Mỹ thí điểm điện hạt nhân "siêu an toàn"

Sau khoảng 30 năm gần như đóng băng các dự án mới, Mỹ vừa phê duyệt xây dựng hai lò phản ứng hạt nhân thế hệ mới, được giới thiệu với mức độ an toàn cao hơn. Hai lò phản ứng này sẽ được triển khai tại bang Georgia, trong khuôn viên nhà máy điện hạt nhân Vogtle 4, đánh dấu bước thử nghiệm đáng chú ý của ngành năng lượng Mỹ. Dự án mang tên “phiên bản Mỹ” của một thiết kế lò phản ứng thế hệ thứ ba có nguồn gốc từ Trung Quốc, cho thấy công nghệ hạt nhân hiện đại đang được nhiều quốc gia cạnh tranh phát triển. Điểm nổi bật của thiết kế mới nằm ở lõi pin siêu bền, cùng hệ thống làm mát thụ động có thể vận hành nhờ trọng lực mà không phụ thuộc hoàn toàn vào thiết bị cơ khí. Nhờ cơ chế này, lò phản ứng được kỳ vọng tiếp tục duy trì trạng thái an toàn lâu hơn trong tình huống khẩn cấp, kể cả khi nguồn điện bên ngoài bị gián đoạn. Khoảng thời gian xử lý sự cố theo thiết kế mới được mô tả là “nhiều ngày thay vì nhiều giờ”, tạo thêm cơ hội để con người khôi phục điện chủ và kiểm soát nhà máy. Quyết định của Mỹ xuất hiện trong bối cảnh nước này từng dừng xây dựng các nhà máy điện hạt nhân mới sau sự cố tan chảy một phần lõi tại Three Mile Island năm 1979. Hệ quả kéo dài nhiều thập kỷ là 104 nhà máy điện hạt nhân đang hoạt động trên lãnh thổ Mỹ đều sử dụng những thiết kế hình thành từ các năm 1960 và 1970. Trong khi đó, các lò phản ứng thế hệ thứ ba đầu tiên được thiết kế từ thập niên 1990, sau đó liên tục được nâng cấp trong những năm đầu thế kỷ XXI. Sự khác biệt giữa các thế hệ lò phản ứng trở nên rõ ràng hơn sau thảm họa kép động đất và sóng thần tại Nhật Bản, gây sự cố rò rỉ phóng xạ ở nhà máy Fukushima hồi năm ngoái. Tại Fukushima, mất điện khiến hệ thống làm mát ngừng hoạt động, cuối cùng dẫn tới tình trạng tan chảy lõi phản ứng và làm dấy lên lo ngại trên toàn thế giới. Sau thảm họa, Đức, Thụy Sĩ và Tây Ban Nha đồng loạt hoãn kế hoạch xây dựng các nhà máy điện hạt nhân mới. Trái với xu hướng thận trọng tại châu Âu, Trung Quốc, quốc gia luôn có nhu cầu năng lượng rất lớn, vẫn kiên quyết triển khai các lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ ba. Thiết kế có nguồn gốc từ Trung Quốc sau đó được điều chỉnh thành phiên bản Mỹ, dự kiến áp dụng tại hai lò AP1000 ở Georgia. Việc Washington phê duyệt dự án vì thế vừa phản ánh nhu cầu bổ sung nguồn điện, vừa cho thấy nỗ lực đưa công nghệ an toàn mới trở lại chương trình hạt nhân quốc gia. Hai lò AP1000 sẽ được trang bị nhiều lớp bảo vệ nhằm kéo dài thời gian ứng phó khi xảy ra tình huống bất thường trong nhà máy. Mục tiêu chính là ngăn sự cố mất điện tạm thời nhanh chóng biến thành thảm họa, như những gì từng diễn ra tại Fukushima sau động đất và sóng thần. Khi nguồn điện chủ bị gián đoạn, hệ thống mới vẫn được thiết kế để hỗ trợ làm mát lõi trong nhiều ngày, thay vì chỉ duy trì được vài giờ ngắn ngủi. Một thay đổi quan trọng nằm ở vị trí lưu trữ nước làm mát, khi nguồn nước dành cho lõi phản ứng được đặt bên trong các bể chứa thay vì bên ngoài như cách bố trí trước đây. Thiết kế này giúp nước sẵn sàng hơn trong tình huống khẩn cấp, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào các hệ thống cung cấp bên ngoài. Bên trong bể, sự kết hợp giữa lưu thông tự nhiên và các nguyên lý vật lý sẽ hỗ trợ quá trình tản nhiệt, thay cho việc chỉ trông cậy vào máy móc. Dù được gọi là “siêu an toàn”, hai lò phản ứng tại Vogtle 4 vẫn là dự án thí điểm quan trọng, bởi hiệu quả thực tế cần được kiểm chứng trong quá trình xây dựng và vận hành. Công nghệ mới không xóa bỏ hoàn toàn nguy cơ hạt nhân, nhưng có thể mở rộng thời gian phản ứng, giảm phụ thuộc vào điện bên ngoài và cải thiện khả năng kiểm soát sự cố. Sau ba thập kỷ chủ yếu sử dụng các thiết kế cũ, Mỹ đang đặt cược vào thế hệ lò phản ứng mới để tìm sự cân bằng giữa nhu cầu năng lượng, an toàn vận hành và bài học từ những thảm họa trước đây.