Tai nạn
thảm họa hạt nhân ở Ukraina
Đang tải bài viết từ Wikipedia…
Thảm hoạ Chernobyl (tiếng Ukraina: Чорнобильська катастрофа; tiếng Nga: Чернобыльская катастрофа) là một vụ tai nạn hạt nhân xảy ra vào ngày 25 tháng 4 năm 1986 khi lò phản ứng số 4 của nhà máy điện hạt nhân Chernobyl ở Pripyat, Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết Ukraina bị nổ. Sự kiện được coi là thảm họa hạt nhân tồi tệ nhất trong lịch sử cả về phí tổn và thương vong. Do không có tường chắn hạt nhân, đám mây bụi phóng xạ từ nhà máy lan rộng ra nhiều vùng phía tây Liên Xô, Đông Âu và Tây Âu, Scandinavia, Anh quốc, và đông Hoa Kỳ. Nhiều vùng rộng lớn thuộc Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết Ukraina, Byelorussia và Nga bị ô nhiễm phóng xạ nghiêm trọng, dẫn tới việc phải sơ tán và tái định cư cho hơn 336.000 người. Khoảng 60% đám mây phóng xạ rơi xuống Byelorussia. Theo bản báo cáo năm 2006 của TORCH, một nửa lượng phóng xạ rơi xuống bên ngoài lãnh thổ ba nước cộng hoà Xô viết. Thảm hoạ này phát ra lượng phóng xạ lớn gấp bốn trăm lần so với quả bom nguyên tử được ném xuống Hiroshima.
Vụ tai nạn làm dấy lên những lo ngại về sự an toàn trong ngành công nghiệp năng lượng hạt nhân Xô viết, làm đình trệ sự phát triển của ngành này trong nhiều năm, đồng thời buộc chính phủ Liên Xô phải công bố một số thông tin. Các quốc gia: Nga, Ukraina, Belarus, ngày nay là các quốc gia độc lập, đã phải chịu chi phí cho nhiều chiến dịch khử độc và chăm sóc sức khoẻ cho những người bị ảnh hưởng từ vụ Chernobyl. Rất khó để kiểm kê chính xác số người đã thiệt mạng trong tai nạn này, bởi vì sự che đậy thông tin thời Xô viết gây khó khăn cho việc truy ra những nạn nhân. Danh sách này không đầy đủ, và chính quyền Xô viết sau đó đã cấm các bác sĩ được ghi chữ "phóng xạ" trong giấy chứng tử. Tuy nhiên, đa số những căn bệnh nguy hiểm về lâu dài có thể dự đoán trước như ung thư, trên thực tế vẫn chưa xảy ra, và sẽ rất khó để gắn nó có nguyên nhân trực tiếp với vụ tai nạn. Những ước tính và những con số đưa ra khác nhau rất xa. Một bản báo cáo năm 2005 do Hội nghị Chernobyl, dưới quyền lãnh đạo của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA) và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), đưa ra cho rằng có 56 người chết ngay lập tức; 47 công nhân và 9 trẻ em vì ung thư tuyến giáp, và ước tính rằng có khoảng 9.000 người, trong số gần 6.6 triệu, cuối cùng sẽ chết vì một loại bệnh ung thư nào đó. Riêng tổ chức Hoà bình xanh ước tính tổng số người chết là 93.000, nhưng đã ghi trong bản báo cáo của họ rằng "Những con số được đưa ra gần đây nhất cho thấy rằng chỉ riêng ở Belarus, Nga và Ukraina vụ tai nạn có thể đã dẫn tới cái chết thêm của khoảng 200.000 người trong giai đoạn từ 1990 đến 2004."
