Thông tin
Khoa
học
&Công nghệ
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM
KHÁM PHÁ MỚI VỀ BÍ ẨN CHỨA TRONG
SỰ BỀN VỮNG CỦA CÁC ĐỒNG VỊ CARBON
ỨNG DỤNG KỸ THUẬT NDT MỚI
ĐÁNH GIÁ ĐỘ SÂU CỌC MĨNG CƠNG TRÌNH
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUN TỬ VIỆT NAM
Website:
Email:
SỐ 54
03/2018
Số 54
03/2018
THÔNG TIN
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
BAN BIÊN TẬP
TS. Trần Chí Thành - Trưởng ban
TS. Cao Đình Thanh - Phó Trưởng ban
PGS. TS Nguyễn Nhị Điền - Phó Trưởng ban
TS. Trần Ngọc Toàn - Ủy viên
ThS. Nguyễn Thanh Bình - Ủy viên
TS. Trịnh Văn Giáp - Ủy viên
TS. Đặng Quang Thiệu - Ủy viên
TS. Hoàng Sỹ Thân - Ủy viên
TS. Thân Văn Liên - Ủy viên
TS. Trần Quốc Dũng - Ủy viên
ThS. Trần Khắc Ân - Ủy viên
KS. Nguyễn Hữu Quang - Ủy viên
KS. Vũ Tiến Hà - Ủy viên
ThS. Bùi Đăng Hạnh - Ủy viên
Thư ký: CN. Lê Thúy Mai
Biên tập và trình bày: Nguyễn Trọng Trang
NỘI DUNG
1- Ứng dụng kỹ thuật kiểm tra không phá hủy mới đánh giá độ
sâu cọc móng cơng trình hiện hữu
NGUYỄN LÊ SƠN, NGUYỄN VĂN THÁI BÌNH, PHẠM THỊ
LAN ANH
8- Khám phá mới về bí ẩn chứa trong sự bền vững của các đồng
vị carbon
HOÀNG SỸ THÂN
12- Năng lượng hạt nhân thế giới năm 2017 và những thách
thức trong đổi mới cơng nghệ năng lượng hạt nhân
LÊ ĐẠI DIỄN
18- Chính sách đa dạng hóa nguồn cung cấp năng lượng và
chương trình điện hạt nhân của Trung Quốc
HOÀNG SỸ THÂN
24- Năng lượng hạt nhân hồi sinh trong năm 2018
TRẦN MINH HUÂN
27- Chương trình phát triển hài hịa
LÊ DỖN PHÁC
TIN TRONG NƯỚC VÀ QUỐC TẾ
31- Tin về kết quả đồn cơng tác tại Thụy Sĩ
Địa chỉ liên hệ:
Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam
59 Lý Thường Kiệt, Hoàn Kiếm, Hà Nội
ĐT: (024) 3942 0463
Fax: (024) 3942 2625
Email:
Giấy phép xuất bản số: 57/CP-XBBT
Cấp ngày 26/12/2003
33- US-NRC cơng nhận cơng nghệ lị phản ứng cơng suất nhỏ
khơng cần nguồn điện dự phịng
35- Các cơ sở liên bang Hoa Kỳ có thể thu lợi nhuận từ các lị
phản ứng mơđun nhỏ
36- Máy bay khơng người lái của Vương quốc Anh khảo sát
Fukushima Dai-ichi
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
ỨNG DỤNG KỸ THUẬT KIỂM TRA
KHÔNG PHÁ HỦY MỚI ĐÁNH GIÁ ĐỘ SÂU
CỌC MĨNG CƠNG TRÌNH HIỆN HỮU
Đo địa chấn song song (PSM) là kỹ thuật kiểm tra không phá hủy (NDT) hiệu quả đánh giá
độ sâu móng cơng trình hiện hữu, hiện nay vẫn còn rất mới ở Việt Nam. Một số kết quả nghiên cứu
và triển khai áp dụng kỹ thuật trên một số cơng trình thực tế được trình bày. Kết quả thu được cho
thấy khả năng nhận diện loại vật liệu, chất lượng cọc móng. Độ chính xác chiều dài cọc móng đánh
giá khoảng ± 0,5 m. Kỹ thuật tin cậy cao khi các cọc móng nằm trong môi trường đất đồng nhất và
khoảng cách đặt ống đo với móng trong phạm vi 1,5 m. Một kết hợp kỹ thuật đo địa chấn với các kỹ
thuật hạt nhân đo địa tầng trong lỗ khoan (γ- γ) hoặc (γ - tự nhiên) có thể nâng cao độ tin cậy đánh
giá độ sâu móng trong trường hợp địa tầng đất phức tạp. Nghiên cứu có giá trị triển khai áp dụng tin
cậy PSM - một kỹ thuật kiểm tra NDT mới cho điều tra khảo sát khôi phục, nâng cấp các cơng trình
đang hiện hữu.
Số 54 - Tháng 03/2018
1
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
1. MỞ ĐẦU
đầu tiên được đặt ở đầu trên ống đo và hạ xuống
Các kỹ thuật đánh giá không phá hủy từ từ theo bước dịch chuyển xác định sau mỗi lần
(NDE) đã được sử dụng để kiểm tra chất lượng gõ phát sóng cho đến khi tồn bộ độ sâu ống đo
thi cơng nền móng trong các cơng trình xây dựng, được kiểm tra.
giao thông. Gần đây, nhu cầu đánh giá hiện trạng
Thực tế, sự biến thiên của vận tốc sóng
chất lượng móng các cơng trình hiện hữu (cũ) nén trong các lớp đất và đường sóng truyền từ
tăng lên do nhu cầu sửa chữa, khôi phục và nâng điểm phát đến đầu thu trong kiểm tra địa chấn
cấp cũng như kiểm định các cơng trình đang sử song song rất phức tạp, phụ thuộc vào địa tầng
dụng. Trong một số trường hợp, nhu cầu nhận và tính chất của các lớp đất khác nhau. Để làm rõ
diện độ sâu, loại vật liệu, chất lượng móng được nguyên lý của kiểm tra địa chấn song song, các
đặt ra do hồ sơ các cơng trình cũ đã bị thất lạc. ảnh hưởng của đường truyền sóng ứng suất đến
Các kỹ thuật đánh giá cọc móng cơng trình hiện đầu tiên có thể được đơn giản hóa ở 02 trường
hữu khác biệt với các phương pháp NDE thông hợp. Thứ nhất, khi cọc nằm trong địa tầng đất
thường do có sự hiện diện của các cơng trình nằm đồng nhất có cùng vận tốc sóng nén khơng đổi
phía trên móng (khơng thể tiếp cận đầu móng). thì thời gian truyền song địa chấn trong cọc trực
Kỹ thuật đo địa chấn song song (Parallel Seismic tiếp đến đầu thu được mơ tả trong hình 1 và có thể
Test Method) có thể sử dụng phù hợp tốt cho các được biểu diễn theo phương trình (1):
cơng trình khơng thể tiếp cận đầu móng.
Một chương trình thực nghiệm đã được
tiến hành để phân tích các khả năng của phương
pháp NDE đo địa chấn song song cho đánh giá
móng sâu trong điều kiện khơng để tiếp cận đầu
móng cọc. Báo cáo trình bày một số kết quả thực
nghiệm đánh giá khả năng kỹ thuật với hệ thiết bị
đo địa chấn SPL-97 trong xác định chiều dài các
cọc móng, nhận diện loại vật liệu kết cấu móng,
lựa chọn khoảng cách sóng địa chấn truyền qua
đất đến đầu thu và vận tốc sóng nén ở các tầng đất
lân cận móng cọc kiểm tra.
2. NGUYÊN LÝ KỸ THUẬT KIỂM TRA
Nguyên lý kỹ thuật của phương pháp đo
địa chấn song song được mơ tả trong hình 1. Để
thực hiện kiểm tra, một lỗ khoan lân cận móng và
sâu hơn một chút được chuẩn bị. Phần cơng trình
liên kết với móng được tác động gõ búa để phát
sóng địa chấn, sóng sẽ truyền xuống cọc móng
qua đất đến đầu thu địa chấn đặt trong ống đo (lỗ
khoan) đầy nước ghi nhận. Thời gian truyền sóng
được đo từ điểm tác động đến đầu thu. Đầu đo
2
Số 54 - Tháng 03/2018
Hình 1. Đường truyền sóng trực tiếp
td =
a + ∑ di
i
vconc
+
c
vp
(1)
Trong đó di là bước dịch chuyển của đầu
thu; i - số bước dịch chuyển; a - khoảng cách theo
phương thẳng đứng giữa điểm phát và thu sóng;
c - khoảng cách giữa móng và ống đo; vconc- vận
tốc truyền trong bê tơng móng; vp - vận tốc sóng
nén của đất.
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
Từ phương trình (1), đường biểu diễn thời
gian sóng đầu tiên đến theo độ sâu cọc liên tục
trong môi trường đất đồng nhất sẽ là đường tăng
tuyến tính theo độ sâu. Nếu gặp khuyết tật hay
chân cọc, thời gian sóng đến sẽ tăng tương ứng,
biểu thị khuyết tật hay độ sâu cọc.
