7. CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI
6.1 Tain ạn ở nhà máy điện hạt nhân Chernobyl
Nhà máy điện nguyên tử Chernobyl mang tên V. I. Lenin nằm ở thị trấn Pripyat,
Ukraina, cách 18 km về phía tây bắc thành phố Chernobyl, 16 km từ biên giới Ukraina và Belarus, và khoảng 110 km phía bắc Kiev. Nhà máy có bốn lò phản ứng, mỗi lò có thể
sản xuất ra 1 gigawatt (GW) điện (3,2 gigawatts nhiệt điện), và cả bốn lò phản ứng sản
xuất ra khoảng 10% lượng điện của Ukraina ở thời điểm xảy ra vụ tai nạn. Việc xây dựng nhà máy được bắt đầu từ thập kỷ 1970, lò phản ứng số 1 bắt đầu hoạt động năm 1977,
tiếp theo là lò phản ứng số 2 (1978), số 3 (1981), và số 4 (1983). Thêm hai lò phản ứng
nữa (số 5 và số 6, mỗi lò cũng có khả năng sản xuất 1 gigawatt) đang được xây dựng ở
thời điểm xảy ra tai nạn. Bốn tổ máy phát điện đó sử dụng lò phản ứng kiểu RBMK- 1000.
Nhà máy điện hạt nhân Chernobyl vẫn tiếp tục sản xuất điện thêm 14 năm sau
thảm hoạ và chỉ đóng cửa hoàn toàn vào năm 2000 do sức ép của quốc tế. Một vùng cách
ly có bán kính 30 km được thiết lập quanh Chernobyl và đây là một trong những điểm
nhiễm phóng xạ đậm đặc nhất trên hành tinh hiện nay.
Vào lúc 1:23:58 sáng, thứ bảy ngày 26 tháng 4 năm 1986 (giờ địa phương), lò
phản ứng số 4 nhà máy điện Chernobyl xảy ra một vụ nổ hơi lớn gây cháy, một loạt các
vụ nổ tiếp sau đó đã gây ra hiện tượng tan chảy lõi lò phản ứng hạt nhân. Do không có
tường chắn, đám mây bụi phóng xạ tung lên từ nhà máy lan rộng ra nhiều vùng phía tây
Liên bang Xô viết, Đông và Tây Âu, Scandinav, Anh quốc, và đông Hoa Kỳ. Nhiều vùng
rộng lớn thuộc Ukraina, Belarus và Nga bị ô nhiễm nghiêm trọng, dẫn tới việc phải sơ tán
và tái định cư cho hơn 336.000 người. Vụ nổ nhà máy Chernobyl biến những thành phố
đã từng rất phát triển nơi đây thành những thành phố chết, hoang tàn. Khoảng 60% đám
mây phóng xạ đã rơi xuống Belarus. Theo bản báo cáo năm 2006 của TORCH, một nửa
lượng phóng xạ đã rơi xuống bên ngoài lãnh thổ ba nước cộng hoà Xô viết. Thảm hoạ
này phát ra lượng phóng xạ lớn gấp 400 lần so với quả bom nguyên tử được ném xuống
Hiroshima (Nhật Bản ngày 6/8/1945). Đây được coi là vụ tai nạn hạt nhân trầm trọng
SVTH: Lê Thị Bé Thơ 50 SP Vật Lý – Công Nghệ
Hình 6.1. Hiện trường vụ tai nạn tại nhà máy điện hạt nhân Chernobylnăm 1986
Một bản báo cáo năm 2005 do Hội nghị Chernobyl, dưới quyền lãnh đạo của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) và Tổ chức Y tế thế giới (WHO), đưa ra cho
rằng có 56 người chết ngay lập tức; 47 công nhân và 9 trẻ em vì ung thư tuyến giáp và
ước tính rằng có khoảng 9.000 người, trong số gần 6,6 triệu, cuối cùng sẽ chết vì một loại
bệnh ung thư nào đó…
Hình 6.2. Chernobyl sau thảm họa.
Nếu nhìn tai nạn này từ góc độ chuyên môn thì có thể đánh giá như sau:
a. Sự khiếm khuyết của hệ thống quản lý:
- Lập kế hoạch thử nghiệm mà không có sự đồng ý của Ủy ban giám sát năng lượng
SVTH: Lê Thị Bé Thơ 51 SP Vật Lý – Công Nghệ
- Vì ưu tiên thử nghiệm nên trình tự thử nghiệm liên tiếp bị thay đổi do sự phán đoán của nhân viên vận hành.
b. Sự khiếm khuyết của chức năng đóng kín các chất phóng xạ, không có vỏ lò phản ứng.
c. Vi phạm nguyên tắc vận hành, nhân viên vận hành thiếu kiến thức:
- Nhân viên vận hành không am hiểu hết những quá trình xảy ra trong lò lúc làm thí nghiệm ngoài ra nhân viên vận hành lại vi phạm nhiều quy tắc an toàn nguy hiểm .
