Thảm họa Chernobyl (phần 1)

Bản lược dịch từ http://en.wikipedia.org/wiki/Chernobyl_disaster, phiên bản ngày 15/3/2011. Cảm ơn I-love-flamenco đã giúp xem lại bản dịch và hiệu đính.

Thảm họa Chernobyl là một sự cố hạt nhân, xảy ra ngày 26 tháng 4 năm 1986 tại Nhà máy điện hạt nhân Chernobyl, Cộng hòa Ukraine thuộc Liên Xô cũ (nay là nước Ukraine). Nó được coi là sự cố nhà máy điện hạt nhân tồi tệ nhất trong lịch sử, và là một trong hai sự cố được đánh giá ở mức cao nhất, mức 7 theo Thang đo Sự cố Hạt nhân Quốc tế INES (sự cố thứ hai xảy ra ở Nhật Bản tháng 3/2011).

Thảm họa bắt đầu vào lúc thử nghiệm hệ thống ngày 26 tháng 4 năm 1986 tại lò phản ứng số 4 ở Nhà máy Chernobyl, nằm gần thành phố Pripyat. Một xung năng lượng lớn nổ ra tại lò, và khi người ta cố gắng dừng lò phản ứng khẩn cấp, một xung năng lượng lớn hơn nữa phát ra làm vỡ thành lò, gây ra hàng loạt vụ nổ. Những vụ nổ này tung các thanh điều độ graphit (một bộ phận của lò phản ứng) ra ngoài không khí, làm chúng bắt lửa. Hỏa hoạn ném một lượng lớn bụi phóng xạ vào khí quyển, bao trùm cả một khu vực rộng lớn, gồm cả thành phố Pripyat. Lượng bụi này còn khuếch tán sang các vùng thuộc phía tây Liên Xô, Đông Âu, Tây Âu và Bắc Âu. Dân cư thuộc nhiều vùng ở Ukraine, Belarus và Liên bang Nga buộc phải di tản, trên 336.000 người phải tái định cư ở nơi khác. Theo số liệu chính thức thời kỳ hậu Xô-viết, khoảng 60% lượng bụi phóng xạ đã rơi xuống Belarus.

Sự cố này đã dấy lên những lo ngại về an toàn trong công nghiệp điện hạt nhân Liên Xô cũng như các nhà máy điện hạt nhân nói chung, ngăn cản sự phát triển của điện hạt nhân nhiều năm sau đó, và buộc chính quyền Xô-viết phải giải mật các quy trình của mình.

Liên bang Nga, Ukraine và Belarus đã cùng nhau chia sẻ gánh nặng chi phí cho việc khử nhiễm xạ và chi phí y tế do sự cố Chernobyl gây ra. Năm mươi ca tử vong trong tổng số các nhân viên làm việc việc tại lò và nhân viên cứu hộ lúc ấy được coi là số nạn nhân trực tiếp của sự cố. Tổng số người chết do sự cố này được người ta ước lượng mỗi nơi một khác. Tuy nhiên, bất chấp sự cố, Ukraine vẫn tiếp tục vận hành các lò phản ứng hạt nhân còn lại trong nhiều năm sau đó. Lò phản ứng cuối cùng ngừng hoạt động vào năm 2000, cả thảy 14 năm sau khi sự cố xảy ra.

Sự cố

Ngày 26 tháng 4 năm 1986, vào hồi 1h23’ sáng (UTC+3), trong lúc tiến hành thí nghiệm để kiểm tra tính năng làm mát nhanh lò phản ứng một cách an toàn, vốn là một phần trong quy trình dừng lò thông thường, lò phản ứng số 4 đột nhiên gánh chịu một sự gia tăng năng lượng thảm khốc, và gây ra một vụ nổ trong tim lò. Sự cố này phát tán một lượng lớn nhiên liệu phóng xạ và vật liệu từ tim lò vào không khí, đốt cháy các thanh điều độ graphit (là vật liệu dễ cháy). Sức nóng từ những thanh điều độ đã làm gia tăng bức xạ từ các phần tử phóng xạ lẫn trong khói, vì lúc này vỏ của lò phản ứng không còn ngăn cản chúng được nữa..

Ngay cả khi không phát điện, lò phản ứng hạt nhân cũng cần được làm mát, thường là bằng một dung dịch làm mát để thu nhiệt lượng phân rã. Sau khi dừng khẩn cấp (còn gọi là scram), tim lò vẫn tạo ra một lượng lớn nhiệt dôi dư, ngay sau lúc dừng lò thì vào khoảng 7% tổng công suất của lò, và giảm dần theo thời gian. Nếu hệ thống làm mát không thu hết nhiệt lượng này, sức nóng sẽ gây hư hại tim lò và các thanh nhiên liệu còn lại trong đó. Lò phản ứng này ở Chernobyl chứa khoảng 1,600 kênh nhiên liệu, và mỗi kênh đang hoạt động cần lưu lượng nước chừng 28 tấn mỗi giờ. Từng có những lo ngại về việc mất điện lưới khiến hệ thống bơm nước làm mát lò không thể hoạt động được. Do vậy, nhà máy có 3 máy phát điện dự phòng chạy diesel. Mỗi máy cần 15 giây để khởi động và khoảng 60-75 giây để đạt công suất cần thiết – chừng 5,5MW cho máy bơm nước chính.

Nhà máy điện Chernobyl đã hoạt động được 2 năm mà không có khả năng vượt qua được ngưỡng 60-75 giây mất điện hoàn toàn. Đây là một thiếu sót lớn về mặt an toàn. Ban giám đốc có lẽ mong muốn sửa chữa việc này vào lúc có cơ hội đầu tiên, và đó có thể là lý do tại sao họ tiếp tục tiến hành thử nghiệm ngay cả khi các vấn đề nghiêm trọng đã xảy ra, và họ cũng không xin phê duyệt thử nghiệm từ ban giám sát hạt nhân Soviet (ngay cả khi đại diện của ban có mặt tại tổ hợp 4 lò phản ứng).

Để vượt qua ngưỡng này, người ta đề nghị dùng cơ năng (moment quay) của turbin hơi nước để phát điện, vì lúc đó turbin vẫn còn quay. Tính toán lý thuyết cho thấy moment dư có thể tạo ra nguồn điện chạy máy bơm nước chính được 45 giây, hầu như bù đắp được khoảng trống từ lúc mất điện lưới đến lúc máy phát điện dự phòng chạy đủ tải. Tính năng này vẫn phải được kiểm chứng trong thực tế, vì các thử nghiệm trước đã thất bại. Thử nghiệm sơ bộ vào năm 1982 cho thấy điện thế kích thích từ máy phát turbin không đủ để tải máy bơm, vì nó không duy trì được từ trường trong lúc quay chậm dần. Hệ thống đã được sửa đổi, và người ta làm lại thử nghiệm năm 1984, song cũng thất bại. Đến năm 1985, thử nghiệm được tiến hành lần thứ ba nhưng vẫn không thành công. Người ta dự tính làm lại quy trình thử nghiệm vào năm 1986, vào lúc dừng lò số 4 để bảo dưỡng.

(Còn tiếp)

Xem các phần sau:

Thảm họa Chernobyl (phần 2)

Thảm họa Chernobyl (phần 3)
Thảm họa Chernobyl (phần 4)