Các vụ nổ nhà máy điện hạt nhân

"Bất kỳ thiệt hại tiềm tàng nào đối với nhà máy hạt nhân Zaporizhzhia đều là tự sát", Tổng thư ký Liên Hợp Quốc Antonio Guterres ngày 18/8 nói trong cuộc gặp với Tổng thống Thổ Nhĩ Kỳ Recep Tayyip Erdogan và Tổng thống Ukraine Volodymyr Zelensky ở thành phố Lviv. Ông Guterres bày tỏ "quan ngại sâu sắc" tình hình tại nhà máy điện hạt nhân Zaporizhzhia và cho rằng khu vực này phải được phi quân sự hóa.

Tổng thống Thổ Nhĩ Kỳ Erdogan cũng tuyên bố "chúng tôi không muốn có một Chernobyl khác", đề cập tới thảm họa hạt nhân năm 1986 ở Pripyat, Ukraine.

Những lời cảnh báo khẩn thiết được đưa ra khi giao tranh quanh khu vực nhà máy điện hạt nhân Zaporizhzhia tại tỉnh Zaporizhzhia do Nga kiểm soát ở miền nam Ukraine đang tăng nhiệt. Các quan chức Ukraine cho biết ít nhất 14 người đã thiệt mạng trong một cuộc tấn công làm hỏng trạm bơm và cảm biến bức xạ của nhà máy. Trong khi đó, Nga đổ lỗi cho Kiev tấn công nhà máy và gọi đây là hành động "khủng bố hạt nhân".

Lính Nga đứng gác ở gần nhà máy điện hạt nhân Zaporizhzhia, đông nam Ukraine hôm 4/8. Ảnh: Reuters.

Năng lượng hạt nhân cung cấp 55% lượng điện của Ukraine trong năm 2021, với 15 lò phản ứng tại 4 nhà máy điện khác nhau. Nằm trên bờ sông Dnipro, Zaporizhzhia là nhà máy điện hạt nhân lớn nhất châu Âu và là một trong 10 nhà máy lớn nhất thế giới.

Kể từ tháng 3, nhà máy nằm dưới sự kiểm soát của lực lượng Nga, nhưng vẫn được vận hành bởi các kỹ thuật viên của Energoatom, tập đoàn năng lượng hạt nhân quốc gia Ukraine.

Energoatom cho biết Nga dự định kết nối nhà máy với lưới điện ở bán đảo Crimea, nơi Moskva sáp nhập năm 2014. Nằm cách bán đảo Crimea khoảng 200 km, nhà máy có 6 lò phản ứng, đủ cung cấp điện cho 4 triệu hộ gia đình. Tính tới đầu tháng 8, nhà máy Zaporizhzhia có ba lò phản ứng đang hoạt động, trong đó hai lò được kết nối với lưới điện.

Nga được cho là đã triển khai 500 binh sĩ và bố trí các bệ phóng hỏa tiễn trong khuôn viên nhà máy điện hạt nhân. Các quan chức được Moskva bổ nhiệm ở vùng kiểm soát tại Zaporizhzhia nhiều lần đổ lỗi cho lực lượng Ukraine tấn công vào nhà máy.

Vladimir Rogov, một thành viên của chính quyền khu vực, ngày 13/6 cho biết nhà máy đã phải giảm sản lượng và có thể ngừng sản xuất nếu các cuộc pháo kích tiếp diễn. Cùng ngày, Rogov cáo buộc một rocket của Ukraine đã lao xuống vị trí cách kho chứa chất thải hạt nhân 10 mét, nhưng nhà máy không chịu thiệt hại nghiêm trọng nào.

Ukraine có lẽ hiểu hậu quả của các vụ nổ và hỏa hoạn tại một nhà máy điện hạt nhân hơn bất kỳ quốc gia nào. Vào tháng 4/1986, sự cố hạt nhân tồi tệ nhất thế giới đã xảy ra tại Chernobyl, miền bắc nước này, khiến phóng xạ ảnh hưởng tới khắp châu Âu.