Nhà máy điện nguyên tử Chernobyl mang tên V. I. Lenin (Чернобыльская АЭС им. В.И.Ленина; Chernobyl'skaya AES im. V.I.Lenina) (51°23′14″B 30°06′41″Đ / 51,38722°B 30,11139°Đ) nằm ở thị trấn Pripyat, Ukraina, cách 18 km về phía tây bắc thành phố Chernobyl, 16 km từ biên giới Ukraina và Belarus, và khoảng 110 km phía bắc Kiev. Nhà máy có bốn lò phản ứng, mỗi lò có thể sản xuất ra 1 gigawatt (GW) điện (3,2 gigawatts nhiệt điện), và cả bốn lò phản ứng sản xuất ra khoảng 10% lượng điện của Ukraina ở thời điểm xảy ra vụ tai nạn. Việc xây dựng nhà máy được bắt đầu từ thập kỷ 1970, lò phản ứng số 1 bắt đầu hoạt động năm 1977, tiếp theo là lò phản ứng số 2 (1978), số 3 (1981), và số 4 (1983). Thêm hai lò phản ứng nữa (số 5 và số 6, mỗi lò cũng có khả năng sản xuất 1 gigawatt) đang được xây dựng ở thời điểm xảy ra tai nạn. Bốn tổ máy phát điện đó sử dụng lò phản ứng kiểu RBMK-1000.
Nhà máy điện hạt nhân Chernobyl vẫn tiếp tục sản xuất điện thêm 14 năm sau thảm hoạ và chỉ đóng cửa hoàn toàn vào năm 2000 do sức ép của quốc tế. Một vùng cách ly có bán kính 30 km được thiết lập quanh Chernobyl và đây là một trong những điểm nhiễm phóng xạ đậm đặc nhất trên hành tinh hiện nay.
Ngày 26 tháng 4 năm 1986, lúc 1:23:45 sáng giờ địa phương, tại lò phản ứng số 4 nhà máy điện Chernobyl, năng lượng đột ngột tăng vọt ở mức cao gây ra hàng loạt các vụ nổ và làm tan chảy lõi lò phản ứng hạt nhân. dẫn đến phát tán một lượng lớn các chất đồng vị phóng xạ vào khí quyển.
Có hai giả thuyết chính thức xung đột với nhau về nguyên nhân gây tai nạn. Giả thuyết đầu tiên được đưa ra vào tháng 8 năm 1986 và chỉ buộc tội những người điều hành nhà máy điện. Giả thuyết thứ hai do Valeri Legasov ủng hộ và được đưa ra năm 1991, coi nguyên nhân vụ tai nạn là do những yếu kém trong thiết kế lò RBMK, đặc biệt là các thanh điều khiển. Cả hai giả thuyết này đều được nhiều nhóm ủng hộ, gồm cả các nhà thiết kế lò phản ứng, những người điều hành nhà máy điện Chernobyl, và chính phủ. Một số chuyên gia độc lập hiện nay tin rằng không một giả thuyết nào trong số hai giả thuyết trên là hoàn toàn chính xác.
Một nhân tố quan trọng góp phần vào vụ tai nạn là những người điều hành không được thông báo về những vấn đề của lò phản ứng. Theo một người trong số họ, Anatoly Dyatlov, những người thiết kế đã biết rằng lò phản ứng sẽ gặp phải nguy hiểm ở một số điều kiện nhưng đã cố tình che đậy thông tin đó. Một lý do khác là ban quản lý nhà máy điện phần lớn gồm những người chưa được đào tạo về kiểu lò RBMK: giám đốc, V.P. Bryukhanov, có kinh nghiệm và đã được đào tạo về nhà máy nhiệt điện dùng than. Kỹ sư trưởng của ông, Nikolai Fomin, cũng là người đã làm việc tại một nhà máy phát điện thông thường. Chính Anatoly Dyatlov, phó kỹ sư trưởng của các lò phản ứng số 3 và số 4, chỉ có "một số kinh nghiệm về những lò phản ứng hạt nhân loại nhỏ", cụ thể là những lò phản ứng nhỏ kiểu VVER được thiết kế cho các tàu ngầm hạt nhân của Liên Xô. Đặc biệt:
Cũng cần phải chú ý rằng những người điều hành đã tắt nhiều hệ thống an toàn của lò phản ứng, điều này nói chung là bị cấm ngặt theo những hướng dẫn kỹ thuật điều hành nhà máy.