Phương trình 1 và 2 cho thấy, một tầng
đất cứng hơn ở gần mũi cọc thì một sóng có thời
gian truyền ngắn nhất từ cọc tới đầu thu sẽ phụ
thuộc vào vận tốc tương đối giữa các tầng đất
và khoảng cách giữa cọc vào ống đo. Khả năng
truyền sóng trực tiếp càng lớn nếu ống đo càng
Trường hợp thứ 2, xảy ra do sóng bị khúc gần với móng. Giải đốn thay đổi độ dốc trong
xạ như biểu diễn ở hình 2. Khi địa tầng đất phía biểu đồ đo khi có một lớp đất cứng gần đáy cọc
trên có vận tốc sóng nén nhỏ hơn ở tầng đất nằm cần phải được phân tích, thảo luận.
bên dưới, khi ấy thời gian sóng đến đầu tiên có
Hiện trường và quy trình thực nghiệm
thể do sóng truyền từ cọc móng qua tầng đất bên
Một hiện trường thực nghiệm được lựa
dưới và đi ngược lên tới đầu thu. Sóng bị khúc xạ chọn phù hợp là các hệ cọc móng bê tơng của
tạo bởi sóng dọc tới ở góc tới hạn sẽ truyền dọc một cơng trình dự án chung cư cao ốc. Ba nhóm
theo mặt phân cách trong mơi trường bên dưới. cọc ép D, E, N có chiều dài cọc đóng kiểm sốt để
Sóng khúc xạ do nhiễu xạ dọc theo mặt phân cách tiến hành các thí nghiệm đo địa chấn song song.
sẽ tạo một sóng hướng vào mơi trường phía trên. Ba lỗ khoan thí nghiệm có đường kính ~ 60 mm
Sóng này được gọi là sóng đầu và truyền với một được đặt ống nhựa đường kính 60 mm. Độ sâu
vận tốc theo hướng nghiêng một góc (900 - ic) so khoan với nhóm cọc D là 18 m, nhóm E là 28 m
với mặt phân cách, trong đó ic là góc tới hạn của và nhóm N là 50 m. Khoảng cách giữa các cọc
sóng tới. Thời gian truyền th của sóng khúc xạ với ống đo trong mỗi nhóm nằm trong khoảng từ
được xác định bởi phương trình (2).
0,4 m đến 3,0 m (hình 3).
Hình 2. Đường truyền sóng khúc xạ
th =
tan ic
H
c
1
+
+[
−
]( H − d − a)
vconc v p 2 v p1 cos ic
v p2
(2)
Trong đó vp1 - vận tốc sóng nén tầng đất
trên; vp2 - vận tốc sóng nén tầng đất dưới.
Hình 3. Sơ đồ hiện trường thí nghiệm
Số 54 - Tháng 03/2018
3
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
Thiết bị đo địa chấn SPL-97-CEBTPFRANCE được sử dụng cho các thí nghiệm đo
địa chấn song song. Mỗi cọc trong từng nhóm
cọc được khảo sát. Trong mỗi thí nghiệm đầu thu
được đặt ở đầu trên ống đo và hạ xuống từ từ với
bước dịch là 0,5 m sau mỗi lần gõ phát sóng cho
đến khi tồn bộ độ sâu đo được kiểm tra để tạo
được biểu đồ tín hiệu thu nhận.
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Độ sâu móng
Thực hiện ghi nhận thời gian sóng đến đầu
tiên từ mỗi lần gõ phát sóng và biểu diễn thành
biểu đồ theo độ sâu cho tất cả các cọc. Nhận diện
chân cọc là độ sâu trên biểu đồ nơi có sự thay đổi
độ dốc của đường biểu diễn thời gian sóng đến
đầu tiên. Các kết quả thí nghiệm đo địa chấn song
song cho mỗi cọc của nhóm N được đưa ra trong
Hình 4. Suy giảm biên độ tín hiệu nhận
bảng 1. Sai khác trong các độ sâu móng đánh giá được từ nhóm cọc D và E
nằm trong khoảng ± 0,5 m.
Trên cơ sở tín hiệu suy giảm vượt khỏi
Bảng 1. Các kết quả thí nghiệm đo địa khả năng có thể ghi nhận tin cậy, biến thiên của
chấn song song nhóm cọc N
vận tốc sóng nén theo độ sâu và đường truyền
sóng khơng ổn định, khoảng cách giữa ống đo và
móng nên được lựa chọn trong phạm vi 1,5 m. Ở
Cọc
N1
N2
N3
N4
N5
khoảng cách ống đo lớn hơn, giải đoán biểu đồ
Chiều dài thực của
19,50
9,50
11,00 21.00 10,50
cọc (m)
thời gian đến đầu tiên trở nên khó khăn đặc biệt
khi tình trạng đất bề mặt phức tạp.
Chiều dài đánh giá
19,64
9,53
10,78 20,72 10,59
theo PSM (m)
Sai khác (m)
0,14
0,03
0,22
0,28
0,09
Vận tốc truyền sóng trong cọc và đất
Như một cách để nhận diện loại vật liệu
móng kết cấu, vận tốc sóng truyền trong cọc
móng có thể được đánh giá theo độ dốc của biểu
đồ biểu diễn thời gian dóng đến đầu tiên theo độ
Khoảng cách của các ống đo
sâu trong đất lân cận cọc. Các vận tốc truyền sóng
Để xác định khoảng cách sóng nén truyền
được tính tốn từ các kết quả của thí nghiệm đo
qua đất lân cận cọc có thể thu nhận trước khi tín
địa chấn song song được mơ tả trong bảng 2.
hiệu bị suy giảm và biểu diễn rõ ràng khuynh
Kết quả bảng 2 cho thấy các vận tốc sóng
hướng của dữ liệu đo, các đường biểu diễn biên
độ suy giảm theo độ sâu của các cọc trong một nén trong đất phù hợp với các số liệu tra cứu
về vận tốc của lớp đất bề mặt [1]. Vận tốc sóng
nhóm được vẽ trên cùng một biểu đồ (hình 4).
truyền trong các nhóm cọc cũng phù hợp với dải
4
Số 54 - Tháng 03/2018
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
vận tốc đặc trưng cho bê tông là 3,0 Km/s – 4,0
Km/s.
Bảng 2. Các vận tốc tính tốn từ kết quả
thí nghiệm đo dịa chấn song song
Nhóm N
Nhóm E
Vận tốc
trong cọc
Vận tốc
trong đất
Độ sâu
cọc
N1
2,331 Km/s
0,700 Km/s
19,64 m
N2
3,700 Km/s
0,811 Km/s
9,53 m
N3
2,325 Km/s
0,721 Km/s
10,78 m
N4
2,272 Km/s
0,675 Km/s
20,72 m
N5
3,807 Km/s
0,810 Km/s
10,59 m
E1
3,491 Km/s
0,439 Km/s
18,49 m
E2
3,360 Km/s
0,424 Km/s
15,86 m
E3
3,362 Km/s
0,578 Km/s
17,46 m
E4
3,284 Km/s
0,452 Km/s
16,32 m
chính đáy móng có thể bị nhận diện nhầm lẫn do
thay đổi vận tốc sóng nén ở các biên giới giữa các
tầng đất. Các kỹ thuật đo gamma địa tầng có thể
cung cấp nhanh chóng một số tính chất của các
lớp đất và thông tin về địa tầng để cải thiện độ tin
cậy trong giải đoán ở nơi địa tầng đất phức tạp.
Ảnh hưởng của lớp đất lên thời gian sóng truyền
đến đầu tiên được xác nhận bằng đo gamma địa
tầng được mơ tả ở hình 5.
4. BÀN LUẬN
Các kết quả từ chương trình thực nghiệm
cho phép đánh giá khả năng ứng dụng của kỹ
thuật địa chấn song song trong đánh giá chiều dài
cọc, nhận diện chất lượng cọc. Các thực nghiệm
cho thấy thực tế sự biến thiên của vận tốc sóng
nén trong các lớp đất và đường sóng truyền từ
điểm phát đến đầu thu trong kiểm tra địa chấn
song song rất phức tạp, phụ thuộc vào địa tầng
và tính chất của các lớp đất khác nhau. Một tầng
đất cứng hơn ở gần mũi cọc có thể dẫn đến sóng
qua tầng đất này có thời gian truyền ngắn hơn từ
cọc tới đầu thu so với đường truyền trực tiếp phụ
thuộc vào vận tốc tương đối giữa các tầng đất
và khoảng cách giữa cọc vào ống đo. Khả năng
truyền sóng trực tiếp càng lớn nếu ống đo càng
gần với móng và thay đổi độ dốc trong biểu đồ đo
phụ thuộc lớp đất cứng nằm gần đáy cọc.
Kết hợp kỹ thuật đo địa chấn song song
và kỹ thuật đo gamma địa tầng
Do sự thay đổi vận tốc sóng nén trong các
lớp đất, đường truyền sóng địa chấn từ điểm phát
tới đầu thu trong thí nghiệm đo địa chấn song
song có thể phức tạp gây khó khăn giải đốn.
Tình trạng đất bề mặt và tính chất của các lớp đất
xung quang móng cọc khác nhau là nguyên nhân
Hình 5. Kết hợp kỹ thuật đo địa chấn và
đo gamma địa tầng trong giải đoán độ sâu móng
5. THỬ NGHIỆM ÁP DỤNG THỰC TẾ
Từ các kết quả nghiên cứu làm chủ kỹ
thuật và công nghệ, kỹ thuật địa chấn song song
đã được chấp nhận sử dụng thử nghiệm cho đánh
giá độ sâu và hiện trạng chất lượng móng trong
các điều tra khảo sát nâng cấp một số cơng trình
bị thất lạc khơng cịn hồ sơ lưu trữ.
Cơng trình sửa chữa và gia cường cầu
Nhị Thiên Đường 1
Hai trụ T3.1 và T3.2 được lựa chọn thí
nghiệm địa chấn song song. Kết quả thí nghiệm
mơ tả trong bảng 3 và trên hình 6.