Sự cố đã tác động lớn tới Ukraine, với khoảng 350.000 người phải sơ tán và hơn 600.000 người đăng ký làm nhân viên cấp cứu và phục hồi. Hậu quả kinh tế của thảm họa chưa được đánh giá đầy đủ, nhưng có thể lên tới hàng trăm tỷ USD.

Dù Zaporizhzhia sử dụng uranium làm giàu, các lò phản ứng năng lượng nước hiện tại của nhà máy không được làm chậm bằng than chì mà bằng nước, có nghĩa chúng an toàn hơn và sẽ khó xảy ra sự cố theo cách của Chernobyl.

Ngoài ra, các lò phản ứng hiện đại của Ukraine, như ở nhà máy Zaporizhzhia, cũng được bảo vệ bởi một hệ thống ngăn chặn thứ cấp bằng bê tông vững chắc, được thiết kế để có thể chịu được các vụ nổ hoặc một chiếc máy bay cỡ nhỏ đâm vào. Tuy nhiên, không rõ chúng sẽ có hiệu quả thế nào trước các cuộc pháo kích, vì bức tường bê tông quanh lò phản ứng này có độ dày khoảng 1,2 mét, trong khi các dự án hạt nhân hiện nay yêu cầu bức tường dày khoảng 2 mét.

Bất cứ sự cố phóng xạ nào đều là nỗi ám ảnh với nhiều người. Tuy nhiên, do thiết kế loại lò phản ứng khác, sự cố ở Zaporizhzhia có thể không nghiêm trọng như thảm họa Chernobyl năm 1986 và nhiều khả năng có quy mô tương tự cuộc khủng hoảng hạt nhân Fukushima năm 2011, theo Antony Froggatt và Patricia Lewis, hai chuyên gia tại viện nghiên cứu Chatham House.

Chuyên gia phóng xạ Boris Zhuikov có chung nhận định, khi cho rằng một thảm họa lớn hơn quy mô Chernobyl rất khó xảy ra, vì thiết kế hai loại lò phản ứng khác nhau.

"Rất khó để phá hủy lò phản ứng ngay cả khi cố ý, trừ khi nó liên tục bị pháo kích trong cùng một điểm. Nhưng ngay cả khi đó, quy mô thảm họa cũng sẽ khác", ông nói. "Nhà máy Zaporizhzhia có khả năng bảo vệ tốt hơn và hiện chỉ có hai lò hoạt động, giúp giảm thiểu rủi ro. Nhưng tất nhiên, một cuộc tấn công bằng tên lửa có thể dẫn tới sự cố nghiêm trọng hơn".

Andrei Ozharovsky, chuyên gia an toàn chất thải phóng xạ tại Liên minh Xã hội - Sinh thái Nga, cho rằng một vụ tấn công tên lửa, dù vô tình hay cố ý, đều có thể dẫn tới một vụ nổ ở lò phản ứng.

"Nếu lò phản ứng bị nổ, do vị trí nhà máy Zaporizhzhia nằm gần sông Dnipro, phóng xạ có khả năng ảnh hưởng tới hàng trăm km xung quanh", Ozharovsky nói.

Toàn cảnh nhà máy điện hạt nhân Zaporizhzhia, đông nam Ukraine. Ảnh: Reuters.

Chuyên gia Zhuikov nhận định quy mô sự cố sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cách nó xảy ra, cách phản ứng của nhân viên nhà máy và tốc độ sơ tán cư dân.

"Câu hỏi không phải là liệu phóng xạ có phát tán vào không khí và nguồn nước hay không. Nồng độ phóng xạ trong môi trường tăng trong thời gian ngắn không gây nguy hiểm. Câu hỏi đặt ra là loại phóng xạ nào và lượng phóng xạ là bao nhiêu", ông nói.

