Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
TIỂU LUẬN
Đề tài:
“ Năng Lượng Hạt Nhân Thế Hệ Thứ 2”
Giảng viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
MSSV:
Lớp:
Khố:
ThS. HỒNG TRÍ
PHẠM NGỌC PHƯỜNG
10203063
102030A
2010 - 2014
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11/2014
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
LỜI NĨI ĐẦU
Năng lượng và quản lý năng lượng là một môn học và một bài tốn quan trọng của
tồn thế giới hiện nay. Thế giới và nhân loại không thể duy trì nếu thiếu năng lượng.
Trước nguy cơ những nguồn tài nguyên thiên nhiên đang dần cạn kiệt, đồng nghĩa
với việc các nguồn năng lượng vơ giá bị mất đi. Thì những phát minh và cải tiến mới
trong ngành năng lượng : đại dương, nhiệt địa, sinh khối, hạt nhân,gió……Đã góp
phần đáp ứng hầu hết các nhu cầu cuộc sống của nhân loại và một môi trường trong
sạch. Trong đề tài lần này em xin trình bày về năng lượng hạt nhân thế hệ thứ 2.
Xin chân thành cám ơn thầy HỒNG TRÍ đã tận tình giảng dạy và hướng dẫn em
hồn thành được đề tài mơn học : Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng. Qua môn
học này giúp em nắm vững được một số kiến thức chuyên ngành năng lượng , về cách
hoạt động của các hệ thống năng lượng. Do kiến thức cịn hạn chế nên khơng thể tránh
khỏi những thiếu sót. Em xin chân thành cám ơn.
Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy
SVTH :Phạm Ngọc Phường
Lớp: 102030A
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Ngày….tháng…..năm 2014
Giáo viên hướng dẫn:
Th.s : Hồng Trí
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
TĨM TẮT TIỂU LUẬN
TÊN ĐỀ TÀI:
Năng Lượng Hạt Nhân Thế Hệ Thứ 2
Ngày nay với sự phát triển không ngừng của nhân loại,nhiều phát minh mới,ứng
dụng mới được đưa vào thực tiễn nâng tầm đời sống con người lên một tầm cao
mới.Nhưng đi kèm với tiến bộ đó là những vấn đề cần khắc phục mà bức thiết nhất đó là
“năng lượng”.Các nguồn năng lượng mới ngày càng được phát triển và sử dụng để thay
thế những nguồn năng lượng truyền thống sẽ cạn kiệt dần theo thời gian.Đề tài này chúng
ta sẽ nghiên cứu về năng lượng hạt nhân,cụ thể hơn là thế hệ thứ 2 .Một nguồn năng
lượng mới đang dần mang lại sự hiệu quả cho con người.Và một ứng dụng hết sức quan
trọng của nó,đó chính là sản xuất điện hạt nhân.Qua đề tài chúng ta có thể biết được khái
niệm,quá trình phát triển của năng lượng hạt nhân,nguyên lí sản xuất điện hạt nhân bằng
các nhà máy điện ngun tử và tính ứng dụng của nó cho chính chúng ta.
Phạm Ngọc Phường
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................................
TÓM TẮT ĐỒ ÁN........................................................................................................................3
MỤC LỤC ................................................................................................................................... 4
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ HẠT NHÂN............................................................................... 5
1. Năng Lượng Hạt Nhân......................................................................................................5
2. Phản Ứng Hạt Nhân...........................................................................................................5
CHƯƠNG II: SẢN XUẤT ĐIỆN HẠT NHÂN........................................................................... 8
1. Quá Trình Hình Thành Và Phát Triển...............................................................................8
2. Sự Hình Thành Nhà Máy Điện Ngun Tử.......................................................................8
3. Mơ Hình Nhà Máy Điện Hạt Nhân...................................................................................9
CHƯƠNG III: SỰ PHÁT TRIỂN ĐIỆN HẠT NHÂN…………...............................................12
CHƯƠNG IV: NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN THẾ HỆ THỨ 2……………………………….14
1. Khái niệm……………………………………………………………………………..…14
2. Phân loại…………………………………………………………………………………14
CHƯƠNG V: ĐIỆN HẠT NHÂN Ở VIỆT NAM………………………………………………20
1. Sự phát triển điện hạt nhân ở Việt Nam…………………………………………………20
2. Những Vấn Đề Thận Trọng Và Cân Nhắc Đối Với Việc Phát Triển Điện Hạt Nhân ở Việt
Nam……………………………………………………………………………………..23
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................................... 27
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Chương I
Th.s Hồng Trí
: GIỚI THIỆU VỀ HẠT NHÂN
Năng Lượng Hạt Nhân:
Năng lượng hạt nhân là một loại công nghệ hạt nhân được thiết kế để tách năng
lượng hữu ích từ hạt nhân nguyên tử thơng qua các lị phản ứng hạt nhân có kiểm soát.
Phương pháp duy nhất được sử dụng hiện nay là phân hạch hạt nhân, mặc dù các phương
pháp khác có thể bao gồm tổng hợp hạt nhân và phân rã phóng xạ. Tất cả các lị phản ứng
với nhiều kích thước và mục đích sử dụng khác nhau[1] đều dùng nước được nung nóng
để tạo ra hơi nước và sau đó được chuyển thành cơ năng để phát điện hoặc tạo lực đẩy
I.
Phản ứng hạt nhân là một quá trình vật lý, trong đấy xảy ra tương tác mạnh của
hạt nhân với một hạt nhân khác hoặc với một nucleon ở khoảng cách nhỏ khoảng fm, qua
quá trình này hạt nhân nguyên tử thay đổi trạng thái ban đầu (thành phần, năng lượng...)
hoặc tạo ra hạt nhân mới hay các hạt mới và giải phóng ra năng lượng. Chính nhờ các
phản ứng hạt nhân mà con người ngày càng hiểu biết sâu sắc hơn về cấu trúc vi mô
của thế giới vật chất mn hình mn vẻ.