Bảng 3. Số liệu thí nghiệm các cọc móng
T3.1
T3.2
Khoảng cách ống đo (mm)
560
1200
Chiều dài cọc xác định (m)
9,20
9,16
Vận tốc sóng trong cọc (m/s)
Kiểu cọc
4002
3583
Bê tơng 40x40 cm
Bê tông 40x40 cm
Số 54 - Tháng 03/2018
5
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
Bảng 5. Số liệu thí nghiệm cọc móng cầu
chữ Y
Hình 6. Kết quả biểu đồ đo địa chấn song
song trụ T3.1 và T3.2 Cầu Nhị Thiên Đường 1.
6B
7C
Khoảng cách ống đo (mm)
800
600
Chiều dài cọc xác định (m)
25,04
25,83
Vận tốc sóng trong cọc (m/s)
3590
3967
Kiểu cọc
Bê tơng 40x40 cm Bê tơng 40x40 cm
Cơng trình sửa chữa và nâng cấp Cầu
cảng Tân Cảng
05 cọc móng V2, V5, V7, V9, V10 được
lựa chọn thí nghiệm địa chấn song song. Kết quả
thí nghiệm mơ tả trong bảng 4 và hình 7.
Bảng 4. Số liệu cọc móng cầu cảng Tân
Cảng
V10
V9
V7
V5
V2
Khoảng cách
ống đo (mm)
800
450
400
500
1100
Chiều dài cọc
xác định (m)
24,55
30,98
29,54
22,40
31,66
Vận tốc sóng
trong cọc (m/s)
4745
4711
4783
4707
4270
Kiểu cọc
Thép
ống
D600
Thép
hình I
350
Thép
ống
D600
Thép
ống
D350
Thép
hình I
350
Hình 8. Kết quả biểu đồ đo địa chấn song
song trụ 6B và 7C - Cầu chữ Y
6. KẾT LUẬN
Từ các kết quả thực nghiệm kỹ thuật đo
địa chấn song song tại hiện trường thí nghiệm và
trên cơng trình, một số kết luận có thể rút ra:
• Xác định đáy móng theo biểu đồ thời
gian sóng đến đầu tiên là khá rõ ràng khi môi
trường đất xung quanh móng có độ cứng đồng
nhất cho phép đánh giá tin cậy chiều dài cọc,
nhận diện chất lượng cọc.
Hình 7. Kết quả biểu đồ đo địa chấn song
song trụ V2 và V5 - Cầu cảng Tân Cảng
Cơng trình mở rộng Cầu chữ Y
• Sử dụng các lỗ đo trong phạm vi khoảng
1,5 m so với móng, đáy các cọc móng có thể nhận
diện từ biểu đồ thời gian sóng đến đầu tiên theo
độ sâu và ở độ sâu nơi biên độ sóng đến suy giảm
đáng kể.
02 cọc móng trụ cầu 6B và 7C được lựa
• Đáy cọc móng thể bị giải đốn lầm lẫn
chọn thí nghiệm địa chấn song song. Kết quả thí
do sự thay đổi vận tốc sóng nén ở biên giới giữa
nghiệm mô tả trong bảng 5 và trên hình 8.
các tầng đất. Một đề nghị kết hợp kỹ thuật đo địa
6
Số 54 - Tháng 03/2018
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
chấn song song và kỹ thuật đo gamma địa tầng có and Environmental of Problems, 67-74. 1999.
thể cải thiện độ tin cậy về các độ sâu móng giải
4. Nguyen Le Son et al, “Nghiên cứu ứng
dụng
một số kỹ thuật sóng âm kiểm tra khơng phá
đốn ở nơi địa tầng đất phức tạp.
hủy đánh giá chất lượng và độ sâu móng, kết cấu
• Vận tốc sóng biểu kiến của các cọc các cơng trình xây dựng, giao thơng”, Báo cáo
tổng kết đề tài, mã số: VNLNTVN/CS/03-02-05,
móng được xác định theo độ dốc trong biểu đồ tháng 2/2004.
biểu diễn thời gian sóng đến đầu tiên theo độ sâu
có thể sử dụng để nhận diện loại vật liệu và chất
lượng móng kết cấu.
Các kết quả nghiên cứu đã chứng tỏ khả
năng của kỹ thuật đo địa chấn song song có thể áp
dụng cho các điều kiện hiện trường phức tạp. Các
khả năng và kết quả thu nhận được có giá trị để
áp dụng tin cậy một kỹ thuật NDT mới cho công
tác điều tra khảo sát khơi phục, nâng cấp các cơng
trình hiện hữu.
Nguyễn Lê Sơn,
Nguyễn Văn Thái Bình,
Phạm Thị Lan Anh
Trung tâm NDE (TP. HCM)
__________________________________
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Obrutsky L. et al. (2010), Eddy Current
Richard J. Finno, Peter W. Osborn, Final Reports
of project: “Non-destructive Evaluation of a Deep
Foundation Test”, Infrastructure Technology
Institute (ITI) at the Northwestern University
National Geotechnical Experimentation Site,
June 1997.
2. M F Aouad.
L. D. Olson, Olson
Engineering, “Applications of NDT Methods
for the Determination of Unknown Bridge
Foundation Depths”, The Fourth International
Conference on Non-Destructive Testing in Civil
Engineering, NDT-CE ‘97”, Liverpool- UK, 8-11
APRIL 1997.
3. Lanbo Liu and Guo Tieshuan, “Seismic
Non-Destructive Tests on Reinforced Concrete
Column of the Longtan Highway Bridge,
Guangxi, China”, Proceedings of Symposium
on the Application of Geophysics to Engineering
Số 54 - Tháng 03/2018
7
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
KHÁM PHÁ MỚI VỀ BÍ ẨN CHỨA TRONG SỰ BỀN VỮNG
CỦA CÁC ĐỒNG VỊ CARBON
Mới đây một nhóm các nhà khoa học quốc tế, trong đó có sự tham gia của các cán bộ Viện
Vật lý (Viện Hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam), đã tiến hành thí nghiệm tại Trung tâm Vật
lý hạt nhân của Đại học Tổng hợp Osaka. Nhóm đã phát hiện ra hạt nhân carbon, nguyên tố quan
trọng cho sự sống, có chứa số magic bằng 6.
Số Magic là số của proton hoặc notron
trong một hạt nhân nào đó làm cho hạt nhân này
trở lên bền vững hơn so với các hạt nhân có số
notron và proton không phải là số Magic. Các số
magic được xác định một phần bằng lực liên kết
spin-quỹ đạo liên quan đến spin của các proton
8
Số 54 - Tháng 03/2018
và notron trong hạt nhân. Goeppert Mayer và J.
Hans D. Jensen đã đề xuất ý tưởng này để giải
thích việc tách các trạng thái lượng tử của proton
và notron vào năm 1949 và đã nhận giải thưởng
Nobel. Tuy nhiên, cho đến nay người ta vẫn chưa
hiểu được nguồn gốc thực sự của lực hạt nhân.
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
Các nhà khoa học đã tiên đoán rằng số
magic bằng 6 là trường hợp rất đặc biệt bởi vì nó
sẽ cho phép chúng ta tìm hiểu một cách thấu đáo
nguồn gốc của liên kết spin-quỹ đạo. Tuy nhiên
sự tồn tại của hạt nhân với số magic bằng 6 vẫn
chưa được xác nhận.
Mới đây một nhóm các nhà khoa học quốc
tế, trong đó có sự tham gia của các cán bộ Viện
Vật lý (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ
Việt Nam), đã tiến hành thí nghiệm tại Trung tâm
Vật lý hạt nhân của Đại học Tổng hợp Osaka.
Nhóm đã phát hiện ra hạt nhân carbon, nguyên tố
quan trọng cho sự sống, có chứa số magic bằng 6.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành một số thí nghiệm
để đo bán kính phân bố của các proton trong các
đồng vị khác nhau của nguyên tố carbon (các
đồng vị có cùng số proton nhưng có số notron
khác nhau). Thật thú vị, các nhà khoa học thấy
rằng bán kính phân bố proton trong các đồng vị
carbon khác nhau lại có bán kính phân bố proton
khá bằng nhau. Nhóm nghiên cứu vừa cơng bố
phát hiện mới của họ trong tạp chí nổi tiếng
thế giới về khoa học tự nhiên, tạp chí Nature
Communications.
với tốc độ chuyển dời tứ cực điện và số liệu về
khối lượng nguyên tử đã cho phép chúng tơi đốn
nhận được rất có thể có một đồng vị của carbon
với số magic bằng 6”.
Để giải thích được các kết quả thực
nghiệm, các nhà khoa học đã tiến hành nhiều tính
tốn lý thuyết. Bán kính phân bố proton tính bằng
lý thuyết phù hợp khá tốt với các số liệu thực
nghiệm. Họ cũng nghiên cứu việc tách mức do
tương tác spin-quỹ đạo đối với các đồng vị của
carbon thơng qua việc phân tích số liệu đo được
bằng thực nghiệm và tính bằng lý thuyết của năng
lượng cần để thêm vào hoặc tách một proton ra
khỏi hạt nhân cho mỗi đồng vị.
Hooi Jin Ong đã nói rằng “Việc phân tích
số liệu thực nghiệm của chúng tơi đã xác nhận
rằng việc tách mức do tương tác spin-quỹ đạo tồn
tại ở mọi hạt nhân”. “Ngoài ra, số magic bằng 6
là cũng rất dễ nhận ra như các số magic khác”.
Việc đoán nhận được số magic bằng 6 đã
cho phép nghiên cứu nguồn gốc của việc tách
mức do tương tác spin-quỹ đạo trong hạt nhân.
