Điện hạt nhân ở việt nam

Điện hạt nhân ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ Nhóm thực hiện: Trương Thị Linh Châu Hoàng Thạch Công Nguyễn Nhật Đăng Trần Yến Nhi Báo cáo nghiên cứu khoa học Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5/2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ Nhóm thực hiện: Trương Thị Linh Châu Hoàng Thạch Công Nguyễn Nhật Đăng Trần Yến Nhi Báo cáo nghiên cứu khoa học Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Văn Hoàng Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5/2011 2 MỤC LỤC MỤC LỤC .3 LỜI MỞ ĐẦU .6 Chương 1 .9 THỰC TRẠNG SỬ DỤNG ĐIỆN Ở VIỆT NAM .9 Chương 2 .12 ƯU – NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC DẠNG NĂNG LƯỢNG 12 2.1 Nhà máy điện gió .13 2.1.1 Ưu điểm 13 2.1.2 Nhược điểm .13 2.2 Nhà máy thủy điện .14 2.2.1 Ưu điểm 14 2.2.2 Nhược điểm .14 2.3 Nhà máy nhiệt điện 19 2.3.1 Ưu điểm 19 2.3.2 Nhược điểm .19 2.4 Điện mặt trời 20 2.4.1 Ưu điểm 20 2.4.2 Nhược điểm .21 2.5 Nhà máy điện hạt nhân .21 2.5.1 Ưu điểm 21 2.5.2 Nhược điểm .23 Chương 3 .25 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN .25 3.1 Nhà máy điện hạt nhân là gì ? 26 3.2 Cấu tạo của nhà máy điện hạt nhân 26 3.3 Lò phản ứng hạt nhân .27 3.3.1 Nhiên liệu: .27 3 3.3.2 Thanh điều khiển .29 3.3.3 Chất làm chậm 29 3.3.4 Chất phản xạ .30 3.3.5 Chất truyền nhiệt .30 3.3.6 Thùng lò 31 3.3.7 Tường bảo vệ và các vật cấu trúc khác .31 3.4 Phản ứng phân hạch hạt nhân 32 3.4.1 Khái niệm 32 3.4.2 Nguyên lý phản ứng phân hạch .32 3.4.3 Năng lượng phân hạch 34 3.5 Chất thải phóng xạ .34 3.6 Xử lý chất thải phóng xạ 36 3.6.1 Pháp, Nga, Nhật, Anh .36 3.6.2 Mỹ .37 3.6.3 Phần Lan .37 3.6.4 Bungari 37 3.6.5 Anh và Đức .38 Chương 4 .39 BỨC TRANH SỬ DỤNG NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN TRÊN THẾ GIỚI .39 4.1 Quá khứ 40 4.2 Hiện tại 41 4.2.1 Ở Mỹ và các nước phương Tây 41 4.2.2 Ở Châu Á .42 4.2.3 Các nước khác 43 4.2.4 Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế IAEA 44 4.3 Một số thảm họa hạt nhân trên thế giới 45 4.3.1 Sự cố hạt nhân ở Đảo Ba Dặm (Hoa Kỳ) .45 4.3.2 Thảm họa hạt nhân Chernobyl (Ukraina) 45 4.3.3 Vụ nổ nhà máy điện hạt nhân Fukushima (Nhật Bản) .46 4 Chương 5 .48 NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN Ở VIỆT NAM AN TOÀN HAY KHÔNG ? .48 5.1 Một nhà máy điện hạt nhân ở Việt Nam có phù hợp với luật pháp Quốc tế? .52 5.2 An toàn cho nhà máy điện hạt nhân .52 5.3 Nhà máy điện hạt nhân ở Ninh Thuận: An toàn hay không? .55 KẾT LUẬN .60 TÀI LIỆU THAM KHẢO .61 PHỤ LỤC 1 .64 PHỤ LỤC 2 .66 PHỤ LỤC 3 .72 PHỤ LỤC 4 .73 5 LỜI MỞ ĐẦU Để giải quyết vấn đề thiếu năng lượng, nhà nước ta đã lên kế hoạch xây dựng những nhà máy điện hạt nhân. Và nhà máy đầu tiên sẽ được xây ở tỉnh Ninh Thuận. Tuy nhiên, với việc xảy ra động đất và sóng thần, gây ra vụ nổ lò phản ứng ở nhà máy điện hạt nhân Fukushima của Nhật, làm cho phóng xạ lan đến nhiều nơi, khiến cho không ít người băn khoăn về vấn đề an toàn của dạng năng lượng này. Nhà máy