Theo báo cáo của Uỷ ban chính phủ được đưa ra tháng 8 năm 1986, những người điều hành đã di dời ít nhất 204 thanh điều khiển khỏi tâm lò (trong tổng số 211 thanh của kiểu lò này), chỉ còn để lại bảy thanh. Những hướng dẫn kỹ thuật như vừa đề cập ở trên cũng cấm điều hành lò RBMK-1000 khi có ít hơn 15 thanh điều khiển bên trong vùng tâm lò phản ứng.
Ngày 25 tháng 4 năm 1986, lò phản ứng số 4 được dự định dừng hoạt động cho công việc bảo dưỡng thông thường. Và vì thế, người ta đã muốn tận dụng cơ hội này để thử nghiệm khả năng tua bin phát điện của lò vẫn cấp đủ điện cho hệ thống an toàn của lò phản ứng (đặc biệt là các bơm nước) trong trường hợp nhà máy bị cắt nguồn điện từ bên ngoài. Các lò phản ứng như kiểu Chernobyl có hai máy phát điện diesel luôn để dự phòng, nhưng chúng không thể hoạt động ngay lập tức, vì thế lò phản ứng được dùng để phát động tua bin, tới khi tua bin có thể cắt khỏi lò phản ứng và tự chạy theo lực quay quán tính của nó, và mục đích của việc thử nghiệm này là kiểm tra xem các tua bin khi đang ở tình trạng chạy theo quán tính có thể cung cấp đủ điện cho các máy bơm hay không trong khi khởi động các máy phát điện dự phòng. Cuộc thử nghiệm này trước đó từng thành công ở một lò phản ứng khác (với đầy đủ mọi quy chuẩn an toàn) và dòng xuất là âm (có nghĩa là, các tua bin phát ra đủ điện trong tình trạng chạy theo quán tính để cung cấp cho các máy bơm), nhưng những cải tiến thêm đã được thực hiện để các tua bin có thể cung cấp đủ năng lượng cho một kiểm nghiệm khác.
Công suất của lò phản ứng Chernobyl-4 được giảm từ mức thông thường 3.200 MW nhiệt xuống 1.000 MW nhiệt để có thể tiến hành thử nghiệm ở mức độ năng lượng thấp hơn và an toàn hơn. Tuy nhiên, vì có sự chậm trễ trong quá trình thử nghiệm thực tế và lỗi của những người điều hành nên công suất đã giảm xuống quá nhanh, và công suất thực tế giảm xuống còn 30 MW nhiệt. Vì thế, sự tập trung sản phẩm chất thành tạo hạt nhân xenon-135 tăng lên (sản phẩm này thường chỉ được dùng trong lò phản ứng hạt nhân ở những điều kiện phát năng lượng lớn). Dù tỷ lệ giảm năng lượng gần tới mức tối đa do các quy định an toàn đề ra, những người điều hành lại không ngừng hoạt động của lò mà tiếp tục thực nghiệm. Hơn nữa, họ đã quyết định ‘làm tắt’ cuộc thực nghiệm và chỉ tăng công suất lên 200 MW. Nhằm thoát khỏi tình trạng hấp thụ hạt nhân dư thừa xenon-135, các thanh điều khiển được kéo ra khỏi lò nhiều hơn so với mức cho phép trong các quy định an toàn. Lúc 1:05 sáng ngày 26 tháng 4, như một phần thực nghiệm, các máy bơm nước được dẫn động bằng máy phát tua bin được bật lên; dòng nước do chúng tạo ra vượt quá mức các quy định an toàn cho phép. Dòng nước tăng lên lúc 1:19 sáng—bởi vì nước cũng hấp thu neutron, nó càng làm tăng dòng nước cần thiết để có thể kéo các thanh điều khiển ra một cách thủ công, tạo ra một tình trạng hoạt động rất không ổn định và nguy hiểm. Luồng hơi phóng xạ được tạo ra ngay sau vụ nổ ban đầu, bằng chứng ở đây là do nhiệt phân hủy. Những