II. Phản Ứng Hạt Nhân:
1. Nguồn Gốc:
Phản ứng phân hạch hạt nhân được Enrico Fermi thực hiện hành cơng vào năm 1934 khi
nhóm của ông dùng nơtron bắn phá hạt nhân uranium[12]. Năm 1938, các nhà hóa học
người Đức là Otto Hahn[13] và Fritz Strassmann, cùng với các nhà vật lý người Úc Lise
Meitner[14] và Otto Robert Frischcháu của Meitner [15], đã thực hiện các thí nghiệm tạo ra
các sản phẩm của urani sau khi bị nơtron bắn phá. Họ xác định rằng các nơtron tương đối
nhỏ có thể cắt các hạt nhân của các nguyên tử urani lớn thành hai phần khá bằng nhau, và
đây là một kết quả đáng ngạc nhiên. Rất nhiều nhà khoa học, trong đó có Leo Szilard là
một trong những người đầu tiên nhận thấy rằng nếu các phản ứng phân hạch sinh ra thêm
nơtron, thì một phản ứng hạt nhân dây chuyền kéo dài là có thể tạo ra được. Các nhà khoa
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
học tâm đắc điều này ở một số quốc gia (như Hoa Kỳ, Vương quốc Anh, Pháp, Đức và
Liên Xô) đã đề nghị với chính phủ của họ ủng hộ việc nghiên cứu phản ứng phân hạch
hạt nhân.
Tại Hoa Kỳ, nơi mà Fermi và Szilard di cư đến đây, những kiến nghị trên đã dẫn đến sự
ra đời của lò phản ứng đầu tiên mang tên Chicago Pile-1, đạt được khối lượng tới hạn vào
ngày 2 tháng 12 năm 1942. Cơng trình này trở thành một phần của dự án Manhattan, là
một dự án xây dựng các lò phản ứng lớn ở Hanford Site (thành phố trước đây
của Hanford, Washington) để làm giàu plutoni sử dụng trong các vũ khí hạt nhân đầu tiên
được thả xuống các thành phố Hiroshima và Nagasaki ở Nhật Bản. Việc cố gắng làm giàu
urani song song cũng được tiến hành trong thời gian đó.
Sau thế chiến thứ 2, mối đe dọa về việc nghiên cứu lò phản ứng hạt nhân có thể là nguyên
nhân thúc đẩy việc phổ biến cơng nghệ và vũ khí hạt nhân nhanh chóng[cần dẫn nguồn], kết hợp
với những đều mà các nhà khoa học nghĩ, có thể là một đoạn đường phát triển dài để tạo
ra bối cảnh mà theo đó việc nghiên cứu lò phản ứng phải được đặt dưới sự kiểm sốt và
phân loại chặt chẽ của chính phủ. Thêm vào đó, hầu hết việc nghiên cứu lị phản ứng tập
trung chủ yếu vào các mục đích quân sự. Trên thực tế, khơng có gì là bí mật đối với cơng
nghệ, và sau đó sinh ra một số nhánh nghiên cứu khi quân đội Hoa Kỳ từ chối tuân theo
đề nghị của cộng đồng khoa học tại đất nước này trong việc mở rộng hợp tác quốc tế
nhằm chia sẻ thơng tin và kiểm sốt các vật liệu hạt nhân. Năm 2006, các vấn đề này đã
trở nên khép kín với Hội Năng lượng Hạt nhân Tồn cầu.
2. Phân Loại Phản Ứng Hạt Nhân:
Phản ứng phân hạch hạt nhân :
Còn gọi là phản ứng phân rã nguyên tử - là một q trình vật lý hạt nhân và hố
học hạt nhân mà trong đó hạt nhân nguyên tử bị phân chia thành hai hoặc nhiều hạt
nhân nhỏ hơn và vài sản phẩm phụ khác. Vì thế, sự phân hạch là một dạng của sự
chuyển hoá căn bản. Các sản phẩm phụ bao gồm các hạt neutron, photon tồn tại dưới
dạng các tia gamma, tia beta và tia alpha. Sự phân hạch của các nguyên tố nặng là
một phản ứng toả nhiệt và có thể giải phóng một lượng năng lượng đáng kể dưới
dạng tia gama và động năng của các hạt được giải phóng (đốt nóng vật chất tại nơi
xảy ra phản ứng phân hạch).( Năng lượng do phản ứng phân hạch hạt nhân sản sinh
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
ra dùng trong nhà máy điện hạt nhân và vũ khí hạt nhân. Sư phân hạch được xem là
nguồn năng lượng hữu dụng vì một số vật chất được gọi là nhiên liệu hạt nhân, vừa
sản sinh ra các nơtron tự do vừa kích hoạt phản ứng phân hạch bởi tác động của các
nơtron tự do này. Nhiên liệu hạt nhân còn là một phần của phản ứng dây chuyền tự
duy trì mà nó giải phóng ra năng lượng ở mức có thể kiểm sốt được như trong các lị
phản ứng hạt nhân hoặc ở mức khơng thể kiểm sốt được dùng chế tạo các loại vũ
khí hạt nhân).
Hình 1 : Phản Ứng Phân Hạch Hạt Nhân
2.2 Phản ứng tổng hợp hạt nhân,phản ứng nhiệt hạch hay phản ứng hợp hạch,
trong vật lý học, là quá trình 2 hạt nhân hợp lại với nhau để tạo nên một nhân mới nặng
hơn. Cùng với q trình này là sự phóng thích năng lượng hay hấp thụ năng lượng tùy
vào khối lượng của hạt nhân tham gia. Nhân sắt vànickel có năng lượng kết nối nhân lớn
hơn tất cả các nhân khác nên bền vững hơn các nhân khác. Sự kết hợp hạt nhân của các
ngun tử nhẹ hơn sắt và nickel thì phóng thích năng lượng trong khi với các nhân nặng
hơn thì hấp thụ năng lượng.
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
Hình 2 : Phản Ứng Nhiệt Hạch Hạt Nhân
Chương II:
1.
SẢN XUẤT ĐIỆN HẠT NHÂN
Quá Trình Hình Thành Và Phát Triển :
- Nhà máy điện nguyên tử hay nhà máy điện hạt nhân là một nhà máy tạo ra điện năng ở
quy mô công nghiệp, sử dụng năng lượng thu được từ phản ứng hạt nhân.
