Tai nạn hạt nhân Chernobyl

Giới thiệu
Tên nhà máy là Чернобыл, đọc là Cher nô bưl, khác xa cái cách phát âm tiếng Anh ngọng là sơ nâu bayl. Năm 1986, tổ máy RBMK-1000 số 4 phát nổ. Tai nạn này và sau đó là việc Liên Xô sụp đổ năm 1991 đã  làm đình trệ điện hạt nhân thế giới, trước đó, điện hạt nhân bùng phát đợt đầu Gen II đã đình đốn vì sự cố TMI-II năm 1979.

Diễn biến
Hậu quả: 100 tấn than lõi lò tung ra, khoảng vài chục tấn trong đó cháy, bay hơi nước lò 50 tấn. 8 tấn nhiên liệu cháy dở rất giầu phóng xạ vung vãi quanh nhà máy.

Nguyên nhân tai nạn
Tai nạn có nguyên nhân là chính quyền Kiev thời Liên Xô suy đồi can thiệp ngu ngốc vào công việc chuyên môn. Ban an toàn nhà máy đã theo yêu cầu chính quyền, ký giấy cho phép vô hiệu hóa quá nhiều số thanh điều khiển so với chu trình bắt buộc vận hành nhà máy.

Nguyên nhân kỹ thuật là chế độ rung điều khiển hết sức nguy hiểm. Chế độ rung điều khiển là sự lệch pha giữa tác động điều khiển và kết quả điều khiển. Sự lệch pha này xuất hiện do công suất lò thay đổi nhanh và dầy đặc, dẫn đến những rối loạn về nhiệt độ chất làm chậm và mật độ xenon.

Nói rõ hơn về nhiệt độ chất làm chậm thế này, tỷ số phản ứng dây chuyền/hấp thụ để cân bằng và điểu khiển công suất quyết định bởi nhiệt độ chất làm chậm. Khi chất làm chậm quá nóng, thì khó tăng công suất và rút nhiều thanh điều khiển ra mới chạy được, điều này gây nguy hiểm khi lò vận hành trở lại, các máy móc hoạt động mạnh làm than chì làm chậm nguội đi nhanh, khi đó số thanh hấp thụ neutron điều khiển có mặt trong lò ít, tốc độ tăng phản ứng có thể nhanh quá mức phản ứng của hệ thống điều khiển, trong khi than chì chưa kịp nóng để kìm hãm phản ứng.

Hiệu ứng xenon là nguyên nhân gây ra những rắc rối điều khiển lớn với lò hạt nhân. Xenon 135 có chu kỳ bán phân rã 9 giờ là sản phẩm của iod 135 có chu kỳ bán phân rã 6,6 giờ. Iod 135 sinh ra từ phản ứng dây chuyền, chiếm khoảng 5%-7% sản phẩm. Xenon 135 có khả năng bắt giữ neutron rất lớn, diện tích bia 2 triệu barn. Như vậy, khi nó có mặt nhiều trong lò thì rất khó phản ứng, nếu lúc đó cần tăng công suất thì phải rút đi nhiều các thanh hấp thụ điều khiển, điều này nguy hiểm khi xenon giảm nhanh, làm tốc độ tăng phản ứng dây chuyền vượt khả năng thiết bị. Khi lò vận hành đều, xenon 135 bị neutron phá hủy và ít, nhưng khi lò dừng, iot 135 đẻ ra nhiều xenon hơn trong khoảng thời gian cả ngày, xenon nhiều khó khởi động nhưng khi lò chạy lại hết veo đi gây nguy hiểm, nó giống như người ta phải vượt một viên đá tảng trước bờ vực. Chính vì thế, lò đã dừng thì ngày nay khóa 3 ngày mới chạy tiếp, còn khi bật lò lên thì tuân theo chu trình khởi động nghiêm chỉnh.

Theo lịch cũ, lò dừng phát điện để thực hiện một thử nghiệm về tính an toàn. Thử nghiệm này sẽ xem xét quán tính turbine khi mất điện có đủ nuôi bơm đến khi các hệ thống dự phòng khởi động xong không. Một phần hệ thống làm mát khẩn cấp được tháo ra. Thế nhưng chính quyền yêu cầu lò phát điện trở lại 40% công suất và lùi thí nghiệm lại mà không thêm thời gian lò nghỉ đợi ổn định. Lúc phát điện và thí nghiệm sau đó, lò tắt và tăng công suất vài lần, tạo ra chế độ rung rất mạnh, trong khi lịch thí nghiệm-phát điện sát sạt bị ăn bớt mà không cho lò thêm thời gian nghỉ đợi ổn định. Ở sườn trước của chế độ rung, sườn dìm phản ứng, lò không thể khởi động, tắt dí, những người điều khiển lò đã máy móc, hèn hạ ký giấy tuân lệnh theo yêu cầu chính quyền, cho phép vô hiệu hóa nhiều thanh hấp thụ điều khiển. Lò nhanh chóng chuyển sang sườn sau của chế độ rung, khi lò chạy, bơm làm nguội than chì hoạt động mạnh, lò nghỉ lâu làm than chì nguội, công suất tăng cho neutron tiêu diệt xenon 135... dấn sâu vào sườn sau của chế độ rung. Khi bắt đầu thí nghiệm, thì sườn sau của chế độ rung, tức sườn khuếch đại công suất, đã khá mạnh. Lúc đó mỗi hành động điều khiển đều tác động rất mạnh mà lò có ít thanh điều khiển, máy tính ra lệnh tăng chút công suất - là lệnh bình thường ở chế độ vận hành thường, nhưng ở lúc này áp lực tăng vọt, nhân viên bấm nút dừng khẩn, lò dừng nhưng nhiệt của bã vẫn tỏa mạnh, sau đó lò nổ.