- Ngắt thiết bị làm lạnh tâm lò khẩn cấp rồi vận hành. - Thử nghiệm với công suất thấp hơn kế hoạch
- Rút các thanh điều khiển trên mức được quy định vì muốn nâng công suất lên để
làm thí nghiệm nhưng do số thanh điều khiển trong lò phải lớn hơn hoặc bằng 15
mà ở đây họ đã kéo lên quá nhiều các thanh điều khiển.
- Ngắt tín hiệu bảo vệ cứu hộ (tín hiệu này sẽ buộc dừng lò phản ứng, nghĩa là phải
dừng thí nghiệm).
Theo lịch trình, lò phản ứng số 4 “phải” bị ngưng hoạt động vào ngày 25/4, nghĩa
là ngày xảy ra tai nạn, để bảo trì và kiểm soát lại hệ thống an toàn.
Nguyên nhân thứ nhất: trên nguyên tắc khi bắt đầu thử nghiệm thì tất cả hệ thống điện phải được đình chỉ, trừ nguồn điện dự phòng cho việc vận hành hệ thống an toàn
trong điều kiện khẩn cấp. Nhưng khi lò phản ứng hoạt động còn khoảng 50%, hệ thống điện vì một lý do gì đó vẫn còn trên mạng lưới của nhà máy. Từ đó nhiệt độ của lò phản ứng tăng nhanh bất thường, cũng như hệ thống làm nguội hoàn toàn ngưng hoạt động. Dưới áp lực đó, các “ống nguyên tử” bắt đầu bị bể ra và phóng xạ thoát ra ngoài môi
trường chung quanh.
Nguyên nhân thứ hai: về kỹ thuật, các lò phản ứng tại đây không có hệ thống kiểm
soát hay chế ngự phản ứng phát nhiệt, cũng như hệ thống làm nguội bằng nước thay vì bằng hơi nước (Đây là loại lò phản ứng hạt nhân thuộc thế hệ I, nghĩa là theo kỹ thuật từ
những năm 1950. Do đó, một sự tăng nhiệt độ bất thường sẽ làm tăng thêm lượng hơi nước đã hấp thụ sẵn neutron, do đó áp suất sẽ tăng dần cho đến mức độ làm vỡ nắp lò phản ứng). Chỉ trong khoảng thời gian 3-4 giây, lò phản ứng thay vì được làm nguội lại nóng hơn gấp 100 lần, từ đó nước trong lò phản ứng bốc hơi, tạo ra áp suất lớn và làm nổ
tung cả hệ thống bao bọc lò nặng hàng ngàn tấn. Hơi nước đã mang theo độ 70% chất
SVTH: Lê Thị Bé Thơ 52 SP Vật Lý – Công Nghệ
Nguyên nhân thứ ba: sự vi phạm trầm trọng các thủ tục thử nghiệm về an toàn do nhân viên kỹ thuật phạm phải. Đó là trong quy trình an toàn vận hành, cần phải thử
nghiệm các ống phản ứng trong lò. Lần sau cùng, các nhân viên chỉ thử nghiệm 8 ống
phản ứng thay vì 30 ống trong lò. Thêm nữa, hệ thống làm nguội khi xảy ra tai nạn không
hoạt động.
Nguyên nhân thứ tư: nhà máy không có hệ thống liên lạc hữu hiệu giữa các bộ
phận chung quanh nhà máy, do đó nhân viên làm việc ở các lò khác không được thông
báo kịp thời cho nên con số nạn nhân rất cao.
d. Khiếm khuyết quan trọng về mặt thiết kế
- Loại lò RBMK không an toàn, nhất là ở công suất nhỏ có hệ số lỗ trống dương. Hệ thanh điều khiển đưa vào lò phản ứng quá chậm: 20 s chứ không phải là 0,5 s như
các lò khác (cho nên lúc ban đầu vì đáy của các thanh điều khiển không bằng chất
hấp thụ neutron cho nên gây độ phản ứng dương).
- Không có vỏ bọc bảo vệ gia cố bên ngoài. - Hệ số rỗng dương.
- Khi công suất thấp, lò vận hành không ổn định. Nếu công suất tăng lên một chút và lượng hơi nước tăng lên thì công suất sẽ tăng lên nhanh chóng
- Công suất lò tăng làm nổ các thanh nhiên liệu, hất tung nắp lò và phá vỡ các kênh.
Lúc này: Nước + Zirconi → Hydro
2H2O+ Zr → ZrO2 + 2H2 + Q (Q= 6530 kJ/kg)
- Lượng hydro tiếp xúc với không khí gây thêm một vụ nổ thứ hai. Lò bị phá hủy và chất phóng xạ thoát ra ngoài khí quyển.
e. Gây ảnh hưởng lớn đến sức khỏe và tâm lý người dân.
f. Gây ảnh hưởng lớn đến xã hội, kinh tế và chính trị.
Đây được coi là tai nạn hạt nhân tồi tệ nhất trong lịch sử và duy nhất bị liệt vào mức 7 của thang INES.