Các loại máy điện nguyên tử phổ biến hiện nay thực tế là nhà máy nhiệt điện, chuyển
tải nhiệt năng thu được từ phản ứng phân hủy hạt nhânthành điện năng. Đa số thực
hiện phản ứng dây chuyền có điều khiển trong lị phản ứng ngun tử phân hủy hạt
nhân với nguyên liệu ban đầu làđồng vị Uran 235 và sản phẩm thu được sau phản ứng
thường là Pluton, các neutron và năng lượng nhiệt rất lớn. Nhiệt lượng này, theo hệ thống
làm mát khép kín (để tránh tia phóng xạ rị rỉ ra ngồi) qua các máy trao đổi nhiệt,
đun sôi nước, tạo ra hơi nước ở áp suất cao làm quay cácturbine hơi nước, và do đó
quay máy phát điện, sinh ra điện năng
- Khi quá trình sản xuất vả xử lý chất thải được bảo đảm an tồn cao, nhà máy điện
ngun tử sẽ có thể sản xuất năng lượng điện tương đối rẻ và sạch so với các nhà máy sản
xuất điện khác, đặc biệt nó có thể ít gây ơ nhiễm mơi trường hơn các nhà máy nhiệt
điện đốt than hay khí thiên nhiên
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
2. Sự Hình Thành Nhà Máy Điện Nguyên Tử:
-
Ngày 27 tháng 6 năm 1954, nhà máy điện hạt nhân Obninsk của Liên Xô trở thành
nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trên thế giới sản xuất điện hịa vàomạng lưới với
cơng suất khơng tải khoảng 5 MW điện.
Hình 3 : Nhà Máy Cattenom,Một Trong 10 Nhà Máy Điện Hạt Nhân Lớn Nhất Thế Giới
-
Sau đó vào năm 1954, Lewis Strauss chủ tịch Ủy ban Năng lượng Nguyên tử Hoa
Kỳ (U.S. AEC là tên gọi trước đây của Ủy ban Điều phối Hạt nhânHoa Kỳ (Nuclear
Regulatory Commission) và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ) nói về điện trong tương lai sẽ
"too cheap to meter" (quá rẻ để sử dụng). U.S. AEC đã đưa ra một vài bằng chứng dè
dặt đề cập đấn vấn đề phân hạch hạt nhân lên Quốc Hội Hoa Kỳ chỉ trong vịng vài
tháng trước đó, quy hoạch rằng "các chi phí có thể bị cắt giảm xuống khoảng bằng
với chi phí phát điện từ các nguồn truyền thống...". Strauss lúc đó có thể đang mập
mờ đề cập đến sự hợp hạch hydro vốn là một bí mật vào thời điểm đó hơn là sự phân
hạch urani, nhưng dù gì chăng nữa ý định của Strauss đã được làm sáng tỏ bởi cộng
đồng với lời hứa giá năng lượng rất rẽ từ phân hạch hạt nhân. Sự thất vọng đã gia
tăng sau đó khi các nhà máy điện hạt nhân khơng cung cấp năng lượng đủ để đạt
được mục tiêu "too cheap to meter."
-
Năm 1955 "Hội nghị Geneva đầu tiên" của Liên Hiệp Quốc tập hợp phần lớn các nhà
khoa học và kỹ sư bàn về khám phá công nghệ. Năm 1957EURATOM thành
lập Cộng đồng Kinh tế châu Âu (bây giờ là Liên minh châu Âu). Cũng cùng năm
này cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế cũng được thành lập.
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
-
Nhà máy năng lượng nguyên tử thương mại đầu tiên trên thế giới, Calder
Hall tại Sellafield, England được khai trương vào năm 1956 với công suất ban đầu là
50 MW (sau này nâng lên 200 MW). Còn nhà máy phát điện thương mại đầu tiên
vận hành ở Hoa Kỳ là lò phản ứng Shippingport(Pennsylvania, tháng 12 năm 1957).
-
Một trong những tổ chức đầu tiên phát triển năng lượng hạt nhân là Hải quân Hoa
Kỳ, họ sử dụng năng lượng này trong các bộ phận đẩy của tàu ngầm và hàng không
mẫu hạm. Nó được ghi nhận là an tồn hạt nhân, có lẽ vì các u cầu nghiêm ngặt
của đơ đốc Hyman G. Rickover. Hải quân Hoa Kỳ vận hành nhiều lò phản ứng hạt
nhân hơn các đội quân khác bao gồm cả qn đội Liên Xơ,[cần dẫn nguồn] mà khơng có
các tình tiết chính được cơng khai. Tàu ngầm chạy bằng năng lượng hạt nhân đầu
tiên USS Nautilus (SSN-571) được hạ thủy tháng 12 năm 1954.Hai tàu ngầm của
Hoa Kỳ khác là USS Scorpion và USS Thresher đã bị mất trên biển. Hai tàu này bị
mất do hỏng các chức năng hệ thống liên quan đến các lò phản ứng. Những vị trí này
được giám sát và khơng ai biết sự rò rỉ xảy ra từ các lò phản ứng trên boong.
-
Qn đội Hoa Kỳ cũng có chương trình năng lượng hạt nhân bắt đầu từ năm 1954.
Nhà máy điện hạt nhân SM-1, ở Ft. Belvoir, Va., là lò phản ứng đầu tiên ở Hoa Kỳ
sản xuất điện hòa vào mạng lưới thương mại (VEPCO) tháng 4 năm
1957, trước Shippingport.
-
Enrico Fermi và Leó Szilárd vào năm 1955 cùng nhận Bằng sáng chế Hoa Kỳ số
2.708.656 về lò phản ứng hạt nhân, được cấp rất muộn cho cơng trình của họ đã thực
hiện trong suốt dự án Manhattan
3. Mơ Hình Nhà Máy Điện Hạt Nhân :
3.1. Nguyên lý hoạt động :
Nhiên liệu:
-
Nhiên liệu phân hạch trong phần lớn các lò phản ứng là U235 hay Pu239. Để đảm
bảo cho hệ số nhân nơtron k = 1, trong các lò phản ứng người ta dùng các thanh điều
khiển có chứa Bo hayCadmi, là các chất có tác dụng hấp thụ nơtron.
-
Khi số notron trong lò tăng lên quá nhiều (k > 1), người ta cho các thanh điều khiển
ngập sâu vào khu vực chứa nhiên liệu phân hạch để hấp thụ số nơtron thừa. Năng
lượng toả ra từ phản ứng không đổi theo thời gian.
-
Nhiên liệu hạt nhân thường được chế tạo dưới dạng các thanh dài và việc bố trí các
thanh nhiên liệu trong lị phản ứng phải được tính tốn cẩn thận. Thanh nhiên liệu và
chất là chậm nơtron (nước nặng D2O, nước thường, than chì, berili....) phài được sắp
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
-
-
Th.s Hồng Trí
đặt sao cho mỗi lần phân hạch bao giờ cũng có ít nhất một nơtron tiếp tục gây ra một
phân hạch khác.
