c u và giúp đ kho ng 5 ngư i b n n n u như th ng kê 15000 có th ch t và m t tích và 35000 ngư i đang trong hoàn c nh t n n là chính xác. M cũng đã quy t đ nh c p Global Hawk, thi t b bay không ngư i lái có th ch p nh phân gi i cao, cho ngư i Nh t đ ch p c th nh các lò Fukushima 1 giúp cho vi c đánh giá tình hình và bi n pháp s lý. Đi n dù v n đang b c t luôn phiên nhưng trung tâm đ u não Tokyo đã d n d n quay l i ho t đ ng. Ngân hàng Nh t đã đưa ra m t lư ng ti n l n đ n đ nh th trư ng. Các nhà băng đã h i ph c l i h th ng d ch v . Tàu cao t c đã ch y... Bác s nói ngày mai có th con gái tôi s ra đ i. Nư c Nh t đang h i sinh. 13:45 17 tháng 3 năm 2011, Fukuoka city, Japan 25