Khám phá mới của nhóm nghiên cứu đã làm gia
tăng những kiến thức cơ bản về lực spin-quỹ đạo,
Tác giả đứng đầu của bài báo này, Trần nguồn gốc của số magic trong hạt nhân và độ bền
Đình Trọng, đã phát biểu rằng “Việc kết hợp các vững của hạt nhân, những yếu tố quan trọng để
kết quả đo bán kính phân bố proton của chúng tơi hiểu về hạt nhân nguyên tử.
Số 54 - Tháng 03/2018
9
THƠNG TIN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ HẠT NHÂN
Hình 3. Minh họa lực liên kết spin-quỹ
đạo. Hạt nhân sẽ bền vững hơn khi xung lượng
quỹ đạo góc và spin của một proton hoặc notron
có cùng hướng.
Để tìm hiểu sâu về nghiên cứu này, hãy
Hình 1: Cấu trúc vỏ tính bằng thế năng
dao động tử điều hịa có tính đến xung lượng góc đọc bài báo khoa học với tiêu đề ““Evidence
quỹ đạo (trái) và lực liên kết spin quỹ đạo (phải). for prevalent Z = 6 magic number in neutronrich carbon isotopes” trong tạp chí Nature
Communications.
( />articles/s41467-018-04024-y).
Dưới đây là một số hình ảnh của nhóm
cán bộ Viện Vật Lý trong các thí nghiệm đo bán
kính phân bố proton trong các đồng vị của carbon
tại Trung tâm Vật lý Hạt nhân tại Đại học Tổng
hợp Osaka (Nhật Bản).
Hình 2. Bằng chứng về số magic proton
bằng 6 (xem mũi tên màu xanh) thu được qua
việc đánh giá một cách hệ thống các số liệu thực
nghiệm. (a) Bán kính phân bố proton khơng phụ
thuộc vào khối lượng hạt nhân. (b) Xác suất
chuyển dời điện, (c) Khe vỏ proton (proton shell
gap), (d) Sự phụ thuộc của khe vỏ proton vào số
notron và proton.
10
Số 54 - Tháng 03/2018
THƠNG TIN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ HẠT NHÂN
Hồng Sỹ Thân
(lược dịch)
Số 54 - Tháng 03/2018
11
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN THẾ GIỚI NĂM 2017
VÀ NHỮNG THÁCH THỨC TRONG ĐỔI MỚI
CƠNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN
1. Thơng tin chung về năng lượng hạt nhân thế 1200 và tổng công suất 2.400 MW được xây
giới năm 2017
dựng theo thiết kế của Nga cách thủ đô Dhaka
của Bangladesh 160 km theo hợp đồng ký
Tính đến tháng 12-2017, trên thế giới có ngày 25-12-2015. Nhà thầu xây dựng là JSC
448 lò phản ứng (LPU) hạt nhân tại các nhà máy Atomstroyexport, ROSATOM. Lị phản ứng có
điện hạt nhân (NMĐHN) đang vận hành và 59 lò tên gọi VVER-1200/ V-523.
phản ứng đang trong q trình xây dựng. Các khu
Lị phản ứng thứ 3 phiên bản VVER
vực với số lượng lớn các lò phản ứng đang vận
hành bao gồm bắc Mỹ, Tây Âu và châu Á. Các lị V-412 cơng suất 1000 MWe cũng được khởi
phản ứng đang được xây dựng tập trung chủ yếu công xây dựng vào ngày 29-6-2017 tại NMĐHN
Kudankulam, Ấn Độ.
tại châu Á và Đơng Âu (hình 1).
Trong số các lị phản ứng được bắt đầu
khởi cơng xây dựng năm 2017, đáng chú ý là
sự kiện NMĐHN Rooppur (Bangladesh) đã tiến
hành đổ bêtơng cho lị phản ứng đầu tiên vào
ngày 30-11-2017 (hình 4).
NMĐHN Rooppur với hai lị VVER-
12
Số 54 - Tháng 03/2018
Tổ máy số 5 NMĐHN Shin-Kori, Hàn
Quốc cũng trải qua một năm nhiều song gió với
việc khởi cơng xây dựng (1-4-2017), tạm dừng
xây dựng (24-6-2017) và tái khởi công trở lại vào
25-10-2017. Các tổ máy Shin-Kori 5 và 6 dự định
xây dựng là thiết kế lị APR-1400 với cơng suất
1455 MWe do KHNP xây dựng và vận hành.
THƠNG TIN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ HẠT NHÂN
Hình 1. Phân bố các NMĐHN trên thế
giới (PRIS - Power Reactor Information System,
2017)
Hình 2. Số LPU được khởi cơng xây dựng
mại
Hình 4. Đổ bê tơng móng tại NMĐHN
Rooppur, Bangladesh (30-11-2017)
Hình 5. Đổ bê tông tổ máy số 3 NMĐHN
Kudankulam, Ấn Độ (16-10-2017)
Trong khi đó, hai lị phản ứng PWR cơng
suất 1117MWe tại dự án V.C. Summer-2 và 3,
Hoa Kỳ đã dừng xây dựng vào 31-7-2017. Hai lò
AP-1000 trong dự án V.C. Summer đã khởi công
xây dựng từ 2013. Tuy nhiên, các dự án khác vẫn
đang trên đà phát triển, nhất là các dự án xây dựng
các lị cơng suất nhỏ (SMR). Điển hình là dự án
xây cất 12 mơđun của Nuscale (Nuscale x 12)
với tổng công suất 600 MWe của công ty Western
Initiative for Nuclear, Utah AMPS, Energy NW.
Thiết kế của Nuscale đã nhận được chứng chỉ
thiết kế vào 1-2017 và giấy phép xây dựng và vận
Hình 3. Số LPU bắt đầu phát điện thương hành (COL) vào đầu 2018. Sau 20 năm suy giảm
liên tục, ngân quỹ R & D của chính phủ cho năng
lượng hạt nhân đang được phục hồi với mục tiêu
Số 54 - Tháng 03/2018
13
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
tiêu chuẩn pháp quy sửa đổi: đó là các tổ máy
Takahama 3 và 4, Ikata 3, Sendai 1 và 2. Theo
Năm 2017 cũng đánh dấu việc đưa điện cơ quan pháp quy hạt nhân Nhật Bản, các lò
lên lưới (phát điện thương mại) trở lại của các tổ phản ứng tiếp theo có thể tiếp tục hoạt động trở
máy Takahama-3 (9-6-2017) và Takahama-4 (22- lại là Kashiwazaki-Kariwa 6 và 7 của Công ty
5-2017) của công ty điện lực Kansai, Nhật Bản. điện lực Tokyo và Tokai-2 của JAPC, tiếp theo
Đây là hai tổ máy PWR công suất 830 MWe mỗi là Onagawa-2 của điện lực Tohoku và Shimane-2
của điện lực Chugoku.
lò.
xây dựng lại sự dẫn đầu của Hoa Kỳ trong công
nghệ hạt nhân.
2. Đổi mới công nghệ năng lượng hạt nhân và
những vấn đề đặt ra
Nóng lên tồn cầu là một vấn đề ngày
càng trở thành vấn đề cấp bách trên thế giới.
Năng lượng hạt nhân là một trong số ít cơng nghệ
có thể góp phần làm giảm sự thay đổi khí hậu
bằng cách giảm phát thải CO2. Sau giai đoạn sụt
giảm và bắt đầu vào thế kỷ 21, số lò phản ứng hạt
nhân trên thế giới bắt đầu tăng. Tuy nhiên, tai nạn
Fukushima ảnh hưởng lớn đến các chương trình
Hình 6. Các tổ máy Shin-Kori 5, 6 (Hàn năng lượng nguyên tử của nhiều quốc gia.
Hiện nay số lò phản ứng hạt nhân bắt đầu
Quốc)
tăng trở lại, nhưng sự chấp nhận của cơng chúng
trở nên khó khăn hơn nhiều so với trước đây ở
nhiều nước.
Năng lượng hạt nhân khơng chỉ có vấn
đề an tồn mà cịn có một số khó khăn do tạo ra
các vật liệu phóng xạ và cơng nghệ nói chung có
lien quan tới sản xuất vũ khí hạt nhân. Tuy nhiên,
nó có những tính chất đặc biệt như mật độ năng
lượng cực kỳ cao, nguồn tài nguyên dồi dào, và
lượng phát thải CO2 gần như bằng không.