Ngoài ra cũng phải có cách điều khiển tốc độ các phân hạch xảy ra. Yêu cầu đặt ra là
nhất thiết phải có khả năng khởi động từ từ phản ứng dây chuyền, điều chỉnh nó
trong q trình tiến triển và làm cho phản ứng dừng lại khi cần. Việc điều khiển này
được thực hiện với các thanh điều khiển chế tạo bằng vật liệu hấp thụ nơtron như
cađimi. Khi các thanh điều khiển được thả xen hoàn toàn vào vùng các thanh nhiên
liệu, thì rất nhiều nơtron bị hấp thụ và phản ứng dây chuyền sẽ dừng lại. Khi rút từ từ
các thanh điều khiển ra khỏi vùng hoạt động của lị phản ứng(vùng tâm lị phản ứng),
thì phản ứng phân hạch lại bắt đâù và tiến dần đến mức tạo nên phản ứng dây chuyền
tự duy trì.
Động năng của các mảnh phân hạch và nơtron được biến đổi thành năng lượng nhiệt.
Thành thử, lò phản ứng là một nguồn nhiệt khổng lồ có thể tạo ra những nhiệt độ rất
cao. Nhiệt lượng tạo ra được một chất lỏng làm nguội (chất tải nhiệt) tải đi theo các
ống dẫn chạy qua vùng trung tâm lò. Trong nhiều trường hợp người ta dùng nước để
làm chậm, đồng thời làm chất tải nhiệt.
Sự phân hạch :
-
Khi một hạt nhân nguyên tử phân hạch lớn như Urani 235 hoặc Plutoni 239 hấp thụ
một neutron, nó có thể trải qua phân hạch hạt nhân. Các hạt nhân nặng chia tách
thành hai hoặc nhiều hạt nhân nhẹ hơn, giải phóng năng lượng, bức xạ
gamma và nơtron tự do; được gọi chung là sản phẩm phân hạch.[1] Các nơtron sinh ra
sau mỗi phân hạch lại có thể bị hấp thụ bởi các hạt nhân ở gần đó, làm xảy ra phân
hạch tiếp theo và cứ thế, sự phân hạch diễn ra thành một dây chuyền. Số phân hạch
tăng lên rất nhanh trong một thời gian rất ngắn tạo thành một chuỗi phản ứng hạt
nhân.
-
Các nguyên liệu hấp thụ nơtron thường được sử dụng như nước nhẹ (75% các lị
phản ứng trên thế giới) than chì rắn (20%) và nước nặng (5%). Berili cũng đã từng
được sử dụng trong một số kiểu thí nghiệm, và hydrocarbon đã từng được đề xuất sử
dụng.
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
Hình 4 : Phân hạch urani
Phát nhiệt :
Lõi lò phản ứng tạo ra nhiệt theo 1 số bước sau:
•
•
•
Động năng của sản phẩm từ phản ứng phân hạch được chuyển đổi thành nhiệt
năng khi những hạt nhân đó va chạm vào những nguyên tử gần đó.
Một số tia gamma tạo ra từ phản ứng phân hạc dược lò phản ứng hấp thụ, và năng
lượng đó được biến đổi thành nhiệt.
Nhiệt năng tạo ra từ sự phân rã phóng xạ của sản phẩm và ngun liệu cho phản
ứng nhiệt hạch đó được kích hoạt bởi sự hấp thụ nơ-tron. nguồn nhiệt phóng xạ đó sẽ cịn
dư cho trường hợp lị phản ứng tạm ngưng hoạt động.
-
1 kilogram đồng vị urani-235 (U-235) chuyển đổi qua q trình phản ứng hạt nhân
giải phóng ra xấp xỉ 3 triệu lần lượng năng lượng mà 1 kilogram than đá được đốt
cháy một cách thơng thường (7.2 × 1013 jun/kilogram của uranium-235 so với 2.4 ×
107 jun/kilogram của than đá
Nguyên lý hoạt động :
Trong lò phản ứng, lõi của các thanh nhiên liệu uranium tác động lẫn nhau để tạo ra nhiệt
độ 2.200 độ C. Quy trình bắt đầu bằng nhiệt lượng đun sôi nước, nước biến thành hơi, và
hơi được sử dụng để quay một tua-bin nối liền với một máy phát điện.
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
Sau khi đi qua tua-bin, hơi nước được làm nguội và ngưng tụ thành nước nhiệt độ thấp.
Nước nguội sẽ được đưa trở lại lị phản ứng và quy trình được lập lại.
3.2. Mơ hình nhà máy điện hạt nhân :
Hình 5 : Mơ Hình Nhà Máy Điện Hạt Nhân Kiểu Nước Sôi
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
Chương III:
SỰ PHÁT TRIỂN ĐIỆN HẠT NHÂN
-
Công suất lắp đặt hạt nhân tăng tương đối nhanh chóng từ dưới 1 gigawatt (GW)
năm 1960 đến 100 GW vào cuối thập niên 1970, và 300 GW vào cuối thập niên
1980. Kể từ cuối thập niên 1980 cơng suất tồn cầu tăng một cách chậm chạp và đạt
366 GW năm 2005. Giữa khoảng thời gian 1970 và 1990, có hơn 50 GW cơng suất
đang trong quá trình xây dựng (đạt đỉnh trên 150 GW vào cuối thập niên 1970 đầu
1980) — năm 2005 có khoảng 25 GW công suất được quy hoạch. Hơn 2/3 các nhà
máy hạt nhân được đặt hàng sau tháng 1 năm 1970 cuối cùng đã bị hủy bỏ.
-
Trong suốt thập niên 1970 và 1980 việc tăng chi phí (liên quan đến các giai đoạn xây
dựng mở rộng do các thay đổi về mặc cơ chế và sự kiện tụng của các nhóm phản
đối)[24] và giảm giá nhiên liệu hóa thạch làm cho các nhà máy năng lượng hạt nhân
trong giai đoạn xây dựng khơng cịn sức hấp dẫn. Vào thập niên 1980 (Hoa Kỳ) và
1990 (châu Âu), sự tăng trưởng tải lượng điện đạt ngưỡng và tự do hóa điện
năng cũng bổ sung thêm một lượng lớn công suất tối thiểu mới vốn đã trở nên khơng
cịn hấp dẫn nữa.
