Nỗi lo rác thải từ các lò phản ứng hạt nhân nhỏ

Cách chôn vùi các nguyên tử bức xạ quả không đơn giản vì phải mất hàng nghìn năm mới trở thành thứ an toàn để xử lý. Vì vậy bất kỳ giải pháp nào cũng cần phải thời gian, nó hoạt động xuyên suốt nhiều thế hệ.

Tại Mỹ, mọi sự chỉ mới được bóc trần từ năm 2011 khi các nhà quản lý đối mặt với những phản ứng của các cộng đồng địa phương khi họ ngăn chặn một nỗ lực chôn vùi chất thải hạt nhân kéo dài hàng thập kỷ ngay bên dưới chân núi Yucca ở tiểu bang Nevada, làm mắc kẹt 44 tỷ USD ngân sách liên bang dành cho việc này. 

Không như các nhà chế tạo thổi phồng

Suốt một thời gian dài, ngành công nghiệp hạt nhân Mỹ bị đình trệ do chi phí khổng lồ để xây dựng các nhà máy hạt nhân mới. Ngược lại, các lò phản ứng mô-đun nhỏ (viết tắt SMRs) lại đủ nhỏ để xây dựng vừa vặn trong một nhà xưởng và rồi chuyển đến nơi khác để tạo ra điện. Một báo cáo do Bộ Năng lượng Mỹ tài trợ đã ước tính từ năm 2014 rằng, ngành công nghiệp hạt nhân Mỹ sẽ tạo ra không đầy 94% chất thải nếu dùng các SMRs thay thế cho những cái khổng lồ, cũ kỹ.

Bà Krall (nhà khoa học làm việc cho một công ty chất thải hạt nhân của Thụy Điển) đã tìm ra câu trả lời: Bằng các ước lượng, những thiết kế SMRs không hề tạo ra ít chất thải hạt nhân mà trái lại còn gây lãng phí gấp 5 lần nhiên liệu tiêu hao cho mỗi đơn vị điện, hoặc nhiều gấp 35 so với các dạng chất thải hạt nhân khác. Nghiên cứu đã được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm khoa học quốc gia Mỹ vào ngày 13-6-2022. Những dự án khởi nghiệp đang tìm kiếm giấy phép để xây dựng SMRs đã phản đối các phát hiện được tìm thấy bởi nhóm bà Krall và quả quyết họ đã chuẩn bị sẵn sàng cho bất kỳ chất thải hạt nhân nào được tạo ra.

Ông John Kotek, người đứng đầu quan hệ công chúng và chính sách tại Viện Năng lượng hạt nhân (NEI, một hiệp hội thương mại của ngành công nghiệp hạt nhân) nói: “Gấp 5 lần (lãng phí nhiên liệu) vẫn chỉ là một con số nhỏ”. Bà Allison Macfarlane, cựu Chủ tịch Ủy ban Điều tiết hạt nhân Mỹ (USNRC), đồng thời là đồng tác giả của bài báo đăng trên tờ Kỷ yếu, phát biểu: “Mục đích của bài báo này là thúc đẩy một cuộc thảo luận. Chúng tôi không thể biết được chi phí sẽ là bao nhiêu cho đến khi hiểu được mình đang xử lý cái gì?”.

60-1.jpg -0
Mô hình nhà máy có lắp đặt lò phản ứng hạt nhân nhỏ mang tên NuScale ở thành phố Portland (tiểu bang Oregon, Mỹ). Ảnh nguồn: Power Magazine .

Rò rỉ neutron

Thiết kế các lò phản ứng nhỏ có thể giúp dễ chế tạo, nhưng nó cũng tạo ra một vấn đề nan giải: rò rỉ neutron. Các lò phản ứng tạo ra năng lượng bằng cách bắn neutron vào các nguyên tử uranium khiến chúng bị phân tách, điều này tạo ra nhiều neutron hơn và gây ra phản ứng dây chuyền. Song nếu các neutron này bay ra khỏi lõi, đụng vào những phần khác của lò phản ứng thì sẽ làm kích hoạt hoặc bức xạ.

Bên trong các SMR thường có ít không gian, nên các neutron sẽ rò rỉ. Có một cách khắc phục là bọc lõi bằng thép hoặc than chì nhằm phản xạ hoặc làm giảm tốc độ của các neutron rung lắc bên trong. Nhưng theo thời gian thì những vật liệu dạng này sẽ bắn phá với neutron và chúng tự trở thành phóng xạ, do đó cần phải được thay thế. Chưa hết, một số thiết kế lò phản ứng bao gồm Natri hay chất làm mát kim loại lỏng đã tự phát triển vấn đề phóng xạ của riêng chúng.

Với nồng độ cao của các nguyên tử có thể phân hạch trong chất thải, đồng nghĩa “khối lượng tới hạn” của nó (là khối lượng vật chất nhằm duy trì một phản ứng dây chuyền) đã suy giảm mạnh khiến chất thải dễ bay hơi hơn. Kết quả là một lượng lớn vật chất cần được chia thành các lỗ nhỏ hơn để dễ bảo quản. Những dòng chất thải đa dạng đó làm phức tạp hóa tính toán cho một kho lưu trữ lâu dài, vì vậy cần phải được thiết kế kỹ lưỡng để đảm bảo cho địa chất xung quanh có thể cô lập vật liệu suốt hàng ngàn năm.