Theo lộ trình năng lượng hạt nhân của
các cơ quan quốc tế (Nuclear Energy Agency,
Hình 7. Biểu đồ số lị phản ứng được khởi International Energy Agency 2015 Technology
công xây dựng (1986-2016)
Roadmap - Nuclear Energy), năng lực của năng
Tất cả 48 lò phản ứng của Nhật Bản đã lượng hạt nhân sẽ khơng thay đổi từ nay cho
bị đóng cửa trong năm 2011 và 2012 sau tai tới năm 2050 ở các nước OECD, nhưng sẽ tăng
nạn Fukushima (3-2011). Năm lò phản ứng đã nhanh ở các nước đang phát triển. Các nước phát
được phê duyệt để khởi động lại và đã được đưa triển đang giúp đỡ những nước đang phát triển
vào hoạt động thương mại sau khi đạt được các thành công trong việc sử dụng năng lượng hạt
14
Số 54 - Tháng 03/2018
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
nhân. Các lị phản ứng an tồn, đơn giản và dễ vực như bảo tồn tài nguyên và giảm thiểu chất
dàng đáp ứng được yêu cầu cho các nước đang thải, loại bỏ trên thực tế các tai họa thảm khốc
phát triển.
bên ngồi nhà máy, duy trì khả năng cạnh tranh
kinh tế, giảm rủi ro tài chính, xâm nhập các ngành
Sự đổi mới được xác định bằng cách
năng lượng mới, và loại trừ việc sử dụng vật liệu
mô tả đầu ra của nó như là một sản phẩm (hoặc
hạt nhân sai mục đích. R&D và áp dụng các giải
q trình) mới hoặc cải tiến đáng kể, mang lại
pháp sáng tạo là các phương tiện tốt để thu hút
lợi ích kinh tế và / hoặc xã hội bằng cách đưa
các nhà khoa học trẻ tài năng và kỹ sư gắn bó với
ra thị trường (hoặc bằng cách sử dụng trong một
ngành hạt nhân.
doanh nghiệp). Sự đổi mới trong công nghệ năng
Để đáp ứng nhu cầu về các nhà máy điện
lượng hạt nhân bao gồm một loạt các hoạt động
- nghiên cứu cơ bản, phát triển, trình diễn, triển hạt nhân hiện tại và các cơ sở chu trình nhiên liệu,
khai thí điểm, và phổ biến rộng rãi - dẫn đến một có rất nhiều dự án đang tiến hành với các yếu tố
sản phẩm mới hoặc cải tiến đáng kể cho đến khi đổi mới về nhiều chủ đề như suy thoái / lão hóa
nó được đưa vào thị trường, và do đó cần nhiều vật liệu, nhiên liệu hiệu suất cao và độ tin cậy cao
của nhiên liệu, đánh giá không phá hủy và đặc
nỗ lực hơn ngoài các nghiên cứu R & D.
tính vật liệu, thiết bị và điều khiển (I&C) với việc
Ngồi ra, sự đổi mới cịn là những hệ hiện đại hóa phần cứng và các hệ thống, quản lý
thống tiên tiến cần thiết để đạt được sự đổi mới rủi ro tài sản hạt nhân, công nghệ và ứng dụng
trong các hệ thống năng lượng hạt nhân. Các hệ phân tích và đánh giá rủi ro an tồn v.v…
thống đổi mới bao gồm các chủ thể của sự đổi
Các chương trình R & D điển hình cho
mới (cơ quan chính phủ, các nhà nghiên cứu R &
D, các nhà cung cấp hệ thống / dịch vụ, các nhà việc triển khai ngắn hạn (5-10 năm) là nhằm mục
cung cấp năng lượng) và các mối quan hệ của họ, đích phát triển các lị phản ứng thế hệ III và III +,
các khuôn khổ thể chế, cơ sở hạ tầng đổi mới và với các tính năng cải tiến như tăng cường độ an
tồn (bằng các đặc tính cố hữu và các hệ thống
thực tiễn quản lý v.v...
thụ động), thiết kế chuẩn hóa, đơn giản hóa và
Năng lượng hạt nhân là một giải pháp chắc chắn hơn , độ khả dụng cao hơn và tuổi thọ
để đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng dài hơn, giảm khả năng xảy ra các sự cố nóng
trong tương lai một cách bền vững. Hiện trạng chảy và ảnh hưởng tối thiểu tới môi trường trong
công nghệ hạt nhân cho thấy mức độ tuân thủ cao trường hợp xảy ra tai nạn nghiêm trọng. Hơn một
với các tiêu chí phát triển bền vững và hiệu năng chục lò phản ứng thế hệ III và III + đang trong
tuyệt vời so với các giải pháp thay thế năng lượng các giai đoạn phát triển thiết kế khác nhau; Trong
khác. Tuy nhiên, vẫn cịn có những vấn đề lo ngại đó, tập trung vào sự phát triển tiến hóa của lị
của cơng chúng về việc triển khai năng lượng hạt phản ứng nước áp lực (PWR), lị phản ứng nước
nhân quy mơ lớn có thể được giải quyết một cách sơi (BWR) và thiết kế lò phản ứng nước nặng
đáng kể bằng cách tiếp cận sáng tạo hơn. Điều (PHWR).
này nhấn mạnh sự cần thiết phải đổi mới cơng
Các chương trình triển khai dài hạn tập
nghệ hạt nhân.
trung vào các hệ thống hạt nhân thế hệ IV. Ví dụ,
Đối với việc triển khai mạnh mẽ hơn ứng Diễn đàn quốc tế thế hệ IV (GIF), được thành lập
dụng năng lượng hạt nhân trong tương lai, các vào tháng 1 năm 2000 và gồm 11 thành viên, đã
giải pháp sáng tạo được tìm kiếm trong các lĩnh lựa chọn 6 hệ thống đầy hứa hẹn để đối phó với
Số 54 - Tháng 03/2018
15
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
những thách thức về năng lượng trong tương lai:
lò phản ứng nhanh làm mát bằng natri (SFR), lò
phản ứng nhanh làm nguội bằng khí (GFR), lị
phản ứng nhanh làm nguội bằng kim loại nóng
chảy LMFR, các lị phản ứng muối nóng chảy
(MSR), các lò phản ứng làm mát bằng nước siêu
tới hạn (SCWR) và các lò phản ứng nhiệt độ rất
cao (VHTR). GIF đã thành lập các ban chỉ đạo hệ
thống để thực hiện các công việc R&D cần thiết
cho từng hệ thống bằng cách lập kế hoạch và lồng
ghép các dự án R&D của các nước thành viên góp
phần vào thiết kế chung. Hiện nay, các kế hoạch
R&D chi tiết đã thu hẹp rất nhiều khoảng cách
công nghệ cho mỗi công nghệ được lựa chọn và
đang được xem xét.
nhân đòi hỏi đầu tư ban đầu cao với việc thu hồi
vốn chậm, nhưng mặt khác, nhà máy có tuổi thọ
kỹ thuật cao và lợi nhuận cao từ vốn đầu tư do
chi phí nhiên liệu và vận hành thấp. Mặc dù công
nghệ hạt nhân đã đạt đến một trạng thái khá hoàn
hảo nhưng nó vẫn đang phát triển và vẫn có cơ
hội cho sự phát triển và cải tiến công nghệ tiên
tiến.
Về mặt kỹ thuật, các lò phản ứng hạt nhân
sản xuất năng lượng dưới dạng nhiệt và có thể
cung cấp các sản phẩm năng lượng khác ngoài
điện, bao gồm cả nhiệt sưởi ấm, đặc biệt là để
sản xuất nước ngọt và hydro. Vì việc cung cấp
nhiệt với nhiệt độ cao là cơng cụ cho việc sản
xuất hydro hạt nhân hiệu suất cao, các lò phản
ứng nhiệt độ cao, giống như VHTR, đang nhận
được sự quan tâm ngày càng tăng. Nhiều quốc
gia với các chương trình năng lượng hạt nhân tiên
tiến, như Hoa Kỳ, Pháp, Nhật Bản, Hàn Quốc và
EURATOM, đã đưa ra các chương trình sản xuất
hydro từ năng lượng hạt nhân.
Các đặc điểm đặc biệt của cơng nghệ hạt
nhân địi hỏi sự phát triển hạt nhân phải được
thực hiện trong các khuôn khổ pháp lý cụ thể về
hạt nhân, các quy định về sức khoẻ và an tồn,
khơng phổ biến vũ khí hạt nhân và kiểm sốt xuất
khẩu. Những khn khổ pháp lý đã được thiết lập
này, cả quốc gia lẫn quốc tế, có thể có cả những
tác động tích cực và tiêu cực đối với đổi mới công
nghệ hạt nhân.
Nguồn nhân lực và cơ sở hạ tầng: Khả
năng đổi mới của một quốc gia hoặc của công ty
phụ thuộc vào nguồn nhân lực có trình độ, tiếp
cận với các cơ sở nghiên cứu và phát triển, kiến
thức về văn hoá tổ chức cho sự đổi mới ... Sự hợp
tác quốc tế và liên ngành trong các lĩnh vực này
đang ngày càng trở nên quan trọng.
Về mặt chính sách, các chính phủ quan
tâm đến việc đảm bảo rằng điện hạt nhân có vai
trị quan trọng trong việc cung cấp năng lượng
cần phải có chính sách lâu dài, trong khn khổ
Phát triển cơng nghệ năng lượng hạt nhân
chính sách quốc gia, tn thủ các quy tắc quốc tế
địi hỏi phải có thời gian dài và bao gồm cả các
phù hợp và hỗ trợ tài chính cho việc phát triển các
thiết bị thử nghiệm / thí nghiệm / chế tạo phức
hệ thống năng lượng hạt nhân đổi mới.
hợp lớn, phức tạp, và các nhà máy sản xuất năng
lượng với các yêu cầu về chất lượng (cấp độ hạt
Nguồn nhân lực và cơ sở hạ tầng cho
nhân) rất đặc biệt. Nghiên cứu liên quan đến năng R&D hạt nhân đòi hỏi nguồn nhân lực và cơ sở
lượng hạt nhân bao gồm một phạm vi rộng các hạ tầng đặc biệt. Các chiến lược quốc gia, bao
nguyên tắc, sử dụng nhiều tài nguyên và mang gồm các cách tiếp cận quốc tế, nên được thiết lập
tính dài hạn và phải tính đến các mối quan tâm để phát triển và bảo tồn kiến thức, xây dựng và
khơng phổ biến vũ khí hạt nhân và bảo vệ bức xạ duy trì các cơ sở hạ tầng cần thiết.
trong quá trình phát triển.
Hợp tác quốc tế là công cụ cho sự thành
Việc triển khai công nghệ năng lượng hạt công của các hoạt động nghiên cứu và phát triển
16
Số 54 - Tháng 03/2018
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
trong lĩnh vực hạt nhân, chia sẻ gánh nặng tài
chính, tối ưu hóa việc sử dụng các nguồn lực hiện
có, tránh trùng lặp, khai thác sức mạnh tổng hợp
và tăng cường tính linh động của các chuyên gia
và trao đổi, nâng cao kiến thức.