-
Cuộc khủng hoảng dầu hỏa năm 1973 tác động đến nhiều quốc gia nặng nhất là Pháp
và Nhật Bản vốn là những nước phụ thuộc phần lớn vào lượng dầu hỏa để phát điện
(tương ứng 39% ở Pháp và 73% ở Nhật) và đây cũng là động lực để các nước này
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
đầu tư vào năng lượng hạt nhân. Ngày nay, lượng điện từ năng lượng hạt nhân ở
Pháp chiếm 80% và ở Nhật Bản là 30% trong sản lượng điện của các nước này.
-
Sự chuyển dịch của việc gia tăng sử dụng năng lượng hạt nhân trong cuối thế kỷ 20
xuất phát từ những lo sợ về các tai nạn hạt nhân tiềm ẩn như mức độ nghiêm trọng
của các vụ tai nạn, bức xạ như mức độ ảnh hưởng của bức xạ ra cộng đồng, phát
triển hạt nhân, và ngược lại, đối với chất thải hạt nhân vẫn còn thiếu các dự án chứa
chất thải sau cùng. Những rủi ro trước mắt đối với sức khỏe và an toàn của dân
chúng như tai nạn năm 1979tại Three Mile Island và thảm họa
Chernobyl năm 1986 là vấn đề quan trọng thúc đẩy việc ngừng xây dựng các nhà
máy điện hạt nhân mới ở một số quốc gia, mặc dù các tổ chức chính sách cơng cộng
Brookings Institution đề nghị rằng các lị phản ứng hạt nhân mới không được đặt
hàng ở Hoa Kỳ bởi vì việc nghiên cứu của Viện này bao gồm phần chi phí chiếm 15–
30% tuổi thọ của nó so với các nhà máy điện chạy bằng than và khí thiên nhiên.
-
Không giống như tai nạn Three Mile Island, thảm hoạ Chernobyl nghiêm trọng hơn
nhiều đã không làm tăng thêm các điều lệ ảnh hưởng đến các lò phản ứng phương
Tây kể từ khi các lò phản ứng Chernobyl, là lò phản ứng theo thiết kế RBMK, vẫn
còn bàn cãi chỉ sử dụng ở Liên Xơ, ví dụ như thiếu các tịa nhà chống phóng
xạ "vững vàng". Một số lị phản ứng kiểu này vẫn được sử dụng cho đến ngày nay.
Tuy nhiên, các thay đổi cũng đã được thực hiện ở các khâu phản ứng (sử dụng urani
được làm giàu thấp) và hệ thống điều khiển (ngăn chặn sự vơ hiệu hóa hệ thống an
tồn) để giảm khả năng xuất hiện các tai nạn tương tự.
-
Sau đó, tổ chức quốc tế về nâng cao độ nhận thức an toàn và sự phát triển chuyên
nghiệp trong vận hành các chức năng liên quan đến hạt nhân được thành lập với tên
gọi WANO; World Association of Nuclear Operators.
-
Ngược lại, các nước như Ireland, New Zealand và Ba Lan đã cấm các chương trình
hạt nhân trong khi Úc (1978), Thụy Điển (1980) và Ý (1987) (bị ảnh hưởng bởi
Chernobyl) đã thực hiện trưng cầu dân ý bỏ phiếu chống lại năng lượng hạt nhân.
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
Chương IV:
NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN THẾ HỆ THỨ 2
1. Khái niệm :
•
Lị phản ứng hạt nhân thế hệ 2 là một kiểu thiết kế lị phản ứng hạt nhân, và thuộc
nhóm lị phản ứng thương mại được xây dựng cho đến cuối thập niên 1990. Lò
phản ứng thế hệ 2 nguyên mẫu bao gồm PWR, BWR, CANDU, AGR, và VVER.
•
Các lị này khác với các lò phản ứng thế hệ 1, như các lị phản ứng năng lượng và
kiểu trước đó, như Shippingport, Magnox, Fermi 1, và Dresden.
•
Trên cả thế giới hiện có 440 lị thế hệ hai có tổng cơng suất đạt 370 Gigawatt.
3. Phân loại:
2.1 Lò phản ứng nước áp lực:
- Lò phản ứng nước áp lực (PWR) là một trong hai loại lị phản ứng hạt nhân thuộc
nhóm lị phản ứng nước nhẹ, loại lò này được sử dụng rất phổ biến ở các nước phương
tây. Trong lò PWR, bộ phận làm lạnh sơ cấp (nước) được bơm vào lịi lị phản ứng dưới
áp suất cao, tại lõi nó nước nung nóng bằng nhiệt tạo ra từ phản ứng hạt nhân. Nước được
nung nóng sau đó chảy đến một bộ phận thứ cấp để truyền nhiệt mà nó mang, lượng nhiệt
này sẽ làm nước sôi và tạo ra hơi nước để quay tuốc bin, và phát ra điện. Khác với lò
phản ứng nước nhẹ ở chỗ áp suất trong bộ phận sơ cấp được tuần hồn mà khơng có q
trình sơi trong lị phản ứng. Tất cả các lị phản ứng nước nhẹ ban đầu dùng nước
nhẹ trong bộ phân làm lạnh và điều hòa nơtron.
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
Hình 6 : Mơ hình lị phản ứng nước áp lực (PWR)
- Các PWR ban đầu được thiết kế cho các lò phản ứng của tàu ngầm nguyên tử và được
sử dụng các thiết kế ban đầu của các nhà máy điện hạt nhân thương mại thế hệ 2 ở nhà
máy điện hạt nhân Shippingport
- PWR hiện đang được vận hành ở Hoa Kỳ là loại lò phản ứng thế hệ II. Các
lò VVER của Nga cũng tương tự như của Hoa Kỳ, là các PWR. Pháp vận hành một số lò
PWR để tạo đa số lượng điện của họ.
