Lò phản ứng hạt nhân đời mới

Thứ Ba, 19/01/2016, 11:40

Việc sản xuất năng lượng an toàn và thân thiện với môi trường, là một trong những vấn đề trọng yếu mà nhân loại phải đối mặt trong thời đại hiện nay. Đặc biệt là trong lĩnh vực điện hạt nhân, tuy không có khí thải tác động đến sự biến đổi khí hậu, nhưng tiềm ẩn mức độ rủi ro mất an toàn khi rò rỉ chất phóng xạ ra bên ngoài.

Để giải quyết bài toán hóc búa nêu trên, các nhà khoa học đang nghiên cứu việc thay thế nguyên liệu hạt nhân cố hữu là chất uranium (U) bằng chất thorium (Th), với những tính năng an toàn vượt trội hơn hẳn như có nồng độ phóng xạ thấp, không thể tự phân rã mà không có chất xúc tác, không phải là tác nhân gây nổ tàn phá môi trường, cũng như với trữ lượng dồi dào dễ dàng khai thác.

Theo số liệu thống kế của Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA), năm 2010, Cộng hòa Ấn Độ là quốc gia có trữ lượng thorium hàng đầu thế giới, với khoảng 770.000 tấn. Trong khi nguồn uranium ngày càng cạn kiệt, thì việc tìm nguyên liệu thay thế là vấn đề hết sức bức thiết để thỏa mãn nhu cầu năng lượng của cả hành tinh.

Bên trong một lò phản ứng chạy bằng nguyên liệu thorium.

Thorium là nguyên tố thứ 90 trong bảng tuần hoàn hóa học Mendeleev, được tìm thấy lần đầu trong năm 1828 ở Vương quốc Na Uy, rồi được đặt theo tên vị thần Thor (Thần sấm sét) trong truyện thần thoại Bắc Âu. Nhà vật lý Italia nổi tiếng Carlo Rubbia, người từng đoạt giải Nobel Vật lý năm 1984 đã tính toán rằng 1 tấn thorium có thể tạo ra năng lượng tương đương với 200 tấn uranium, nghĩa là với hiệu suất lớn gấp 200 lần.

Các tính năng tiêu biểu khiến giá thành của một lò phản ứng hạt nhân thorium rẻ hơn nhiều lần so với uranium, nhất là chi phí duy trì sự an toàn vốn chiếm phần đáng kể khi thiết kế một lò phản ứng hiện đại.

Ưu điểm vượt trội nữa là lò phản ứng sử dụng nguyên liệu thorium có thể hoạt động độc lập, mà không phải giám sát liên tục, nên chỉ cần đội ngũ nhân viên vận hành tối thiểu. Theo lý thuyết trung bình cứ sau 4 tháng hoạt động mới phải kiểm tra một lần. Hiện Chính phủ Ấn Độ đã phê duyệt kế hoạch xây dựng một lò phản ứng thorium công suất 300MW (1MW = 1 triệu W) trong quý II năm nay, có thể hoạt động trong hơn 100 năm kế tiếp với giá thành sản xuất điện cực rẻ.

Ngoài ra, tân Thủ tướng Ấn Độ Narendra Modi đã ký phê duyệt chương trình phát triển năng lượng của đất nước, theo đó tới năm 2050 sẽ có 30% nguồn điện năng được sản xuất từ thế hệ lò phản ứng hạt nhân thorium.

Q.Phú (theo The Times of India)