3. Kết luận
Hầu hết các lò phản ứng hiện đang lên kế
hoạch là ở khu vực châu Á, với các nền kinh tế
tăng trưởng nhanh và nhu cầu điện tăng nhanh.
Tất cả, trên 160 lị phản ứng với tổng
cơng suất khoảng 168.000 MWe đã được đặt
hàng hoặc lên kế hoạch, và hơn 300 lò phản ứng
khác được đề xuất.
Các mối quan ngại về an ninh năng lượng
và những ràng buộc về hiệu ứng nhà kính đối với
việc đốt nhiên liệu hóa thạch đã đưa điện hạt nhân
trở lại chương trình nghị sự về các dự án năng
lượng mới ở nhiều nước. Vào cuối năm 2017 có
59 lị phản ứng đang được xây dựng trên thế giới
- một minh chứng cho thấy xu thế khó có thể đảo
ngược của điện hạt nhân và cùng với sự phát triển
này là những địi hỏi ngày càng cao về đổi mới
cơng nghệ, pháp quy và an toàn.
Lê Đại Diễn
Trung tâm Đào tạo hạt nhân
Số 54 - Tháng 03/2018
17
THƠNG TIN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ HẠT NHÂN
CHÍNH SÁCH ĐA DẠNG HĨA
NGUỒN CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG
VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỆN HẠT NHÂN
CỦA TRUNG QUỐC
Từ đầu những năm 2000, Trung Quốc đã
kiên định đẩy mạnh chương trình điện hạt nhân
để phát triển bền vững và đáp ứng mục tiêu phát
triển hài hồ giữa kinh tế, xã hội, và bảo vệ mơi
trường.
Mức tăng trưởng cao của Trung Quốc từ
những năm 1980 chủ yếu dựa trên chương trình
phát triển năng lượng. Theo đó, nhu cầu sử dụng
năng lượng cũng tăng tới 200% và gần 150% tính
trên đầu người, và hơn một nửa của mức tăng
trưởng này diễn ra từ năm 2001. Hiện nay, Trung
Quốc đã trở thành nhà sản xuất và tiêu thụ năng
lượng lớn thứ hai trên thế giới, sau Hoa Kỳ. Các
sản phẩm chế biến - nguồn xuất khẩu hàng đầu
và nhân tố đóng góp chủ yếu cho GDP của nước
này - chiếm khoảng 60% tổng mức tiêu thụ điện
năng. Mối liên hệ chặt chẽ giữa nhu cầu sử dụng
năng lượng ngày một cao và sự phát triển kinh tế
cũng như chính sách năng lượng đã trở thành mối
quan tâm hàng đầu của chính phủ Trung Quốc.
Chính sách và mục tiêu phát triển điện hạt
nhân của Trung Quốc
Chiến lược phát triển năng lượng “kinh
tế, sạch và an toàn” đã được Trung Quốc tuân
thủ nghiêm túc sau những bước đi ban đầu. Điều
này đã thúc đẩy cuộc cách mạng năng lượng, và
những cải cách trong các hình thức sản xuất và
sử dụng năng lượng, tối ưu hóa cơ cấu cung cấp
năng lượng và nâng cao hiệu quả phát triển, sử
dụng nguồn năng lượng sạch.
18
Số 54 - Tháng 03/2018
Trung Quốc hiện đang phát triển sử dụng
nguồn năng lượng phi hóa thạch, song song với
việc sử dụng một cách hiệu quả nguồn năng lượng
hóa thạch. Mục tiêu là giảm tỉ lệ tiêu thụ than và
dầu, tăng tỉ lệ tiêu thụ năng lượng tái tạo như năng
lượng gió, năng lượng mặt trời, năng lượng địa
nhiệt và đặc biệt là tăng tỉ lệ đóng góp của năng
lượng hạt nhân. Đến năm 2020, tỷ lệ năng lượng
phi hóa thạch trong tiêu thụ năng lượng ở Trung
Quốc sẽ đạt 15%, tỷ trọng sử dụng khí tự nhiên
sẽ là hơn 10%, và tỷ lệ tiêu thụ than sẽ được kiểm
soát dưới mức 62%. Từ năm 2013 đến năm 2015,
tỷ trọng nhiệt điện than ở Trung Quốc đã được hạ
xuống từng bước, giảm từ 78,36% (2013) xuống
74,94% (2015). Tỷ lệ điện từ năng lượng gió và
năng lượng mặt trời đã tăng từ 2,78% (2013)
đến 4,32% (2015), và của điện hạt nhân tăng từ
2,10% (2013) lên 3,01% (2015). Trong 10 năm
tới, Trung Quốc đặt mục tiêu nâng tỉ lệ đóng góp
của điện hạt nhân tăng lên 10%.
Ngược dòng lịch sử, tháng 1/1955,
Trung Quốc khởi động chương trình phát triển
năng lượng nguyên tử. Năm 1964, nước này
thử nghiệm thành công quả bom nguyên tử đầu
tiên ký hiệu A. Ba năm sau đó, Trung Quốc thử
nghiệm thành công quả bom nguyên tử thứ hai,
ký hiệu H. Năm 1970, trọng tâm của các chương
trình hạt nhân chuyển sang mục đích dân sự khi
bắt đầu xây dựng nhà máy điện hạt nhân. Năm
1991, nhà máy điện hạt nhân đầu tiên tại Kỳ Sơn
(Qinshan) thuộc tỉnh Chiết Giang (Zhejiang) ở
THƠNG TIN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ HẠT NHÂN
miền đơng Trung Quốc, bắt đầu hoạt động. Đây
là loại lò nước áp lực (PWR) có tên là CNP-300
với cơng suất 288 MW.
Cách tiếp cận công nghệ điện hạt nhân
của Trung Quốc khá đặc biệt: một mặt nỗ lực tự
thiết kế chế tạo một số nhà máy như Qinshan giai
đoạn I và II, mặt khác tìm cách nhập khẩu cơng
nghệ điện hạt nhân từ nhiều nguồn khác nhau. Đó
là lị PWR của Pháp cho các nhà máy Daya và
Lingao, lò VVER của Nga cho nhà máy Tianwan,
lò CANDU của Canada cho nhà máy Qinshan
giai đoạn III, lò AP1000 của Westinghouse Hoa
Kỳ cho nhà máy Sanmen và Haiyang. Khi xây
dựng các nhà máy điện hạt nhân mới, Trung
Quốc tiếp tục dựa trên nỗ lực của bản thân thơng
qua các các chương trình phát triển nội địa hoá,
trong khi đẩy mạnh hợp tác quốc tế để đưa vào
sử dụng những công nghệ điện hạt nhân tiên tiến
đã được khẳng định. Yêu cầu được đặt ra đối
với lĩnh vực phát triển điện hạt nhân của Trung
Quốc là tích cực nâng cao năng lực trong thiết kế
và nội địa hố để tiến tới tự chủ cơng nghệ điện
hạt nhân của riêng mình. Thơng qua việc cam
kết chuyển giao công nghệ thông qua các dự án,
Trung Quốc đang vươn tới trình độ độc lập xây
dựng lị PWR cải tiến thế hệ II vào năm 2010
và PWR thế hệ III vào những năm sau đó. Tổng
cơng ty Hạt nhân quốc gia Trung Quốc (CNNC)
đã hợp tác với tập đồn Areva NP (Pháp) và Cơng
ty Westinghouse (Hoa Kỳ) để phát triển một thiết
kế tiêu chuẩn của Trung Quốc CNP-1000 với lò
PWR 3 vòng tải nhiệt, độ cháy cao và chu kỳ nạp
liệu 24 tháng. Ngoài ra, CNNC ký thoả thuận với
Công ty Năng lượng hạt nhân Canada (AECL)
cùng phối hợp phát triển thiết kế ACR dựa trên
cơng nghệ lị CANDU. Trung Quốc cũng bày tỏ
sự quan tâm tới công nghệ ABWR của Mỹ và
Công ty GE Nuclear đang thảo luận với CNNC.
Tháng 2/2006, Uỷ ban Năng lượng hạt nhân quốc
gia Trung Quốc cơng bố lị PWR cải tiến cỡ lớn
và lị HTR (lị phản ứng làm mát bằng khí gas) cỡ
nhỏ là hai loại dự án được ưu tiên phát triển trong
15 năm sau đó.
Sau sự cố ở Fukushima (2011), Trung
Quốc cũng cho ngừng xây dựng mới các nhà
máy điện hạt nhân. Tuy nhiên, mọi việc đã thay
đổi kể từ 2012, Trung Quốc đã bộc lộ tham vọng
theo đuổi chương trình điện hạt nhân, thể hiện
qua việc cho tái cấu trúc lĩnh vực năng lượng.
Hơn 2/3 tổng số năng lượng của quốc gia này
được sản xuất từ các nhà máy nhiệt điện đã lạc
hậu. Hậu quả của nó là nạn ơ nhiễm khơng khí và
mơi trường đang bủa vây Bắc Kinh, đó là ngun
nhân giải thích vì sao chính phủ Trung Quốc cho
dừng hoạt động rất nhiều nhà máy nhiệt điện
than vào cuối năm nay. Ngoài ra, tai nạn trong
khai thác than ở Trung Quốc mỗi năm giết chết
trên 2.000 người, và một vùng rộng lớn ở nơng
thơn phía Bắc của Trung Quốc đang bị ô nhiễm
nghiêm trọng.
Điện hạt nhân đang được coi là một giải
pháp “năng lượng sạch” thay thế điện chạy than.