điện hạt nhân là gì? Nó hoạt động ra sao? Có an toàn hay không? Các nước khác trên thế giới sử dụng điện hạt nhân như thế nào? Làm sao để hạn chế các thảm họa hạt nhân ở mức thấp nhất? là những câu hỏi mà ai đã và vẫn đang quan tâm đến thảm họa vừa xảy ra ở Nhật Bản ít nhiều từng thắc mắc. Và dĩ nhiên câu hỏi lớn nhất vẫn là triển vọng của nhà máy điện hạt nhân tại Việt Nam như thế nào? Thật ra, ngay từ những ngày đầu khi nhà nước ta triển khai dự án xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trên lãnh thổ Việt Nam, thì các vấn đề này đã thu hút được mối quan tâm lớn của đông đảo mọi người, từ những chuyên gia trong lĩnh vực hạt nhân đến những sinh viên, học sinh, từ các cấp lãnh đạo đến mọi tầng lớp nhân dân. Đã có rất nhiều bài nghiên cứu, đánh giá hay những thắc mắc, tranh luận trên các báo, diễn đàn. Đồng thời xuất hiện không ít cuốn sách hay báo cáo giải đáp những thắc mắc trên. Chẳng hạn như cuốn sách “Hỏi và Đáp về Năng lượng nguyên tử” do ông Y.Iwakoshi, chuyên gia của Diễn đàn Công nghiệp nguyên tử Nhật Bản (JAIF) làm việc tại Việt Nam trong khuôn khổ hợp tác giữa Viện năng lượng nguyên tử Việt Nam và JAIF, biên soạn và được Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam giới thiệu. Cuốn sách được biên tập dưới dạng các câu hỏi và trả lời về các vấn đề liên quan đến năng lượng, năng lượng nguyên tử, lò phản ứng hạt nhân, điện hạt nhân, an toàn nhà máy điện hạt nhân, chất thải phóng xạ, nhiên liệu hạt nhân, xây dựng và vận hành nhà máy điện hạt nhân, tháo dỡ nhà máy điện hạt nhân, các nguồn năng lượng mới và những loại lò phản ứng của tương lai. 6 Hay gần đây là báo cáo Tổng quan hệ thống công nghệ nhà máy điện hạt nhân do Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam thực hiện (4/2011) giới thiệu một số khái niệm về công nghệ lò phản ứng hạt nhân, các loại lò thông dụng (lò nước sôi, lò nước nặng, lò áp lực) và các thế hệ lò phản ứng… Hoặc báo cáo về Hoạt động nghiên cứu địa điểm nhà máy điện hạt nhân tại Việt Nam cũng do Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam thực hiện. Báo cáo trình bày hướng dẫn của IAEA về vấn đề đảm bảo an toàn cho nhà máy điện hạt nhân. Qua đó tổng kết quá trình thực hiện của Việt Nam từ việc chọn lựa các địa điểm tiềm năng cho đến khi quyết định xây dựng nhà máy điện ở Ninh Thuận. Đồng thời báo cáo cũng phân tích các đặc điểm của khu vực Phước Dĩnh và Vĩnh Hải, nơi sẽ xây dựng hai nhà máy điện hạt nhân đầu tiên, về điều kiện tự nhiên, con người…. Từ đó ta thấy vấn đề về an toàn cho nhà máy điện hạt nhân rất được quan tâm. Tuy nhiên, với những ai muốn tìm hiểu, thì thông tin trên mạng hoặc quá tản mát, đôi khi bị trùng lắp, và cũng không thể biết độ chính xác đến đâu mà phải cần kiểm chứng lại. Trong khi đó các nghiên cứu khoa học đôi khi lại sử dụng ngôn ngữ hàn lâm, đòi hỏi người đọc phải có một trình độ và sự hiểu biết nhất định. Vì vậy, nhóm chúng tôi thực hiện đề tài này nhằm tổng hợp những ý kiến, đánh giá của mọi người, kết hợp với những