(TT&VH) - Mặc dù Nhật Bản đã nỗ lực triển khai nhiều biện pháp “chữa cháy”, nhưng tình hình tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi vẫn vô cùng nghiêm trọng. Tới ngày 15/3, lại có thêm một vụ nổ cùng một vụ cháy nữa xảy ra tại 2 lò phản ứng khác nhau của nhà máy này.
>> Chuyên đề: Động đất, sóng thần kinh hoàng ở Nhật Bản
Cứ sau mỗi vụ nổ, dư luận cả thế giới lại bàng hoàng, thậm chí đã xuất hiện những đồn đại thiếu căn cứ về thảm hoa như lời đồn “mưa axit” tràn ngập ở nhiều nơi.
Tuy nhiên, cho tới thời điểm này, các thanh nhiên liệu hạt nhân vẫn chưa hoàn toàn mất kiểm soát. Vì thế khả năng xảy ra thảm họa hạt nhân giống vụ nổ Chernobyl năm 1986 ở Ukraina vẫn chỉ là lo ngại.
Phóng xạ sau 3 vụ nổ - nguy cơ tới ngưỡng gây ung thư
Theo báo chí Nhật Bản, từ sớm ngày 15/3, một tiếng nổ lớn đã vang lên tại một lò phản ứng khác của nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi. Công ty Điện lực Tokyo (TEPCO), đơn vị điều hành Fukushima Daiichi cho biết, vụ nổ xảy ra ở lò phản ứng số 2 của nhà máy. Sức mạnh của vụ nổ đã làm hư hại bể chứa chịu áp lực và phóng xạ theo đó rò rỉ ra ngoài.
Các đo đếm vào buổi sáng ngày 15/3 cho thấy mức độ phóng xạ tại nhà máy điện này có lúc đã tăng lên đến 8.217 micro sievert/giờ sau khi tiếng nổ được nghe thấy tại lò phản ứng số 2, cao hơn 8 lần so với mức cho phép là 1.000 micro sievert. Toàn bộ các công nhân làm việc tại lò phản ứng số 2 đã phải sơ tán sau vụ nổ.
Hình ảnh về các vụ nổ tại lò phản ứng số 1 (trái) và số 3 tại nhà máy Fukushima
Như vậy tính tới nay, cả 3 lò phản ứng số 1, 2, 3 của nhà máy đều đã phát nổ. Nhưng khó khăn chưa dừng lại ở đó. Trong buổi sớm cùng ngày, một vụ cháy đã xảy ra tại bể chứa ở lò phản ứng số 4, nơi các thanh nhiên liệu đã sử dụng đang được lưu giữ tạm thời. Theo TEPCO, lò phản ứng số 4 đã ngừng hoạt động để kiểm tra, trước khi trận động đất mạnh 9 độ Richter xuất hiện. Tuy nhiên, động đất đã làm hỏng hệ thống làm mát bể chứa các thanh nhiên liệu. Kết quả là nhiệt độ trong bể đã tăng từ 40 độ C lên mức 85 độ C và mực nước theo đó cũng cạn dần.
“Việc tụt mức nước trong bể đã làm lộ ra lớp vỏ zirconium bọc các thanh nhiên liệu. Lớp vỏ này phản ứng với hơi nước, tạo ra khí hydrogen và qua đó gây cháy nổ” - Tetsuji Imanaka, một giáo sư ở Viện Nghiên cứu Lò phản ứng hạt nhân ở Đại học Kyoto nhận xét.
Theo sau vụ cháy, mức độ phóng xạ đã tăng lên rất mạnh. TEPCO nói rằng lượng phóng xạ đã lên tới 30.000 micro sievert ở khu vực nằm giữa lò phản ứng số 2 và số 3; mức 400.000 micro sievert quanh lò phản ứng số 3 và 100.000 micro sievert quanh lò số 4. “Mức độ phóng xạ mới hoàn toàn khác các con số chúng tôi đã loan báo trước đó” - Chánh Văn phòng Nội các Yukio Edano nói trong cuộc họp báo diễn ra cùng ngày - “Mức phóng xạ mới có thể gây hại tới sức khỏe”.
Các chuyên gia cho biết mức phóng xạ khoảng 400.000 micro sievert hoàn toàn có thể khiến những người phơi nhiễm phóng xạ bị ung thư. Quan trọng hơn, việc Nhật Bản vẫn chưa kiểm soát được tình hình ở Fukushima Daiichi, khiến người ta lo ngại về khả năng xảy ra tình huống tan chảy lò phản ứng hạt nhân, qua đó gây thảm họa quy mô lớn hơn nhiều.
Cơ chế phát nổ và tan chảy hạt nhân
Các thanh nhiên liệu trong một lò phản ứng giống ở nhà máy điện Fukushima Daiichi tại Nhật Bản dài khoảng gần 4m. Người ta gọi chúng là thanh không đúng lắm vì chúng không đặc ruột mà có cấu tạo rỗng trong lòng, như một ống hút nước vậy. Các “ống hút” này bản thân chúng được làm từ zirconium, bên trong lòng chứa uranium.
