Nỗi khiếp sợ nhiên liệu hạt nhân nóng chảy

Các thanh nhiên liệu trong các lò phản ứng hạt nhân của Nhật Bản bị thiệt hại bởi động đất và sóng thần đang có nguy cơ bị nóng chảy hoàn toàn và gây ra những hậu quả khôn lường.

Sau các vụ nổ và cháy liên tiếp xảy ra tại 4 trong số 6 lò phản ứng hạt nhân của nhà máy điện hạt nhân Fukushima 1, giới chức và các chuyên gia hạt nhân Nhật Bản cho biết ,họ không loại trừ khả năng xảy ra một vụ nóng chảy hạt nhân tại nhà máy này.

Vậy tại sao nhiên liệu hạt nhân nóng chảy lại có khả năng gây ra thảm họa? Dưới đây là giải thích của các chuyên gia hạt nhân Mỹ.

Vị trí nhà máy điện hạt nhân Fukushima số 1 (Daiichi) và số 2 (Daini) của Nhật Bản

Thành phân cơ bản và trọng yếu nhất của bất kỳ nhà máy hạt nhân nào là nhiên liệu hạt nhân. Người ta lợi dụng quá trình phân hạch tạo ra nhiệt lượng khổng lồ để đun sôi nước tạo hơi chạy tuabin của máy phát điện.

Nhiên liệu chủ yếu được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân là các thanh nhiên liệu uranium. Tuy nhiên, người ta phải kiểm soát phản ứng hạt nhân để tạo ra một nhiệt lượng vừa đủ đun sôi nước và duy trì phản ứng liên tục. Với mục đích này, các thanh điều khiển chứa các vật liệu hấp thu neutron như Bo hay Cadmi để kiểm soát quá trình phân hạch bởi neutron chính là tác nhân bắn phá gây ra phản ứng hạt nhân.

Kết cấu lò phản ứng được sử dụng tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima số 1 của Nhật Bản

Các thanh điều khiển càng được thả ngập sâu vào khu vực chứa nhiên liệu hạt nhân thì phản ứng phân hạch càng bị làm chậm lại. Tuy nhiên, những thanh nhiên liệu hạt nhân này vẫn còn tạo ra nhiệt năng, ngay cả khi các thanh kiểm soát hoạt động bình thường, đòi hỏi một hệ thống làm nguội để duy trì nhiệt độ.

Khi hệ thống làm nguội bị trục trặc như trong trường hợp của các lò phản ứng tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima số 1 của Nhật Bản, sức nóng của các thanh nhiên liệu khiến nước trong lò bị cạn dần. Nếu các thanh nhiên liệu bị lộ ra và quá trình này kéo dài thì cuối cùng chúng có thể bị nóng chảy.

Trong trường hợp bị nóng chảy hoàn toàn thì nhiên liệu hạt nhân có thể nhỏ xuống sàn của lò phản ứng. Nếu cấu trúc vỏ lò phản ứng không đủ bền vững thì có nguy cơ nhiên liệu với độ phóng xạ cực kỳ nguy hiểm có thể phát tán trực tiếp ra môi trường bên ngoài và có thể gây hậu quả tàn phá.

Sơ đồ lò phản ứng sử dụng tại Fukushima số 1 của Nhật Bản. Các thanh nhiên liệu (màu đỏ)
có thể bị nóng chảy khi không được làm nguội kịp thời

Để hình dung thiệt hại, các nhà khoa học Mỹ lấy ví dụ là vụ nổ tại nhà máy điện hạt Chernobyl, Ukraina năm 1986. Sau vụ nổ, một đám mây bụi phóng xạ từ nhà máy đã lan rộng ra hằng trăm kilomet, đã gây ra nhiều trường hợp tử vong vì bệnh ung thư và khuyết tật bẩm sinh nơi trẻ em. Mức phóng xạ quá cao cũng khiến nhiều thị trấn xung quanh nhà máy Chernobyl trở thành mảnh đất “chết”, không có người sinh sống cho tới ngày nay.

Con người cũng có thể bị phơi nhiễm phóng xạ độc hại qua đồ ăn, nước uống bị nhiễm phóng xạ. Một cuộc khảo cứu mới đây của LHQ ước tính thảm họa Chernobyl đã gây ra 6.000 trường hợp ung thư tuyến giáp ở trẻ em, phần lớn là qua sữa bị nhiễm phóng xạ.

Sau thảm họa Chernobyl, một vùng rộng lớn quanh nhà máy này đã trở thành đất "chết"

Hiện, Nhật Bản chỉ để lại 50 công nhân “cảm tử” thực hiện việc bơm nước biển, được xử lý với boron để tìm cách làm nguội lõi của các lò phản ứng hạt nhân quá nóng tại cả hai nhà máy điện hạt nhân Fukushima. Nếu thành công, Nhật Bản sẽ dập tắt hoàn toàn và đồng thời phá hủy luôn các lò phản ứng này.

Sau khi những lò phản ứng đã được đặt trong tầm kiểm soát, các thanh nhiên liệu sẽ bị chôn lấp cùng các "quan tài bê tông" để ngăn ngừa phóng xạ khỏi rò rỉ ra ngoài. Tuy nhiên, thông tin mới nhất cho thấy, kế hoạch sử dụng trực thăng dội nước biển làm nguội các lò phản ứng của Nhật Bản đang có khả năng bị đổ vỡ.