Trung Quốc dự kiến sẽ vận hành 110 nhà máy
điện hạt nhân vào năm 2030 để đáp ứng nhu cầu
điện của mình. Nếu thực hiện được mục tiêu này,
Trung Quốc có thể sẽ bắt kịp Mỹ để trở thành
quốc gia có số lượng nhà máy điện hạt nhân
nhiều nhất trong mạng lưới các quốc gia có nhà
máy điện hạt nhân trên thế giới. Hiện nay, Trung
Quốc đã và đang xây dựng rất nhiều các nhà máy
điện hạt nhân (dựa trên thế hệ công nghệ điện
hạt nhân II+, và III) và có xu hướng triển khai
các dự án xuống phía nam. Theo báo cáo của Cơ
quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA), tính
đến ngày 20/9/2016 Trung Quốc đã có 35 tổ máy
điện hạt nhân đang hoạt động (tổng công suất
là 31.617 MW), 20 tổ máy khác đang được xây
dựng (tổng công suất là 22.956 MW) và có 42 dự
án tổ máy điện hạt nhân khác nằm trong kế hoạch
xây dựng (tổng công suất là 47.930 MW). Kế
hoạch dài hạn của Trung Quốc cho chương trình
Số 54 - Tháng 03/2018
19
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
phát triển điện hạt nhân là xây mới khoảng 170
tổ máy điện hạt nhân, có tổng cơng suất khoảng
195.000 MW (2050) nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu
thụ điện năng và giảm dần lượng khí phát thải
gây nóng lên tồn cầu.
Bản đồ các vị trị xây dựng nhà máy điện
hạt nhân của Trung Quốc (nguồn Viện nghiên
cứu Tepia - 2008)
Tại khu vực giáp với biên giới phía
Nam của Trung Quốc, trong năm 2016 có 3 nhà
máy điện hạt nhân đã đi vào vận hành thương
mại là nhà máy điện hạt nhân Phòng Thành
(Fangchenggang), Quảng Tây có cơng suất 1000
MW, các tổ máy 650 MW của nhà máy Xương
Giang (Changjiang), đảo Hải Nam và tổ máy 600
MW của nhà máy Trường Giang (Yangjiang),
Quảng Đông đã được kết nối lưới điện quốc gia
của Trung Quốc. Vị trí của 3 nhà máy này cũng
chỉ cách Hà Nội chưa đầy 500 cây số. Do đây là
các nhà máy do Trung Quốc tự phát triển công
nghệ để xây dựng nên đòi hỏi Việt nam cần chuẩn
bị năng lực để quan trắc, dự báo và đặc biệt là
năng lực ứng phó trong trường hợp xảy ra sự cố
đối với các nhà máy nói trên. Việc điều chỉnh
chương trỉnh điện hạt nhân của Việt Nam địi hỏi
sự duy trì và phát triển năng lực về công nghệ
điện hạt nhân để có thể đáp ứng tốt khi tình hình
thay đổi.
20
Số 54 - Tháng 03/2018
Xuất khẩu công nghệ điện hạt nhân “Made in
China”
Chính phủ Trung Quốc ln khuyến
khích các nhà sản xuất thiết bị hạt nhân nội địa
mở rộng thị trường ra bên ngoài lãnh thổ của họ.
Trong lễ kỷ niệm 60 năm phát triển công nghiệp
hạt nhân, lãnh đạo Trung Quốc đã cho biết công
nghiệp hạt nhân là “nền tảng quan trọng đối với
an ninh quốc gia và sẽ tìm cách nâng cao cơng
nghệ hạt nhân và tìm kiếm cơ hội xuất khẩu điện
hạt nhân cho thị trường toàn cầu”.
Vào năm 2012, hai tập đoàn nhà nước
Trung Quốc, gồm Tập đoàn Điện nguyên tử
Trung Quốc (CGN) và Tổng Công ty Hạt nhân
quốc gia Trung Quốc, đã dựa trên hai loại công
nghệ là CPR-1000 và CAP1000 để cùng phối
hợp với nhau và cho ra đời một cơng nghệ có
tên Hoa Long I (Hualong One) với mục tiêu xuất
khẩu các lò phản ứng thế hệ thứ ba sản xuất tại
Trung Quốc - loại lị dựa một phần vào cơng nghệ
Pháp. Đây là loại lị có vịng đời vận hành 60 năm
và có cơng suất 1150 MW. Dù liên doanh này
đã xuất khẩu được 6 lị phản ứng ở nước ngồi
nhưng Trung Quốc vẫn muốn gia tăng số lượng
này lên nhiều hơn nữa. Các quốc gia mà Trung
Quốc đã xuất khẩu công nghệ điện hạt nhân và dự
kiến xuất khẩu là: Pakistan, Romania, Argentina,
Anh, Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Nam Phi, Kenya, Ai Cập,
Sudan, Armenia, Kazakhstan.
Năm 2015, tại Nam Phi, Chính phủ Trung
Quốc đã ký kết một thỏa thuận về hợp tác kỹ
thuật hạt nhân. Tại Romania và Argentina, CNNC
cũng đã ký một bản ghi nhớ cho việc xây dựng
hai lò phản ứng CANDU-6 do Canada thiết kế
với số tiền 15 tỷ USD, nhưng phần lớn số tiền này
do chính Trung Quốc hỗ trợ. Ngồi ra chính phủ
Argentina đã cho phép xây dựng một lị phản ứng
Hoa Long I tại vùng Atucha, tỉnh Buenos Aires.
THƠNG TIN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ HẠT NHÂN
Tập đồn Đầu tư Năng lượng quốc gia
(SPIC), doanh nghiệp hạt nhân lớn thứ ba Trung
Quốc, hiện đang đàm phán với chính phủ Thổ Nhĩ
Kỳ về việc xây dựng 2 lò phản ứng CAP1400.
Tháng 8/2015, dự án xây dựng Hoa Long I ở nước
ngồi đầu tiên của Trung Quốc đã khởi cơng tại
Karachi (Pakistan). Các dự án cao cấp nhất của
CNNC được thực hiện tại Pakistan, với 2 lò phản
ứng cỡ nhỏ đã đi vào hoạt động và hai lò khác
đang triển khai xây dựng. Tuy Trung Quốc tuyên
bố rằng thiết kế lò phản ứng Hoa Long I là một
trong những lò phản ứng an tồn nhất trên thế
giới, nhưng cơng nghệ này hiện chưa được kiểm
chứng.
Ngoài việc phát triển và xuất khẩu cơng
nghệ điện hạt nhân “Made in China” thì Trung
Quốc hiện bắt đầu tham gia xây dựng dự án nhà
máy điện hạt nhân Hinkley Point C tại Vương
quốc Anh có trị giá 18 tỷ bảng Anh (tương đương
24 tỷ USD). Dự án này, ngày 15/9/2016, được
Chính phủ Anh thơng báo đồng ý cho triển khai.
Đây sẽ là nhà máy điện hạt nhân mới nhất ở
Vương quốc Anh được xây dựng kể từ sau khi
nhà máy điện hạt nhân Sizewell B được đưa vào
vận hành thương mại năm 1995. Dự án gồm
2 tổ lò phản ứng nước áp lực thế hệ III+ EPR
(European Pressurized Reactor), có cơng suất
điện lắp đặt mỗi tổ máy là 1670 MWe. Tập đoàn
Điện lực Pháp (EDF) là chủ đầu tư và Tập đoàn
Điện hạt nhân Trung Quốc (CGN) giữ 33,5% cổ
phần trong Dự án. Bên cạnh đó, 2 Tập đồn cịn
có kế hoạch phát triển các dự án nhà máy điện
hạt nhân mới sử dụng công nghệ lò phản ứng của
Trung Quốc (Hoa Long I) sẽ được xây dựng tại
Sizewell ở Suffolk và Bradwell ở Essex (Anh).
ứng nhu cầu tiêu thụ năng lượng ngày càng tăng
và để đảm bảo cho sự phát triển kinh tế bền vững.
Hiện tại hai quốc gia, Lào và Campuchia, đã có
những bước đi đầu tiên như việc ký thỏa thuận
xây dựng nhà máy điện hạt nhân với đối tác là
Liên bang Nga, một cường quốc về phát triển và
xây dựng công nghệ điện hạt nhân. Chúng ta đều
biết rằng có một mối liên kết giữa Trung Quốc
và Liên bang Nga trong việc cùng triển khai xây
dựng nhà máy điện hạt nhân. Cụ thể với dự án
tại Lào và Campuchia thì Trung Quốc (có thể) sẽ
cung cấp tài chính cho hai nước này để triển khai
dự án. Thái Lan, Indonesia cũng đã quan tâm tới
công nghệ Hoa Long I của Trung Quốc. Hiện
Thái Lan đã bắt đầu tiến hành độc lập đánh giá
công nghệ này.
Cùng với việc tham gia xây dựng, phát
triển và xuất khẩu cơng nghệ điện hạt nhân như
trình bày ở trên thì, Tổng Cơng ty Hạt nhân quốc
gia Trung Quốc cho biết Trung Quốc dự tính xây
khoảng 20 nhà máy điện hạt nhân di động, đặt
quanh khu vực Hoàng Sa và Trường Sa, tổng vốn
đầu tư 40 tỷ nhân dân tệ (gần 6 tỷ USD). Tập
đồn Cơng nghiệp đóng tàu Trung Quốc (CSIC)
là đơn vị chịu trách nhiệm thiết kế và xây dựng.