nghiên cứu, báo cáo của các chuyên gia, các nhà khoa học. Sau đó tóm lược, phân tích, viết lại bằng một ngôn ngữ dễ hiểu hơn, đồng thời đưa ra những nhận định chủ quan của mình nhằm giúp mọi người, đặc biệt là các bạn sinh viên có cái nhìn tổng quan hơn về vấn đề nêu trên. Song do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên trong phần này nhóm chúng tôi lựa chọn tìm hiểu về vấn đề nên hay không nên xây dựng một nhà máy điện hạt nhân ở nước ta thông qua đề tài: TRIỂN VỌNG NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN Ở VIỆT NAM Nhóm chúng tôi sau khi thu thập tài liệu, chọn lựa, kiểm tra, bằng phương pháp thống kê các số liệu cần thiết có liên quan đến đề tài, tiến hành tìm hiểu và trình bày các nội dung sau: • Việt Nam có cần thiết phải đi tìm các nguồn năng lượng mới? 7 • Tại sao lại chọn năng lượng hạt nhân? Nó có lợi thế gì so với các dạng năng lượng khác? • Tổng quan về nhà máy điện hạt nhân: nhà máy điện hạt nhân là gì? Nó có cấu tạo như thế nào? Nó hoạt động ra sao? Đã trải qua những giai đoạn phát triển thế nào?? • Toàn cảnh về điện hạt nhân trên thế giới: các nước đã, đang và sẽ phát triển nhà máy điện hạt nhân tại quốc gia mình thế nào? Đồng thời cũng sơ lược những thảm hoạt hạt nhân trên thế giới: nguyên nhân, sự khắc phục và ảnh hưởng. • Cuối cùng là xem xét, đánh giá các điều kiện tự nhiên và xã hội ở Việt Nam nói chung, tỉnh Ninh Thuận nói riêng, cùng với công nghệ áp dụng có phù hợp và đảm bảo an toàn cho việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân không? Tóm lại, kết hợp việc phân tích ưu nhược điểm của nhà máy điện hạt nhân so với các nhà máy khác như: nhà máy điện gió, điện mặt trời, nhà máy nhiệt điện và nhà máy thuỷ điện cộng với sự xem xét, đánh giá các điều kiện cần thiết để xây dựng nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận, chúng tôi sẽ đưa ra nhận định, ý kiến của nhóm về vấn đề nên hay không nên xây dựng nhà máy điện hạt nhân tại Việt Nam. 8 Chương 1 THỰC TRẠNG SỬ DỤNG ĐIỆN Ở VIỆT NAM Việt Nam có cần thiết phải đi tìm những nguồn năng lượng mới? Bằng việc thống kê các số liệu sản xuất và tiêu thụ điện năng trong những năm gần đây, chúng tôi muốn dựng nên một bức tranh toàn cảnh của ngành công nghiệp điện ở nước ta. Từ đó sẽ trả lời cho câu hỏi này. 9 Hiện nay, tình hình sử dụng điện tại Việt Nam khá phức tạp. Trong những tháng đầu năm 2011, mặc dù tình trạng cắt điện luân phiên không còn gay gắt như những năm trước, nhưng không thể nói là đã ổn định hoàn toàn. Theo dự báo của Tập đoàn điện lực Việt Nam (EVN), tổng nhu cầu điện sản xuất toàn quốc năm 2011 sẽ là 117,63 tỷ kWh, tăng 17,63% so với tổng sản lượng điện thực hiện năm 2010 (100,1 tỷ kWh), trong đó tổng nhu cầu điện sản xuất 6 tháng mùa khô 2011 là 56,14 tỷ kWh tăng 18,3% so với thực hiện trong 6 tháng mùa khô 2010. [1] Thống kê của Cục Điều tiết Điện lực – Bộ Công Thương cho thấy, trong 5 tháng đầu năm 2011, tổng sản lượng điện sản xuất và nhập khẩu toàn hệ thống ước đạt 43,088 tỷ kWh, tăng