2.2 Lò phản ứng hạt nhân nước sơi:
Lị phản ứng hạt nhân nước sơi (BWR) hay cịn gọi tắt là lị phản ứng nước sơi là lị phản
ứng hạt nhân thuộc nhóm nước nhẹ, được sử dụng để sản xuất điện. Đây là kiểu lò phản
ứng hạt nhân sản xuất điện phổ biến thứ 2 sau kiểu lò phản ứng nước áp lực (PWR), cũng
thuộc nhóm lị phản ứng nước nhẹ. BWR đã được phịng thí nghiệm quốc gia Hoa Kỳ
Idaho và cơng ty General Electric phát triển vào giữa thập niên 1950. Nhà sản xuất chính
hiện sản xuất kiểu lị này là GE Hitachi Nuclear Energy, đặc biệt công đoạn thiết kế và
xây dựng. Thiết kế BWR được ứng dụng ở nhà máy điện hạt nhân Fukushima I, hiện nhà
máy này đang bị hư hỏng trong trận động đất và sóng thần Tohoku vào tháng 3 năm 2011
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
Hình 7 : Lị phản ứng nước sơi (BWR)
1. Vỏ áp lực của lò phản ứng (RPV)
2. Nguyên liệu hạt nhân
3. Cần điều khiển phản ứng
4. Bơm tuần hồn
5. Mơ tơ kiểm soát cần điều khiển phản ứng
6. Hơi nước
7. Nước cấp
8. Tuốc bin áp lực cao (HPT)
9. Tuốc bin áp lực thấp
10. Máy phát điện
11. Bộ kích
12. Bồn đơng lạnh
13. Dàn giải nhiệt
14. Bộ phận làm nóng trước khi vào
lị
15. Bơm nước cấp
16. Bơm nước lạnh
17. Bê tông bao bọc nhà máy
Cơ chế hoạt động của BWR : BWR sử dụng nước đã khử khoáng để làm lạnh và điều
khiển nơtron. Nhiệt được tạo ra từ phản ứng phân hạch trong lõi lị phản ứng, nung sơi
nước để tạo ra hơi nước. Hơi nước được sử dụng trực tiếp để quay turbine, sau đó hơi
nước được làm lạnh ở bộ phân ngưng tụ và trở về dạng lỏng. Nước sau khi được ngưng tụ
tiếp tục quay trở về lõi của lò phản ứng và tiếp tục chu trình tuần hồn của nó. Nước lạnh
được duy trì ở khoảng 75 atm (7,6 MPa, 1000–1100 psi) vì vậy nó sơi trong lõi ở nhiệt độ
khoảng 285 °C (550 °F). Nếu so sánh với lị PWR, thì lị PWR sẽ khơng cho phép nước
sơi vì sáp suất cao được duy trì trong suốt quá trình tuần hồn của nó, vào khoảng
158 atm (16 MPa, 2300 psi).
2.3 Lò phản ứng CANDU :
- Là tên viết tắn của CANada Deuterium Uranium, đây là mẫu lò phản ứng do Canada thiết kế, sử
dụng Nước Nặng ởÁp Suất Cao. Nước nặng ở đây là deuterium oxit, làm dung dịch trung hịa
cũng chính là nguồn lạnh, và nhiên liệu sửdụng là uranium tự nhiên. Đặc điểm nổi trội của
CANDU thểhiện ở nhiên liệu sử dụng, mơi trường trung hịa cũng như cấu trúc của lõi lò.
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Năng Lượng Và Quản Lý Năng Lượng
Th.s Hồng Trí
CANDU có hiệu suất hoạt động cao nhất trong các lò phản ứng hiện tại sử dụng uranium, nó
dùng ít hơn khoảng 15% uranium so với loại lò nước dưới áp suất cho mỗi MW điện tạo ra. Sử
dụng uranium tự nhiên có nguồn cung cấp được mở rộng và q trình thanh lọc cũng dễ dàng
hơn.
- Tất cả các nước đều có thể sản suất được nguồn nhiên liệu rẻ tiên này, tất nhiên phải có mở
uranium tự nhiên. Vì sử dụng nước nặng, nên nhiên liệu không cần phải qua q trình làm giầu.
Các lị CANDU có thể được cấp nhiên liệu thơng q hệ thống bình nhiên liệu phóng xạ thấp,
bao gồm cả các ống đã qua sử dụng ở lò phản ứng nước nhẹ. Điều này hạn chế sự phụ thuộc của
nguồn uranium nếu xảy ra quá trình khan hiểm hay giá cả leo thang.
- Nước nặng Deuterium oxide cps hiệu suất lớn bởi vì khả năng hấp thụ neutron chậm cao và thích
hợp với tất cả các hệ thống lò thương mại đương thời. Bằng việc duy trì phản ứng dây truyền sử
dụng nhiên liệu uranium tự nhiên. Nước nặng có thời gian hoạt động được cao hơn cả thời gian
sống của dự án và có thể tái sử dụng.
- Một điểm nổi trội nữa của CANDU đó chính là thiết kế của lõi lị. Lõi lị chứa rất nhiều các ống
nhiên liệu nhỏ, chứ không phải là một bình áp suất lớn. Nó cho phép nạp nhiên liệu ngay cả khi
máy đang hoạt động với hiệu suất cao. Khả năng di chuyển được của các thanh nhiên liệu trong
các ống áp suất cho phép khả năng đốt cháy đạt hiệu quả tối ưu trong lò phản ứng. Và điều quan
trọng nữa thời gian sống của lò có thể được kéo dài, vì các thành phần chính trong lõi lị có thể
được thay thấy mỗi khi cần thiết.
SVTH:Phạm Ngọc Phường
MSSV:10203063
Hình 8. Mơ hình hệ thống lị CANDU
Chương V:
ĐIỆN HẠT NHÂN Ở VIỆT NAM
I.
Sự phát triển điện hạt nhân ở việt nam :
1. Điện hạt nhân đã được các nhà nghiên cứu quy hoạch năng lượng xem xét, lựa chọn
tham gia vào cơ cấu nguồn điện tương lai để đáp ứng nhu cầu điện năng, góp phần đảm
bảo an ninh cung cấp năng lượng của đất nước.