mái che lớn của tuabin bị hư hỏng nặng (giữa ảnh). Nóc nhà của lò phản ứng 3 liền kề (phía dưới bên trái) cho thấy có đám cháy nhẹ. Lúc 1:23:04 sáng, cuộc thực nghiệm bắt đầu. Tình trạng không ổn định của lò không hề được thể hiện theo bất kỳ cách nào trên thanh điều khiển, và có lẽ không một ai trong đội điều hành biết rõ hoàn toàn về mức độ nguy hiểm. Điện cấp cho các máy bơm nước bị ngắt, và khi chúng đang chạy nhờ vào máy phát điện tua bin chạy theo quán tính, dòng nước bơm giảm đi. Tua bin bị ngắt khỏi lò phản ứng, làm tăng lượng hơi trong lõi lò. Khi nước làm mát nóng lên, các bong bóng hơi hình thành bên trong dòng nước làm mát. Thiết kế đặc biệt điều khiển phản ứng bằng graphit của lò RBMK ở Chernobyl có hệ số trống dương rất lớn, có nghĩa là năng lượng của lò phản ứng tăng lên nhanh chóng khi không có hiệu ứng hấp thu neutron của nước, và trong trường hợp đó, hoạt động của lò phản ứng dần trở nên bất ổn định và nguy hiểm. Lúc 1:23:45 sáng, những người điều hành ấn nút AZ-5 ("Bảo vệ nguy hiểm khẩn cấp 5") điều khiển một "SCRAM" — một thiết bị ngắt của lò phản ứng, đưa toàn bộ các thanh điều khiển, gồm cả các thanh điều khiển vận hành thủ công vốn đã được rút ra một cách khinh suất từ trước vào trong lò phản ứng. Vẫn chưa biết rõ liệu đây có phải là một hành động phản ứng khẩn cấp, hay nó chỉ đơn giản là một biện pháp thông thường để ngắt lò phản ứng khi đã hoàn thành một thực nghiệm (lò phản ứng đã được định giờ ngắt cho bảo dưỡng thông thường). Thường mọi người cho rằng SCRAM được dùng để đối phó với trường hợp tăng năng lượng quá nhanh. Mặt khác, Anatoly Dyatlov, là kỹ sư trưởng nhà máy điện nguyên tử Chernobyl khi xảy ra tai nạn, đã viết trong cuốn sách của ông:
Vì tốc độ chậm chạp của cơ cấu đưa thanh điều khiển vào trong (18–20 giây để hoàn thành), những đầu rỗng của các thanh và sự chiếm chỗ tạm thời của nước làm mát, SCRAM làm cho mức độ phản ứng tăng lên. Năng lượng được sản xuất ra tăng lên gây ra biến dạng đường dẫn thanh điều khiển. Các thanh điều khiển bị tắc lại sau khi mới chỉ được đưa vào trong một phần ba, và vì thế không thể dừng phản ứng lại được. Lúc 1:23:45 lò phản ứng nhảy lên mức 30 GW, gấp mười lần công suất hoạt động thông thường. Các thanh nhiên liệu bắt đầu chảy ra và áp lực hơi nhanh chóng tăng lên gây ra một vụ nổ hơi lớn, làm bắn tung và phá huỷ nắp lò phản ứng, làm vỡ các ống dẫn nước làm mát và sau đó thổi bay một mảng trần.
Để giảm giá thành xây dựng và vì kích cỡ to lớn của lò phản ứng, nó chỉ được xây dựng tường chắn một phần. Điều này làm cho chất ô nhiễm phóng xạ thoát ra ngoài không khí sau khi vụ nổ thổi bay lớp vỏ đầu tiên. Sau đó, một phần mái sụp xuống, oxy tràn vào — cộng với nhiệt độ cực cao của nhiên liệu lò phản ứng và graphit của bộ phận điều tiết — gây cháy graphit. Đám cháy này góp phần lớn vào sự lan tràn nhiên liệu phóng xạ và các nguyên tố gây ô nhiễm ra các vùng xung quanh.
Nội dung từ bài Wikipedia “Thảm họa Chernobyl”, theo giấy phép CC BY-SA 4.0.