Công nghệ nhà máy điện hạt nhân di động này
cũng tương tự như công nghệ điện hạt nhân dùng
trong quân sự. Tuy nhiên, vào năm 2011, Uỷ ban
Nghiên cứu Quốc vụ viện Trung Quốc đã đưa ra
báo cáo cho thấy Cơ quan An toàn hạt nhân Quốc
gia (NNSA) - cơ quan pháp quy hạt nhân chính
của Trung Quốc, khơng có đủ nhân viên nếu so
với các cơ quan tương tự ở các quốc gia có nền
cơng nghiệp điện hạt nhân phát triển khác. Do
đó, NNSA và các tổ chức liên quan sẽ phải đối
mặt với thách thức đáng kể trong việc đảm bảo
Các nước thuộc khu vực Đơng Nam Á an tồn cho đội tàu hạt nhân di động của Trung
như Indonesia, Thái Lan, Lào và Campuchia, Quốc trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt và rủi
hiện nay cũng đang rất quan tâm tới việc xây ro va chạm từ giao thơng hàng hải vốn có mật độ
dựng các dự án nhà máy điện hạt nhân để đáp lớn tại Biển Đơng. Ngồi ra, Trung Quốc chưa
Số 54 - Tháng 03/2018
21
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
bao giờ chế tạo một chiếc tàu phá băng hạt nhân xuất khẩu, chủ yếu là sang Đức, Tây Ban Nha và
và do đó khơng có đủ kinh nghiệm trong việc xây California.
dựng, vận hành hoặc quản lý an toàn cho các nhà
Như vậy chúng ta có thể đặt ra câu hỏi
máy điện hạt nhân (nổi) di động này.
rằng “Trung Quốc phát triển, triển khai và xuất
Tại sao Trung Quốc không dựa hồn tồn vào khẩu rất nhiều dự án điện gió cũng như điện mặt
nguồn năng lượng tái tạo?
trời, tại sao Trung Quốc vẫn phát triển điện hạt
Trong nỗ lực đa dạng hóa nguồn cung nhân một cách mạnh mẽ và có bài bản như vậy?”.
năng lượng và tránh sử dụng các loại năng lượng Chúng ta đều biết rằng gió là một nguồn năng
hóa thạch, đặc biệt là than và dầu, Trung Quốc lượng có khả năng tái tạo và việc sử dụng nó
đã có nhiều chính sách ưu tiên về phát triển năng không tạo ra các chất độc hại như nhiên liệu hóa
lượng tái tạo. Nhận thức được các tiềm năng phát thạch. Đây là một trong những dạng năng lượng
triển kinh tế quan trọng nhờ vào việc sản xuất các có thể mang lại hiệu quả cao, nó có thể trở thành
sản phẩm liên quan đến năng lượng tái tạo cũng một trong những nguồn năng lượng chính cho
như những lợi thế của năng lượng tái tạo trong các thế hệ tương lai. Mặc dù năng lượng gió có
việc giảm ơ nhiễm và phát thải, Trung Quốc đã ưu điểm, nhưng nó cũng có nhiều nhược điểm.
nhanh chóng trở thành nhà sản xuất năng lượng Nhược điểm lớn nhất của năng lượng gió là nó
tái tạo lớn cũng như một thị trường khổng lồ đối không liên tục. Điện có thể được sản xuất và cung
với các sản phẩm năng lượng tái tạo này. Trong cấp đầy đủ khi gió đủ mạnh, cũng có thời điểm
vịng mười năm trở lại đây, việc sử dụng thủy gió tạm lắng, việc sản xuất điện bằng năng lượng
điện, năng lượng gió, sinh khối và năng lượng gió là khơng thể. Do tính chất khơng liên tục của
mặt trời đã tăng đáng kể, và Trung Quốc đã trở năng lượng gió, nó cần phải được lưu trữ hoặc
thành nước đứng đầu trên thị trường thế giới về phải sử dụng thêm các nguồn năng lượng khác.
sản xuất và tiêu thụ năng lượng tái tạo. Với công Tuy nhiên, việc lưu trữ nó tốn khá nhiều chi phí
suất thiết kế lên đến gần 26 GW vào cuối năm và các quốc gia phải sử dụng các nguồn năng
2009, trong vòng năm năm trở lại đây, lượng lượng khác để đáp ứng đủ nhu cầu năng lượng.
năng lượng gió sản xuất tại Trung Quốc mỗi năm Ngồi ra có những báo cáo trước đây về sự nguy
đều tăng gấp đôi. Năm 2009, Trung Quốc đã vượt hiểm mà cối xay gió đặt ra với các loài chim. Do
qua Mỹ để trở thành thị trường năng lượng gió chiều cao đáng kể của các cối xay gió nên thường
lớn nhất thế giới. Sau khi gần như đạt được mục gây ra sự va chạm với các loài chim đang bay, và
tiêu (năm 2007) đặt ra cho tới năm 2020 là 30 một số lượng lớn các lồi chim chết vì các cột
GW với 10 năm vượt kế hoạch, mới đây, Trung gió và cánh quạt. Bên cạnh việc vận hành các cột
Quốc đã nhắm tới một mục tiêu mới là 150 GW gió sẽ gây ra ô nhiễm tiếng ồn đối với cư dân các
cho năm 2020, tức là gần như tương đương với vùng lân cận.
tổng công suất thiết kế của cả thế giới. Ngược
lại, năng lượng mặt trời mới chỉ đạt 0,32 GW
vào năm 2009, tuy nhiên Trung Quốc đã đặt ra
mục tiêu đạt được 20 GW trước năm 2020. Hiện
Trung Quốc đã trở thành nhà sản xuất công nghệ
điện mặt trời lớn thứ ba thế giới với khoảng 30%
lượng công nghệ trên thế giới, trong đó 98% được
22
Số 54 - Tháng 03/2018
Đối với năng lượng mặt trời thì sao? Năng
lượng mặt trời cũng được xem là năng lượng sạch
và là giải pháp thay thế cho nhiên liệu hóa thạch.
Tuy nhiên, một nghiên cứu năm 2009 của Silicon
Valley Toxics Coaliation - tổ chức phi lợi nhuận
chuyên nghiên cứu về các tác động của chất thải
độc hại từ các ngành công nghiệp công nghệ cao
THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN
đối với sức khỏe con người cho rằng vấn đề khiến
năng lượng mặt trời khơng sạch nằm ở vịng đời
của những tấm pin quang điện và ác-qui lưu trữ,
cụ thể là khi chúng được tạo ra và khi được thải
bỏ. Hoạt động sản xuất sử dụng hóa chất nguy
hiểm, thải ra khí nhà kính và mối lo ngại hiện tại
là sự phát triển của ngành cơng nghiệp nặng này
có thể khơi nguồn cho một loạt các vấn đề môi
trường mới mà thế hệ sau phải đối đầu. Khi tấm
pin và ác-qui không cịn dùng nữa, nếu khơng
được thải bỏ đúng cách thì chúng chắc chắn sẽ
gây ô nhiễm. Bên cạnh nhược điểm lớn của việc
sử dụng năng lượng mặt trời là giá thành sản xuất
điện năng cao do các nhà khoa học hiện mới đang
tìm kiếm các phương pháp để lưu trữ năng lượng
từ pin quang điện ở quy mơ lớn, thì các dự án
điện mặt trời thường chiếm một mặt bằng rất lớn
để triển khai. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu thay
đổi khí hậu cũng phát hiện ra rằng những tấm pin
quang điện có xu hướng làm cho khu vực xung
quanh trở nên lạnh hơn khi chuyển đổi ánh nắng
thành điện và tăng nhiệt độ tại vùng đô thị khi
điện thu được chuyển đổi thành nhiệt.
nghệ năng lượng tái tạo (gió và mặt trời) lớn trên
thế giới nhưng Trung Quốc vẫn kiên định và có
chính sách nhất qn trong việc phát triển điện
hạt nhân. Điều này ngoài việc đảm bảo an ninh
nguồn năng lượng cịn giúp Trung Quốc có ưu
thế cạnh tranh hơn trong việc thu hút và phát triển
các ngành kỹ thuật cơng nghệ cao do có nguồn
điện năng được cung cấp cực kỳ ổn định từ các
nhà máy điện hạt nhân.
Có một điều khơng thể phủ nhận rằng,
Trung Quốc hiện đã làm chủ được công nghệ
điện hạt nhân. Như vậy cùng với việc làm chủ
được công nghệ vũ trụ thì Trung Quốc đã có
trong tay 2 cơng nghệ nguồn tiên tiến nhất trên
thế giới để thúc đẩy sự phát triển các ngành khoa
học kỹ thuật phục vụ phát triển kinh tế - xã hội
và an ninh quốc phòng. Điều này đã đưa Trung
Quốc trở thành cường quốc trong khu vực và trên
thế giới.
Hoàng Sỹ Thân
Với các nhược điểm như trên đối với việc
sử dụng năng lượng gió và năng lượng mặt trời
thì nếu muốn đáp ứng đủ nhu cầu điện năng để
phát triển đất nước thì Trung Quốc vẫn phải phát
triển điện hạt nhân. Năng lượng điện hạt nhân là
một bộ phận hữu cơ trong chiến lược phát triển
năng lượng của Trung Quốc. Điện hạt nhân đang
và sẽ là nguồn cung cấp quan trọng cho các vùng
duyên hải, nơi kinh tế phát triển nhanh và cần
nhiều điện.
Lời kết
Chúng ta thấy rằng, để đáp ứng nhu cầu
sử dụng năng lượng ngày càng tăng phục vụ phát
triển kinh tế bền vững, giảm sự phụ thuộc vào
nhiệt điện than góp phần chống biến đổi khí hậu
thì Trung Quốc đang nỗ lực đa dạng hóa nguồn
cung điện năng. Tuy là quốc gia xuất khẩu công
Số 54 - Tháng 03/2018
23