Giới quan sát cũng cảnh báo các đám mây phóng xạ có thể phát tán sang những quốc gia láng giềng của Ukraine tùy vào hướng gió. Chúng có thể lan sang Nga, phần còn lại của châu Âu hoặc thậm chí là Trung Đông và Bắc Phi. Nước sông Dnipro gần đó và hồ chứa Kakhovka cũng có thể bị nhiễm xạ, đe dọa nền nông nghiệp địa phương.

Điều mà nhiều chuyên gia lo lắng hơn là đạn pháo có thể rơi trúng kho chứa chất thải hạt nhân được lưu trữ ở Zaporizhzhia. Ozharovsky nói trong trường hợp đó, "ô nhiễm hạt nhân sẽ lây lan qua không khí và nước".

Chất thải phóng xạ tại Zaporizhzhia được lưu trữ trong các hồ đặc biệt, nơi nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng được ngâm dưới nước để làm mát và làm giảm nồng độ bức xạ trước khi được chuyển tới nơi lưu giữ cuối cùng.

Trong trường hợp một quả đạn pháo làm vỡ tường bao quanh hồ, khiến nước làm mát bị rò rỉ, nhiên liệu lưu trữ trong hồ sẽ nóng lên. Nếu nhiệt độ tăng lên trên 900 độ C, chất phóng xạ sẽ bị giải phóng.

Ukraine đầu tháng này cảnh báo nhà máy lưu trữ 1.200 tấn nhiên liệu hạt nhân, đồng thời cho biết nguy cơ ô nhiễm phóng xạ có thể rất cao nếu vụ nổ xảy ra.

Hơn 40 quốc gia đã kêu gọi Nga rút lực lượng và cho phép Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) kiểm tra nhà máy. IAEA cũng nhiều lần kêu gọi hai bên dừng tất cả hoạt động quân sự tại địa điểm này.

"Tôi yêu cầu cả hai bên của cuộc xung đột hợp tác với IAEA và cho phép đội thanh sát tới nhà máy hạt nhân Zaporizhzhia càng sớm càng tốt. Thời gian là yếu tố sống còn", Tổng giám đốc IAEA Rafael Mariano Grossi nói.

Vị trí khu vực sông Dnipro và nhà máy điện hạt nhân Zaporizhzhia ở miền đông nam Ukraine. Đồ họa: CNN.

Thanh Tâm (Theo Moscow Times, Chatham House)

Sau khi vụ việc xảy ra, giao tranhđã ngừng tại khu vực này và các đội cứu hỏa đã kịp thời dập tắt đám cháy. Mặc dù sau đó nhà máy đã bị phía Nga kiểm soát, các nhân viên tại nhà máy vẫn đang tiếp tục thực hiện nhiệm vụ của mình. Theo Cơ quan Thanh tra điều tiết hạt nhân nhà nước Ukraine (SNRI), “Các nhân viên của nhà máy đang giám sát chặt chẽ tình hình và kiểm soát hoạt động của các lò phản ứng hạt nhân. Hiện chưa phát hiện ra thay đổi nào về mức độ bức xạ trong khu vực Zaporizhzhia và phông bức xạ gamma đang trong giới hạn bình thường”.

Hỏa hoạn xảy ra được camera tại nhà máy điện hạt nhân Zaporizhzhia ghi lại. Ảnh: Nhà máy điện hạt nhânZaporizhzhia.

Dù chưa xảy ra sự cố phóng xạ và các lò phản ứng tại Zaporizhzhiaan toàn hơn rất nhiều so với Chernobyl, nhưng việc giao tranh xảy ra quanh khu vực nhà máy điện hạt nhân cho thấy nguy cơ xảy ra thảm họa hạt nhân là hoàn toàn có thể.

Quy mô nhà máy

Nhà máy điện hạt nhânZaporizhzhyađược xây dựng trên khu đất rộng 104,7 hecta bên bờ hồ chứa Kakhovka cạnh bờ sông Dnepr tại thành phố Energodar thuộc vùng Zaporizhzhya, Ukraine.Nhà máy này cách vùng Donbass đang xảy ra tranh chấp khoảng 200km và cách Kiev 550km về phía Đông Nam. Vùng thảo nguyên này của Ukraine được lựa chọn làm nơi xây dựng nhà máy điện hạt nhân vì đã có sẵn cơ sở hạ tầng của Nhà máy nhiệt điện Zaporozhe gần đó. Thêm vào đó, đây cũng là vùng đất không thích hợp cho nông nghiệp và cách xa các khu vực khác.