- Theo kết quả nghiên cứu tiền khả thi dự án nhà máy ĐHN do Bộ Công nghiệp và Bộ
Khoa học và Công nghệ thực hiện, nếu chỉ xem xét phương án dự báo nhu cầu cơ sở và
khả năng khai thác tài nguyên năng lượng theo phương án cao, thì khả năng khai thác tài
nguyên bắt đầu không cân đối được nhu cầu năng lượng sơ cấp và lượng thiếu hụt sẽ là
2,67 triệu TOE (tấn dầu quy đổi) vào năm 2015. Thiếu hụt sẽ càng tăng, đến năm 2020 là
25 triệu TOE, năm 2030 là 62,8 triệu TOE và năm 2040 là 90 triệu TOE. Về điện năng,
đến năm 2015 sẽ thiếu 8 tỉ KWh, năm 2020 sẽ thiếu từ 36-65 tỉ KWh, năm 2030 sẽ thiếu
119-188 tỉ KWh và năm 2040 sẽ thiếu 200-340 tỉ KWh. Các nghiên cứu cho thấy rằng,
mặc dù dự báo nhu cầu điện tăng chậm dần sau năm 2020, khoảng 4,9-5,6% giai đoạn
2021-2030 và 3-3,5% giai đoạn 2031-2040, nhưng do khả năng khai thác tài nguyên năng
lượng trong nước hạn chế, vì thế cùng với các giải pháp huy động các nguồn năng lượng
mới, nhập khẩu nhiên liệu và năng lượng, cần phải xem xét phương án xây dựng các nhà
máy ĐHN (Xem bảng).
- Như vậy, nhà máy ĐHN có thể được xây dựng ở Việt Nam với công suất từ 2.000 MW
(phương án cơ sở) đến 4.000 MW (phương án cao) trong giai đoạn đến năm 2020 trên cơ
sở phương án tổng hịa cân đối các nguồn có tính đến cả tiết kiệm năng lượng.
- Phát triển ĐHN sẽ góp phần đảm bảo an ninh năng lượng, một yếu tố rất quan trọng
trong quy hoạch phát triển năng lượng, đặc biệt trong tình hình diễn biến chính trị phức
tạp hiện nay. Với uran thì chủ yếu hiện nay do Úc và Canada cung cấp, đó là những quốc
gia khá ổn định về chính trị. Đối với nhà máy ĐHN, trong giai đoạn đầu, chúng ta cũng
phải nhập khẩu nhiên liệu cho các nhà máy hoạt động, tuy nhiên do lượng nhiên liệu tiêu
thụ hàng năm khơng lớn, nên chúng ta có thể dự trữ trong nhiều năm (nhà máy điện chạy
than công suất 1.000 MW hàng năm tiêu thụ 2,6 triệu tấn than, nhà máy ĐHN cùng công
suất, hàng năm tiêu thụ khoảng 30 tấn nhiên liệu hạt nhân). Ngoài ra, trong q trình nội
địa hóa ngành cơng nghiệp này, chúng ta có thể từng bước làm chủ một số khâu sản xuất
nhiên liệu. Trữ lượng uran của nước ta cũng là một yếu tố tiềm năng trong việc sản xuất
một phần nhiên liệu hạt nhân ở ngay trong nước.
2.
Điện hạt nhân đóng góp vào sự nghiệp cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước,
góp phần nâng cao trình độ khoa học, công nghệ và công nghiệp của quốc gia.
-
Phát triển ĐHN dẫn đến phát triển cơ sở hạ tầng, đào tạo phát triển đội ngũ cán bộ khoa
học kỹ thuật và đội ngũ cơng nhân với trình độ kỹ thuật và kỷ luật cao, thúc đẩy phát
triển các cơ quan nghiên cứu triển khai và nhiều ngành sản xuất cơng nghiệp, xây dựng.
Đây cũng là những địi hỏi của sự nghiệp cơng nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước. Các
cường quốc trên thế giới như Mỹ, Liên Xô (cũ) cũng như một số nước ở châu Á (Trung
Quốc, Nhật, Hàn Quốc...) đều thơng qua chương trình phát triển điện hạt nhân mà nâng
cao tiềm lực khoa học, cơng nghệ và cơng nghiệp quốc gia.
3.
ĐHN góp phần giải quyết vấn đề môi trường trong phát triển năng lượng bền vững.
Bảo vệ môi trường ngày càng trở nên quan trọng trong chiến lược phát triển năng lượng
bền vững đối với mỗi quốc gia. Các dạng nhiên liệu hóa thạch truyền thống phát thải các
khí gây ơ nhiễm mơi trường và các khí gây hiệu ứng nhà kính. Ví dụ, nhà máy nhiệt điện
than công suất 1.000 MW trong một năm phát thải vào môi trường 320.000 tấn tro (chứa
400 tấn kim loại nặng As, Cd, Co, Pb, Hg, Ni và V), 44.000 tấn SO2, 22.000 tấn NOx và
6 triệu tấn CO2. Điện hạt nhân được xem là một nguồn năng lượng sạch, khơng phát thải
khí ơ nhiễm mơi trường và khí gây hiệu ứng nhà kính, góp phần bảo vệ môi trường trong
chiến lược phát triển năng lượng bền vững. Với cơng nghệ ĐHN hiện nay sẽ khơng có tai
nạn kiểu như Chernobyl để có thể làm ảnh hưởng tới mơi trường. Các chất thải phóng xạ
trong phát triển ĐHN ít về số lượng và hồn tồn có thể kiểm sốt được bằng các cơng
nghệ và thiết bị hiện đại, không gây ảnh hưởng xấu tới môi trường. Theo Georges
Charpak trong quyển Lửa ma trơi và nấm nguyên tử (Feux Follets et Champignons
Nucleaires) thì độ chiếu xạ của dân chúng quanh một nhà máy ĐHN hoạt động bình
thường chỉ nhỏ bằng một phần trăm của nhà máy điện chạy than. Thay một nhà máy
ĐHN bằng một nhà máy điện chạy than để giảm độ chiếu xạ cho dân chúng là một điều
khơng chính xác.
4. Xu thế phát triển ĐHN trên thế giới hiện nay là thuận lợi cho Việt Nam khi xem xét
quyết định chủ trương xây dựng nhà máy ĐHN.
Lịch sử phát triển ĐHN trên thế giới đã trải qua các giai đoạn sau:
- Giai đoạn thập niên 1960-1970 là giai đoạn khởi đầu khi cơng nghệ chưa được thương
mại hóa, phát triển ĐHN chủ yếu nhằm mục tiêu phát triển khoa học và công nghệ và xây
dựng tiềm lực hạt nhân bảo đảm an ninh quốc gia.
- Giai đoạn thập niên 1970-1980 khi cơng nghệ đã được thương mại hóa cao và do khủng
hoảng dầu mỏ, nên nhiều quốc gia đẩy nhanh tốc độ phát triển ĐHN, đưa tỷ trọng ĐHN
toàn thế giới tăng gần hai lần, từ 9% lên 17%.