Ý kiến của các nhà thiết kế SMRs    

Bà Diane Hughes, phát ngôn viên của NuScale cho rằng những giả định của các nhà nghiên cứu dẫn đến đánh giá quá cao nhiên liệu đã sử dụng, và khẳng định lò phản ứng nhỏ của hãng không phát sinh thêm chất thải mới. Từ NEI, ông John Kotek cho hay rằng động lực để phát triển các lò phản ứng mới cũng là thúc đẩy ngành công nghiệp hướng đến những giải pháp mới để xử lý chất thải, như nhiên liệu đã qua sử dụng, cũng như những phương pháp lưu trữ chất thải an toàn và rẻ tiền hơn.

Mặt khác, một yếu tố lớn đã không được đưa vào phân tích là tiềm năng tái chế nhiên liệu hạt nhân nhằm giảm đáng kể lượng rác thải. Các tác giả đưa ra những lo ngại về những dạng chất thải được hình thành bởi quá trình tái chế cùng sự thất bại tái chế đối với các lò phản ứng của Mỹ hiện nay bất chấp có nhiều thành công từ các nơi khác như Pháp.

Dự án khởi nghiệp hạt nhân như Oklo giờ đây đang bắt tay với một dự án khởi nghiệp khác gọi là Deep Isolation nhằm khoan những lỗ sâu xuống lòng đất và gửi kèm theo các thùng rác thải hạt nhân xuống đó. Xét về lý thuyết thì cách thức chôn lấp này có thể mở rộng ra các dạng địa hình khác chứ không chỉ đơn thuần là loại hình hang động thiên nhiên như núi Yucca. Nhưng để biến điều đó thành hiện thực là không chắc chắn.

Bà Allison Macfarlane, người hiện đang đứng đầu trường chính sách công của Đại học British Columbia (Vancouver, Canada) lưu ý rằng bất kỳ giải pháp nào cho chất thải SMR đều gặp những thách thức về vấn đề môi trường: “Nó là một vấn đề xã hội chứ không phải là về kỹ thuật”. Bà Macfarlane chỉ ra rằng ngành công nghiệp SMR đang gặt hái những điểm sáng tại các quốc gia có chuyên môn về lưu trữ chất thải dài hạn như Phần Lan, Thụy Điển và Vương quốc Anh.

Nguyễn Thanh Hải (Tổng hợp)

Các tin khác

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Màn giăng bẫy khách hàng vào Spa đã bị triệt phá như thế nào?

Cơ quan CSĐT Công an tỉnh Bắc Ninh đã khởi tố vụ án, khởi tố bị can đối với 5 đối tượng vì có hành vi lừa dối khách hàng. Các đối tượng trên là chủ cơ sở, “bác sĩ”, “khách hàng” của Spa Sigma và Spa “Royal Luxury” ở tỉnh Bắc Ninh với những thủ đoạn lừa dối khách hàng hết sức bài bản, tinh vi.

Thiếu tướng Trịnh Xuân Thu luôn hướng về quê hương bằng những việc làm ý nghĩa để tri ân Mẹ Việt Nam anh hùng và các anh hùng, liệt sĩ.

Công an tỉnh Thanh Hóa phát huy truyền thống anh hùng

Trong cuộc kháng chiến chống Mỹ, cứu nước, Thanh Hóa là một trong những địa bàn trọng điểm bị không quân, hải quân Mỹ đánh phá ác liệt. Hàm Rồng, Nam Ngạn, Phà Ghép, Đò Lèn, Đồi Nhơm... trở thành những “tọa độ lửa” trên tuyến chi viện chiến lược. Mỗi cây cầu, bến phà, cung đường nơi đây đều ghi dấu những trận đánh khốc liệt và sự hy sinh của quân, dân Thanh Hóa để giữ vững mạch giao thông ra tiền tuyến.

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

“Tế Điên” và lời hứa hoàn lương dang dở

Bỏ học từ lớp 4, lang thang ở ga Nam Định rồi trượt dài từ trộm cắp, cướp tài sản đến ma túy, Nguyễn Văn Thùy dành hơn 20 năm cuộc đời để... đi tù. Khi trở về, những tưởng đã "rẽ lối" thành công sang lĩnh vực truyền thông với hình ảnh “Tế Điên” trên mạng xã hội, kể chuyện tù tội và khuyên giới trẻ hoàn lương, nhưng, như một diễn viên quen "ăn đèn" sân khấu, “Tế Điên" một lần nữa vướng vòng lao lý cũng chính bởi những phát ngôn thiếu kiểm soát của mình.

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Về "khẩu súng gây đau tim" của CIA

Mỹ đã tham gia công ước cấm vũ khí sinh học, nhưng Cục Tình báo Trung ương Mỹ (CIA) lại bí mật phát triển một loại vũ khí ám sát bí mật: "khẩu súng gây đau tim". Sự thật khí tài này vừa được tạp chí trực tuyến Cơ khí phổ thông (PMC) Mỹ lật lại trong số ra trung tuần tháng 8/2026.