khoảng 10% so với cùng kỳ năm 2010. Đây được coi là đã hoàn thành tốt nhiệm vụ cung ứng điện cho nền kinh tế. [2] Tuy nhiên, trong năm 2011, EVN dự kiến sẽ mua của Trung Quốc 4,6 tỷ kWh điện, chiếm 4% sản lượng cung ứng điện cho cả năm. Chỉ tính riêng trong hai tháng đầu năm 2011 EVN đã mua của Trung Quốc 956 triệu kWh, tăng 28,89% so với cùng kỳ 2010, trong đó, riêng tháng 2 đã mua 418 triệu kWh, tăng 33,36% so với tháng 2/2010. [3] Có thể thấy, tỉ lệ 4% tuy chưa thể áp đảo lượng điện sản xuất trong nước và chi phối thị trường tiêu thụ điện Việt Nam, nhưng cũng có thể gây ra những mối bận tâm. Nhìn lại những năm trước, năm 2005 nước ta chỉ mua của Trung Quốc 200 triệu kWh và cung cấp cho 2 tỉnh miền núi là Hà Giang và Yên Bái thì năm 2007, kế hoạch mua điện từ nước này đã tăng lên gấp 13 lần. Kể từ năm 2008 trở đi, tỷ trọng nguồn điện Trung Quốc luôn chiếm khoảng 4% trong cơ cấu nguồn điện quốc gia. Hiện nay, đây là nguồn chính cấp điện cho 12 tỉnh phía Bắc (Thái Nguyên, Cao Bằng, Bắc Cạn, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Sơn La, Điện Biên, Lào Cai, Lai Châu, Yên Bái, Hà Giang, Tuyên Quang). [3] Như vậy, về lâu dài có thể dẫn đến sự phụ thuộc vào nguồn điện từ Trung Quốc. Điều này sẽ gây tác động xấu cho an ninh năng lượng quốc gia và sự phát triển của kinh tế đất nước. Cũng cần biết rằng Trung quốc luôn có ý định tăng giá bán điện cho Việt Nam. Năm 2008, Trung Quốc bán cho Việt Nam với mức giá điện là 4,5 10 [...]... dễ hiểu nhất 25 3.1 Nhà máy điện hạt nhân là gì ? Nhà máy điện hạt nhân (còn gọi là nhà máy điện nguyên tử) là một nhà máy tạo ra điện năng bằng cách chuyển năng lượng nhiệt thu được từ phản ứng phân hủy hạt nhân thành điện năng 3.2 Cấu tạo của nhà máy điện hạt nhân Một nhà máy điện hạt nhân bao gồm 4 bộ phận chính sau: Hình 3.1: Sơ đồ cấu tạo chung của một nhà máy điện hạt nhân - Lò phản ứng (reactor... thuỷ điện xả lũ - Đối với tình hình thủy điện ở Việt Nam, theo ông Đặng Đình Thống – Giám đốc trung tâm năng lượng mới – Đại học Bách Khoa Hà Nội và ông Trần Đình Long – Phó chủ tịch Hội điện lực Việt Nam cho biết: “Lượng điện năng từ thủy điện chiếm tới 40% năng lượng điện được sử dụng ở nước ta [7] Nhưng thực tế cho thấy hoạt động của các nhà máy thủy điện phụ thuộc phần lớn vào lượng nước trữ ở các... hành xây dựng nhà máy điện hạt nhân Mặc dù nhà máy điện hạt nhân cũng tồn tại những mối nguy hiểm tuy nhiên đây lại là phương án có thể giải quyết được cả hai vấn đề năng lượng và môi trường một cách triệt để nhất hiện nay Tóm lại, từ những phân tích trên chúng tôi cho rằng xây dựng một nhà máy điện hạt nhân tại Việt Nam là điều nên làm 24 Chương 3 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN Trong các chương... máy điện gió, điện mặt trời, nhiệt điện, thủy điện và điện hạt nhân Bằng phương pháp phân tích và so sánh chúng tôi đưa ra kết luận về ưu thế của nhà máy điện hạt nhân trong tình hình hiện nay 12 2.1 Nhà máy điện gió 2.1.1 Ưu điểm - Tận dụng được nguồn năng lượng gió