- Giai đoạn thập niên 1980-1990, sau sự cố Chernobyl, sự khơng chấp nhận của cơng
chúng, các yếu tố chính trị và sự cạnh tranh yếu về kinh tế do việc tăng cao các yêu cầu
về an toàn đã làm cho tốc độ xây dựng nhà máy ĐHN giảm mạnh, một số nước cịn có
chủ trương loại bỏ ĐHN như Đức, Thụy Điển.
- Giai đoạn từ đầu thế kỷ này, khi mà yếu tố mơi trường tồn cầu và an ninh năng lượng
trở nên có ý nghĩa quyết định và cơng nghệ ĐHN ngày càng được nâng cao thì xu hướng
phát triển ĐHN đã có những thay đổi tích cực, hứa hẹn một tương lai tốt đẹp trên phạm vi
toàn cầu (Tầm nhìn năm 2020 của Mỹ về phát triển ĐHN đề nghị tăng 10.000 MW công
suất phát cho 104 nhà máy ĐHN hiện có và 50.000 MW cho các nhà máy ĐHN xây mới
đến năm 2020; Phần Lan đã đấu thầu tháng 10-2003 xây tổ máy thứ 5 công suất 1.600
MW bằng công nghệ EPR của Pháp; Anh quay trở lại phát triển ĐHN do thiếu hụt năng
lượng, Indonesia đã lập dự án khả thi và dự kiến sẽ đưa tổ máy ĐHN 1.000 MW đầu tiên
vào vận hành năm 2015...). Trên cơ sở đó, chính những nước có ý định từ bỏ ĐHN (Đức,
Thụy Điển) cũng đã phải xem xét lại và có kế hoạch điều chỉnh. Với một xu thế phát triển
tương đối tốt, nên đầu tư nghiên cứu về công nghệ (cải tiến công nghệ hiện nay và phát
triển công nghệ hiện đại thế hệ thứ IV và thứ V) được quan tâm rất lớn và đầu tư nghiên
cứu trung bình hiện nay khoảng 2 tỉ đơ-la Mỹ/năm.
- Hiện nay, trên thế giới có 441 lị phản ứng hạt nhân đang vận hành (châu Á có 95 lò)
cung cấp khoảng 16% sản lượng điện và 32 lò phản ứng đang được xây dựng (châu Á có
19 lị). Các quốc gia xung quanh Việt Nam như Nhật, Hàn Quốc, Ấn Độ và Trung Quốc
đều có chương trình ĐHN rất phát triển và các chương trình này thực sự đã đóng góp
quan trọng cho phát triển kinh tế xã hội và nâng cao tiềm lực khoa học và công nghệ của
các quốc gia này.
II.
Những Vấn Đề Thận Trọng Và Cân Nhắc Đối Với Việc Phát Triển Điện Hạt
Nhân ở Việt Nam:
Trong điều kiện hoạt động bình thường, điện hạt nhân được coi là một dạng năng
lượng sạch, ít gây tác động xấu đến mơi trường do chiếm dụng ít đất đai, khơng địi hỏi
phải di dân lớn và không phát thải các chất gây ơ nhiễm mơi trường và khí gây hiệu ứng
nhà kính. Tuy nhiên, nó lại làm nảy sinh những vấn đề khác mà chúng ta cần phải xem
xét và đánh giá.
An toàn hạt nhân
- Đây là vấn đề gây lo ngại sâu sắc, đặc biệt là sau tai nạn hạt nhân Chernobyl (Liên Xô
cũ) và một số sự cố hạt nhân xảy ra trên thế giới.
- Về nguyên tắc, bất cứ hoạt động nào của con người cũng tiềm ẩn những rủi ro và sự cố.
Công nghiệp hạt nhân cũng như bất kỳ một ngành công nghiệp nào khác, không nằm
ngồi quy luật chung này. Tuy nhiên, do tính nhạy cảm và công khai của ngành công
nghiệp hạt nhân, nên một sự cố dù nhỏ cũng gây ra sự quan tâm lớn của cơng chúng,
trong khi đó những tai nạn rất lớn của các ngành khác (như vụ vỡ đập thủy điện ở Trung
Quốc năm 1979 làm chết hàng chục ngàn người) lại không được công luận biết đến.
- Các sự cố hoặc tai nạn hạt nhân xảy ra là do các nguyên nhân sau:
+ Về kỹ thuật: lỗi trong thiết kế, thi công xây dựng, lắp đặt.
+ Về luật lệ: quy phạm vận hành, bảo dưỡng, thanh tra,
cấp phép.
+ Về con người: trình độ kỹ thuật, kỷ luật trong xây dựng, lắp đặt, vận hành, bảo
dưỡng
- Tai nạn Chernobyl là do những sai sót ngay trong bản thân thiết kế và sự vi phạm quy chế
vận hành của con người. Thiết kế lị Chernobyl khơng có vỏ bọc bằng bê tông cốt thép,
nên khi sự cố xảy ra, một lượng lớn chất phóng xạ thốt ra mơi trường, gây nhiễm bẩn
phóng xạ trên một vùng rộng lớn. Hiện nay, các loại lị thương mại trên thế giới đều có
vỏ bọc bê tông cốt thép, nếu sự cố xảy ra, các chất phóng xạ sẽ bị giữ lại trong vỏ bọc
này.
Các chuyên gia về điện hạt nhân(ĐHN) đã khẳng định sẽ không xảy ra tai nạn hạt nhân
nào kiểu như Chernobyl nữa. Theo các chuyên gia kỹ thuật, các lò phản ứng thương mại
hiện nay đã đạt đến độ an toàn rất cao (xác suất xảy ra sự cố nghiêm trọng là khoảng một
phần triệu) và cơng nghệ lị phản ứng càng ngày càng được cải tiến, đảm bảo an toàn hơn,
thời gian xây dựng được rút ngắn, và tăng khả năng cạnh tranh kinh tế.
- Xét cho cùng thì lỗi của con người vẫn là quan trọng nhất. Tai nạn Chernobyl là do con
người không tuân thủ quy phạm khi tiến hành thí nghiệm trên lị phản ứng. Sự cố xảy
ra ở cơ sở sản xuất nhiên liệu hạt nhân ở Tokai (Nhật) cũng do sự vi phạm các quy
định và sự yếu kém trong hệ thống thanh tra cấp phép. Cơ sở này không phải là nhà
máy ĐHN, mà là cơ sở chế tạo nhiên liệu hạt nhân.