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

8 công nghệ hoạt động như… “phép thuật”

Một số công nghệ đột phá vẫn mang lại cảm giác như thể chúng được hiện thực hóa từ truyện hư cấu, ngay cả khi chúng đã xuất hiện được một thời gian. Đó là bởi vì chúng ta học cách áp dụng chúng vào cuộc sống hàng ngày thông qua các ứng dụng và thiết bị mà chúng hỗ trợ, nhưng chúng ta lại không bao giờ dành thời gian để tìm hiểu điều gì làm cho những công nghệ này hoạt động.

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

AI và cuộc chiến giành quyền viết luật chơi

Bên dưới bề nổi của cuộc thương chiến vi chip bán dẫn đang nổi bật trên các trang báo quốc tế là một cuộc chiến ngầm khốc liệt hơn gấp bội: Cuộc đua áp đặt thể chế, giành quyền định đoạt trật tự số toàn cầu. Xem ra, quyền lực đích thực của kỷ nguyên mới không nằm ở chỗ ai làm ra con chip nhanh nhất, mà thuộc về kẻ quyết định AI được phép vận hành theo những quy tắc nào.

Chiều 6/8, việc công an xuất hiện tại nhà Bùi Xuân Huấn đã thu hút nhiều người quay phim, phát trực tiếp qua mạng xã hội

Một thập niên nổi tiếng nhờ thị phi

Không có chuyên môn, nghề nghiệp nổi bật làm bệ phóng, Bùi Xuân Huấn, tức Huấn “Hoa Hồng” vẫn xây dựng được sức ảnh hưởng lớn trên mạng xã hội bằng những màn khoe tiền, phát ngôn gây sốc và các bài giảng về “đạo lý”. Từ một hiện tượng mạng mang màu sắc “giang hồ”, Huấn từng bước thương mại hóa sự nổi tiếng, tham gia kinh doanh, bán hàng trực tuyến và làm từ thiện. Tuy nhiên, hành trình ấy cũng liên tục đi kèm tranh cãi, những lần bị xử phạt và gần đây nhất là việc cơ quan điều tra có mặt tại nơi ở của người này.

Thư cảm ơn của tỉnh ủy lai châu tới công ty TNHH KF FAN của ông Trần Đình Tiệp sau khi ông gửi 1,1 tỉ đồng ủng hộ đồng bào khó khăn

Khánh Sky và kết cục được báo trước

Từ một vụ tranh cãi về hoạt động từ thiện, câu chuyện nhanh chóng leo thang thành những màn livestream chửi bới, kéo đến tận nơi đối chất, rồi kết thúc bằng việc cơ quan công an vào cuộc. Đằng sau vụ việc Khánh Sky là một hiện tượng đáng báo động hơn: Nhiều gã “giang hồ mạng” hiện nay đang kiếm cơm bằng những drama gây tranh cãi và vướng vào pháp luật như là kết cục đương nhiên.

Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến cùng đồng nghiệp nghiên cứu kịch bản trước khi quay phim

Người kể chuyện pháp luật bằng những thước phim triệu view

Đoạn clip ghi lại hình ảnh một trung tá CSGT phụ vợ bán nước mía sau giờ làm việc bất ngờ thu hút hàng triệu lượt xem, giúp nhiều người biết đến Trung tá Nguyễn Ngọc Tiến, cán bộ Phòng CSGT Công an TP Hà Nội. Phía sau khoảnh khắc đời thường ấy là một hành trình hơn 20 năm bền bỉ đứng giữa những ngã tư Thủ đô, chứng kiến biết bao mất mát vì tai nạn giao thông, thế nên, cách mà anh Tiến tuyên truyền pháp luật bằng những clip sống động khiến người dân, đặc biệt là các bạn trẻ vô cùng thích thú. Mọi người gọi anh là "Trung tá triệu view".

Những phát minh đi trước thời đại

Những phát minh đi trước thời đại

Giám sát động đất, động cơ hơi nước, phẫu thuật và vật liệu tiên tiến... Một hành trình khám phá những phát minh cổ đại đi trước thời đại.

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Vũ khí Hàn Quốc đang xâm lấn thị trường châu Âu

Cuộc xung đột tại Ukraine kéo dài đã đẩy các quốc gia thành viên châu Âu của NATO vào một cuộc chạy đua vũ trang quy mô lớn chưa từng có kể từ sau Chiến tranh Lạnh. Trong bối cảnh các tập đoàn công nghiệp quốc phòng nội địa phương Tây bị quá tải và Mỹ có dấu hiệu muốn giảm bớt vai trò đầu tàu dẫn dắt phòng thủ cựu lục địa, một hiện tượng địa chính trị kỳ lạ đã xuất hiện: dòng vũ khí từ cường quốc công nghiệp Đông Bắc Á - Hàn Quốc - đang ồ ạt đổ bộ về phía Tây.

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.