Zaporizhzhya hiện là nhà máy điện hạt nhân lớn nhất châu Âu và là một trong 4 nhà máy điện hạt nhân đang hoạt động ở Ukraine, sản xuất tới 42 tỷ kilowatt giờ (kWh) điện, chiếm khoảng 40% tổng sản lượng điện hạt nhân và 1/5 tổng sản lượng điện hằng năm của Ukraine, đủ năng lượng cho khoảng 4 triệu hộ gia đình sử dụng.

Sáu tổ máy phát điện tại Nhà máy điện hạt nhân Zaporizhzhia có sản lượng 40-42 tỷ kWh điện/năm. Ảnh: CNN.

Được đưa vào hoạt động từ năm 1984, tính đến tháng 12-2021, nhà máy này đã sản xuất được hơn 1,23 nghìn tỷ kWh điện. Nhà máy điện hạt nhân Zaporizhzhya gồm 6 lò phản ứng hạt nhân được đưa vào vận hành lần lượt từ năm 1984 đến 1995, với công suất điện mỗi tổ máy là 1.000MW.

Năm 2021, đường dây 750kV thứ tư từ nhà máy nối trạm biến áp Kakhovska đã được đưa vào vận hành và trạm chuyển mạch ngoài trời của nhà máy được mở rộng, giúp giảm bớt áp lực đường truyền và cho phép nhà máy sản xuất thêm 17 triệu kWh điện mỗi ngày.

Sau khi xảy ra thảm họa hạt nhân Fukushima-Daiichi (Nhật Bản) vào tháng 3-2011, các tổ máy số 1 và số 2 của nhà máy Zaporizhzhia đã được nâng cấp, kéo dài thời gian hoạt động. Việc nâng cấp bao gồm việc hiện đại hóa các thiết bị cũng như lắp đặt các cảm biến áp lực và các hệ thống an toàn hiện đại khác.

Khu vực giám sát bức xạ trung tâm của nhà máy cũng mới được nâng cấp vào tháng 2-2021, tự động theo dõi tất cả các thông số về bức xạ và thông số kỹ thuật liên quan đến điều kiện hoạt động của các tổ máy, khu vực kho chứa nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng, khu liên hợp xử lý chất thải phóng xạ, và các khu vực xung quanh nhà máy.

Lịch sử và thiết kế kỹ thuật

Năm 1978, sau khi tổ máy đầu tiên của Nhà máy điện hạt nhân Chernobylđi vào hoạt động, Hội đồng Bộ trưởng Liên Xô đã quyết định xây dựng một loạt nhà máy điện hạt nhân, trong đó có Zaporizhzhya.

Thùng chứa nhiên liệu phóng xạ đã qua sử dụng tại nhà máy Zaporizhzhya. Ảnh: energoatom.com.ua.

Ban đầu, Nhà máy Zaporizhzhya được thiết kế gồm 4 tổ máy với tổng công suất 4.000MW. Mỗi tổ máy phát điện của nhà máy gồm một lò phản ứng VVER-1000/V-320, một tuabin hơi K-1000-60/1500-2 và máy phát TWW-1000-4.VVER-1000 là loại lò phản ứng nước áp lực do Liên Xô thiết kế có tuổi thọ hoạt động tới 30 năm. Thiết kế này được phê duyệt vào năm 1980, và năm 1984, tổ máy đầu tiên của Nhà máy Zaporizhzhya được đưa vào vận hành. Tổ máy thứ hai, thứ ba và thứ tư được đưa vào hoạt động lần lượt vào các năm 1985, 1986 và 1987.