vô tận từ thiên nhiên - Là nguồn nguyên liệu sạch và không gây ô nhiễm khi tạo ra điện năng Hình 2.1: năm turbine gió của máy điện gió ở. .. ứng phân hạch hạt nhân 3.4.1 Khái niệm Là một quá trình trong đó một hạt nhân của nguyên tố nặng phân chia thành hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hơn (gọi là mảnh vỡ) đồng thời phát ra 2-3 hạt neutron Quá trình này xảy ra tự phát hoặc do tác động của một hạt neutron tự do [13] 3.4.2 Nguyên lý phản ứng phân hạch Khi một neutron bắn phá hạt nhân U-235, hạt nhân bị tách thành hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hơn kèm... tới nhà máy điện hạt nhân nhưng chưa nêu cụ thể về loại nhà máy này Do vậy, chương này chúng tôi sẽ trình bày một cách tổng quan nhất về một nhà máy điện hạt nhân để đọc giả hiểu rõ hơn Nội dung gồm các phần cơ bản sau: các bộ phận chính của một nhà máy điện hạt nhân (đặc biệt xoáy sâu vào trung tâm lò phản ứng hạt nhân) , cơ chế hoạt động của nó và kèm theo đó là phân tích một số nguyên nhân gây ra... nuclon riêng biệt bên trong hạt nhân tạo ra các dạng chuyển động nội tại, một phần dùng để kích thích chuyển động tập thể của toàn bộ hạt nhân, do đó gây ra biến dạng và làm vỡ hạt nhân thành các mảnh nhỏ Khi hạt nhân vỡ thì khối lượng tổng cộng các mảnh vỡ bao giờ cũng nhỏ hơn khối lượng hạt nhân nặng Năng lượng tỏa ra ứng với độ hụt khối và được gọi là năng lượng vỡ hạt nhân hay năng lượng phân hạch... trình [8] 26 3.3 Lò phản ứng hạt nhân Một nhà máy điện hạt nhân muốn hoạt động được cần thiết phải có một lò phản ứng Như đã nói ở phần cấu tạo chung của nhà máy điện hạt nhân, lò phản ứng giữ vai trò trung tâm không thể thiếu được Vì vậy phần tiếp theo sau đây chúng tôi sẽ trình bày kỹ hơn cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò phản ứng Cấu trúc cơ bản của lò phản ứng hạt nhân (LPƯHN) bao gồm:  Thanh... lại đây, các nhà máy điện hạt nhân còn được phân chia ra thành các thế hệ sau:  Thế hệ I: các lò phản ứng nguyên mẫu  Thế hệ II: các nhà máy điện hạt nhân đã xây dựng và đang vận hành  Thế hệ III và III+: các lò phản ứng tiên tiến  Thế hệ IV: thế hệ lò phản ứng tiếp theo 31 (Đặc điểm cụ thể của các thế hệ lò được trình bày trong phụ lục 4) Theo một bài báo về “Nhà máy điện hạt nhân trên trang web... máy điện gió có nhiều ưu điểm như đã nêu ở trên, song do nhu cầu sử dụng điện năng thì ngày một tăng cao mà nhà máy điện gió lại không thể cung cấp điện năng một cách ổn định cho nên nguồn năng lượng này không thể trở hành nguồn năng lượng chủ lực 2.2 Nhà máy thủy điện 2.2.1 Ưu điểm Do không sử dụng nhiên liệu hóa thạch nên không chịu ảnh hưởng của việc các nhiên liệu này tăng giá và vì vậy giá điện . việc tại Việt Nam trong khuôn khổ hợp tác giữa Viện năng lượng nguyên tử Việt Nam và JAIF, biên soạn và được Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam giới thiệu.. nên xây dựng nhà máy điện hạt nhân tại Việt Nam. 8 Chương 1 THỰC TRẠNG SỬ DỤNG ĐIỆN Ở VIỆT NAM Việt Nam có cần thiết phải đi tìm những nguồn năng