Cứu hộ
Lõi lò nổ tan nhà lò, thoát phóng xạ mạnh. Nhưng ngày nay có nhiều so sánh để đánh giá đúng ngày đó.

Liên Xô đã phản ứng đúng đắn, mạnh mẽ, hiệu quả: đã kịp sơ tán dân, huy động quân đội đã được huấn luyện và có trang bị để dò rà nhặt từng mẩu phóng xạ rắn bắn ra trước khi khí hậu mưa gió tuyết làm chúng lẫn trong đất đá, giảm đi phần lớn hậu quả. Lõi lò được cứu hộ rất bài bản với đội máy bay được huấn luyện thường xuyên ném bom boron (như quân sự, ném nhiều nhưng chỉ vài quả trúng là đạt yêu cầu), làm nguội khẩn cấp ni tơ lỏng, nước cứu hỏa. Lõi lò đã đông lại trong hầm lò như chức năng của các Gen III quảng cáo là Core Catcher, bẫy Corium. Người ta đổ chì và cát tạo thành lớp đá bọt, chì bao kín lõi chảy đông lại, trong khi cát nhẹ đông lại bên trên phủ kín. Sau đó một vòm bê tông đổ che hầm lò và cử đội túc trực theo dõi. Đến nay, cuộc sống vùng này đã trở lại, sau Fukushima, các xếp IAEA và UN đến đây chụp ảnh làm bằng. Hiện nay, chỉ khi đi vào lõi lò kiểm tra mới phải dùng đồ bảo hộ kín, còn ở phòng điều khiển thì các nhân viên trông lò mặc quần áo thường.

Fukushima sau nhiều năm, nhưng không thể rà nhặt, không dùng cát chì, đổ nước lan tràn phóng xạ và không có bảo hộ kín thở oxi nên không thể vào nhà lò nhiễm xạ làm tai nạn khuếch đại. Fukushima đã không hề có các chuẩn bị, lực lượng, phương tiện và bài huấn luyện, đến máy bay đổ nước cũng sợ phóng xạ bay cao ném vu vơ rất kém hiệu quả.

Thực tế là, cũng như Fukushima, Liên Xô không công bố ngay mức độ thật sự của tai nạn để tránh rối loạn. Trong thời gian đó họ hô cả thế giới đến cứu và sơ tán tuần tự bài bản từ trong ra, dân trước nhân viên nhà lò sau, một số nguồn tin nhân đó vu Liên Xô bưng bít thông tin.

Dư luận sau tai nạn
Sau tai nạn, người ta đổ lỗi lên những người vận hành đã chết. Đến năm 1991 thì xuất hiện việc đổ lỗi cho thiết kế lò. Kỳ thật, lò được trang bị đầy đủ các điều kiện an toàn. Nhưng lúc đó, các thiết bị đó bị vô hiệu hoá. Việc đổ cho những người vận hành là điều dễ dàng, vì họ cũng sai rất nhiều, sai chết người, hậu quả của nạn con ông cháu cha khi chính trị Liên Xô suy đồi. Việc này được những người ra lệnh phát điện trong lúc làm thí nghiệm lợi dụng triệt để.

Một cuốn sách Nga nói rằng tai nạn do cấu tạo thanh điều khiển. Thanh điều khiển RBMK có 3 khúc, dưới là than chì, rồi nước, rồi Bo. Họ cho rằng khi hạ xuống, thì than chì đi qua vùng phản ứng, làm tăng phản ứng. Đây là sai lầm, vì khái niệm treo lên là đặt than chì trong vùng phản ứng, để tăng công suất, làm rộng khoảng điều khiển của thanh. Hạ xuống là nước thì nước tăng ít hơn than, hạ xuống nữa làm hấp thụ làm giảm, hạ hết là giảm mạnh nhất. Những người ngô nghê lại tưởng là khi điều khiển thì than chì ở trên, tiến vào vùng phản ứng trước !!!! Khi lắp thanh này lúc chưa vận hành, thì người ta hạ các thanh khác xuống để cấm chặt phản ứng. Đáng tiếc là sách bán khá chạy do chính trị dã man đánh nhau trên sự đau thương của các nạn nhân.

Kinh nghiệm phòng chống:Hệ thống AES-92
Sau Chernobyl, các lò tái sinh nhanh và nước nhẹ nén Nga được đặt yêu cầu "khối lượng và kích thước liên quan", VVER dùng khối lượng. Có nghĩa là, nếu máy tính điên hay nhà lò muốn tự sát, thì khi họ rút ra quá nhiều các thanh hấp thụ điều khiển lò, thì hệ thống này sẽ ngăn cản và đẩy các thanh khác bù vào. Điều này ngăn cản việc tốc độ phản ứng dây chuyền phát triển quá nhanh như Chernobyl. Ở Chernobyl, điều này chỉ có thể hoạt động bằng hệ thống quy định, chữ ký trách nhiệm...

AES-92 là đơn đặt hàng đặc biệt của chính phủ Liên Xô với các viện nghiên cứu, trong đơn có viết "dành cho Trung Á và Đông Nam Á", tức những nơi khác Cu Ba và Đông Âu ở điểm những nhà khoa học ở đó có bằng cấp bằng kiến thức chứ không phải mua bán. Đáng buồn, "Đông Nam Á" được người Nga ám chỉ là Việt Nam.