Trong giai đoạn 2 của dự án phát triển, nhà máy tập trung vào việc bổ sung thêm 2 tổ máy với các lò phản ứng tương tự. Giai đoạn này bắt đầu từ năm 1988 và tổ máy thứ năm được đưa vào hoạt động từ năm 1989.

Sau thảm họa hạt nhân Chernobyl năm 1986, Hội đồng tối cao Ukraine ra quyết định đình chỉ việc xây dựng các tổ máy điện hạt nhân mới ở Ukraine từ năm 1990. Tổ máy số 6 bị dừng lại từ đó. Tuy nhiên, thời tiết mùa đông khắc nghiệt ở Ukraine và nhu cầu điện ngày càng tăng khiến nước này phải dỡ bỏ quyết định này và tiếp tục xây dựng Tổ máy số 6. Năm 1995, tổ này chính thức hòa vào lưới điện quốc gia. Đây là tổ máy điện hạt nhân đầu tiên do một nước Ukraine độc lập thực hiện.

Sau khi Liên Xô tan rã, nhiên liệu phóng xạ đã qua sử dụng không còn có thể được vận chuyển về Nga nữa và việc thiếu không gian tại các bể làm mát đòi hỏi phải xây dựng một kho lưu nhiên liệu khô đã qua sử dụng (SFDSF).Tháng 7-2001, SNRI đã cho phép xây dựng kho lưu SFDSF và Zaporizhzhya trở thành nhà máy điện hạt nhân đầu tiên của Ukraine có lò phản ứng nước áp lực có sẵn kho lưu SFDSF tại chỗ với thời hạn sử dụng là 50 năm.

Theo đó, nhiên liệu phóng xạ đã qua sử dụng được lưu trong các bể làm mát từ 4 đến 5 năm cho đến khi năng lượng còn lại và độ phóng xạ giảm đi trước khi được chuyển đến kho lưu SFDSF. Hệ thống kho lưu có thể chứa hơn 9.000 cụm nhiên liệu đã qua sử dụng trong 380 thùng chứa có hệ thống thông gió. Mỗi thùng chứa có thể chứa được 144 tấn.Kho lưu SFDSF bắt đầu đi vào hoạt động từ tháng 8-2004 và hiện đã có 167 thùng chứa được đưa vào kho này.

Nguy cơ có thể xảy ra?

Nhà máy điện hạt nhân Zaporizhzhya trên bản đồ Ukraine. Ảnh: The Guardian.

Do những thiết kế hiện đại và tiêu chuẩn an toàn được nâng lên, ở điều kiện bình thường các chuyên gia hạt nhân cho rằng khó có khả năng một lò phản ứng tại Zaporizhzhya phát nổ và gây ra thảm họa.

Thay vào đó, các chuyên gia lưu ý rằng nguy cơ sẽ cao hơn nếu một lò phản ứng hạt nhân bị tấn công kéo dài với chủ ý gây ra sự cố hạt nhân.

Theo Giáo sư Robin Grimes tại Đại học Hoàng gia London, vỏ chịu áp lực của lò phản ứng hiện đại là “rất bền vững và có thể chịu được tác động đáng kể từ các vụ động đất và những tác động động học khác”.

Nhưng ông cũng nói thêm rằng: “Vỏ chịu áp lực không được thiết kế để chống các loại vũ khí chạm nổ. Theo tôi, tác động từ các loại vũ khí có thể sẽ dẫn đến một sự cố hạt nhân giống như Chernobyl dù rằng điều này (dùng vũ khí tấn công các nhà máy điện hạt nhân) chưa bao giờ xảy ra. Chưa từng xảy ra nhưng không có nghĩa là không thể”.

Ngay cả khi không chủ định thì việc đạn pháo rơi nhầm vào nhà máy điện hạt nhân là hoàn toàn có thể xảy ra. Trong chiến tranh không thể nói trước được điều gì. Ngoại trưởng Ukraine đã cảnh báo, nếu thảm họa hạt nhân xảy ra ở Zaporizhzhya thì hậu quả sẽ gấp 10 lần Chernobyl.

HỮU DƯƠNG (tổng hợp)