Khi lò phản ứng hoạt động, các viên uranium nhỏ bên trong thanh nhiên liệu sẽ tạo ra phản ứng phân hạch, qua đó sản sinh nhiệt lượng.
 Binh lính Nhật Bản tham gia cứu hộ cũng được trang bị chống phóng xạ |
Nguyên tắc cốt lõi của việc sản xuất điện nguyên tử là tạo ra một môi trường, trong đó phản ứng phân hạch xảy ra, giống phản ứng hình thành bên trong một quả bom nguyên tử, nhưng được kiểm soát để không thể gây nổ. Thay vì thế, phản ứng tạo nhiệt ở mức độ kiểm soát được. Người ta sẽ dùng nhiệt đó để đun sôi nước. Nước sôi sẽ bốc hơi và hơi nước sẽ làm quay các turbine tạo điện. Đây là ý tưởng cơ bản nằm sau các lò phản ứng đã 40 năm tuổi của Nhật Bản, hiện đang “ốm yếu”.
Trong tình huống xảy ra sự cố, như trong trận động đất, phản ứng phân hạch sẽ bị ngăn chặn. Để làm việc đó, một lượng các thanh điều khiển sẽ được chuyển vào nằm cạnh các thanh nhiên liệu. Các thanh điều khiển này sẽ can thiệp, khiến phản ứng phân hạch không xảy ra, bằng một cách thức có trật tự. Nhưng vấn đề nằm ở chỗ các thanh nhiên liệu, đặc biệt là những miếng uranium bên trong lớp vỏ zirconium, lại vô cùng nóng, ngay cả khi lò phản ứng đã ngừng hoạt động. Vì thế, các thanh nhiên liệu vẫn phải nằm dưới nước. Nếu không có nước làm mát, chúng sẽ tăng nhiệt và bước vào giai đoạn tan chảy.
Hiện tượng đầu tiên xảy ra khi một thanh nhiên liệu hạt nhân quá nóng là lớp vỏ zirconium bị ôxy hóa rất nhanh và bắt đầu nứt vỡ. Sự nứt vỡ trên thanh nhiên liệu như thế được gọi là tan chảy một phần. Do sức nóng của thanh nhiên liệu, nước làm mát bị đun sôi, bốc hơi và nhanh chóng cạn đi. Khi nước cạn tới mức thanh nhiên liệu lộ ra ngoài không khí, phần vỏ zirconium sẽ phản ứng với hơi nước và tạo ra nhiều loại khí khác nhau, trong đó có hydro. Hydro kết hợp với khí oxy trong không khí sẽ tạo thành một hỗn hợp gây nổ. Nhà chức trách tin rằng hydro là thủ phạm đứng đằng sau 3 vụ nổ vừa qua ở nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi.
Nếu việc làm mát lò phản ứng tiếp tục không hiệu quả, khối uranium sẽ bắt đầu nóng chảy ở nhiệt độ lên tới vài ngàn độ C. Khối “nham thạch” phát xạ nóng bỏng đó sẽ tiêu hủy mọi thứ nằm xung quanh nó, bao gồm cả thành lò phản ứng làm từ vật liệu chịu nhiệt cao. Tới lúc này, chuyện phóng xạ có thoát được ra ngoài môi trường hay không chỉ còn phụ thuộc vào việc nhà chứa lò phản ứng còn nguyên vẹn hay không.
TGĐ Trung tâm Chernobyl: Sẽ không có vụ Chernobyl thứ 2
Tới lúc này, Nhật Bản vẫn đang nỗ lực làm mát các lò phản ứng nhằm ngăn chặn thảm họa xảy ra. Giới chuyên môn đánh giá dù tình hình ở Fukushima Daiichi vẫn chưa nằm trong tầm kiểm soát, nhưng sẽ khó xảy ra một thảm họa Chernobyl thứ 2.
Theo Tổng giám đốc Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) Yukiya Amano, nguyên nhân do hai nhà máy Fukushima và Chernobyl có thiết kế và kết cấu khác nhau. Ông nói rằng các lò phản ứng ở Fukushima đều có nhiều lớp vỏ bọc. Bên cạnh đó, chúng đã tự ngừng hoạt động khi xảy ra động đất nên sẽ “không xảy ra phản ứng hạt nhân dây chuyền”.
Có quan điểm tương tự, Tổng giám đốc Trung tâm Chernobyl về các vấn đề an toàn hạt nhân, chất thải phóng xạ và sinh thái phóng xạ của Ukraina, ông Mikhail Bondarkov cũng loại trừ khả năng tái diễn thảm họa ở Nhật Bản. Theo ông, các lò phản ứng hạt nhân của Nhật Bản có thiết kế khác, với mức độ an toàn cao hơn nên rủi ro cũng được giảm thiểu rất nhiều. Tuy nhiên, ông vẫn kêu gọi các chuyên gia nên phân tích nguyên nhân vì sao các hệ thống làm mát lò phản ứng lại bị hỏng vì thiên tai và dựa vào đó để hoàn thiện thêm nhà máy điện hạt nhân.
Tường Linh
