60 năm trước, Mỹ đã thử nghiệm các nhà máy điện hạt nhân di động ra sao?

13:06 17/10/2021

Trong một địa đạo nằm ở độ sâu 12m bên dưới dải băng Greenland, chiếc máy đếm Geiger hét lên inh tai. Đó là năm 1964, ngay cao trào của thời kỳ Chiến tranh Lạnh. Bên trong địa đạo là lính Mỹ, họ đang ở cách Bắc Cực độ 800 dặm, cả tốp người đang mải miết tháo gỡ chiếc lò phản ứng hạt nhân di động đầu tiên của quân đội.

Thiết bị đang cung cấp điện cho Trại Thế Kỷ, một trong những căn cứ kỳ lạ nhất của Lục quân Hoa Kỳ, là một chuỗi các địa đạo được xây dựng ngay trong dải băng Greenland và được sử dụng cho các dự án khoa học và nghiên cứu của Lục quân.

Lục quân Mỹ gọi nó là lò phản ứng di động, có cái nặng tới 330 tấn, nó được cấu tạo từ các mảnh khác nhau mà có thể nhét vừa vặn trong một chiếc máy bay C-130. Lục quân nói rằng trong địa đạo đang hiện diện một lò phản ứng hạt nhân có tên gọi là PM-2A, và chỉ cần dùng 44 cân Anh uranium để thay thế cho 1 triệu hoặc hơn galon nhiên liệu diesel.

Nhiệt từ lò phản ứng làm chạy đèn chiếu sáng cùng các thiết bị khác, và cho phép 200 lính Mỹ có trong căn cứ được thoải mái tắm nước nóng để chống lại môi trường lạnh giá khắc nghiệt. PM-2A là đứa con thứ 3 trong gia đình có 8 lò phản ứng của Lục quân Mỹ, vài chiếc trong số đó đang thử nghiệm trong nhà máy điện hạt nhân di động.

Có thể kể đến một số lò phản ứng trong số đó là PM-3A, có biệt danh là Nukey Poo, thiết bị này được lắp đặt tại căn cứ hải quân ở McMurdo Sound (Nam Cực). Nó đã tạo ra một đống bòng bong hạt nhân ở Nam Cực với 438 sự cố chỉ trong vòng 10 năm bao gồm một bình chứa bị nứt và rò rỉ. Hay SL-1, một lò phản ứng hạt nhân công suất thấp đặt ở tiểu bang Idaho, nó đã bị nổ tung trong lần tái nạp nhiên liệu làm chết 3 người.

Hoặc lò phản ứng SM-1 nằm cách Nhà Trắng độ 12 dặm, lò này ngốn chi phí xây dựng trị giá 2 triệu USD và dự kiến sẽ phải tốn 68 triệu USD chi phí làm sạch. Duy nhất có một lò phản ứng di động theo đúng nghĩa đen là ML-1 thì vẫn chưa thực sự hoạt động. Gần 60 năm sau khi lắp đặt lò PM-2A và dự án ML-1 bị bỏ rơi, quân đội Mỹ lại đang khai thác các lò phản ứng hạt nhân di động trên bộ.

1.jpg -0
Sơ đồ mô tả cơ cấu hoạt động của Dự án Pele do Lầu Năm Góc triển khai. Ảnh nguồn: Auto Evolution .

Hải quân Mỹ từng có một lịch sử lâu đời và khá thành công trong việc chế tạo ra các nhà máy điện hạt nhân di động. Hai tàu ngầm hạt nhân đầu tiên là Nautilus và Skate từng ghé Bắc Cực vào năm 1958. Hai tàu ngầm hạt nhân khác bị chìm hồi thập niên  1960, các lò phản ứng trong tàu nhanh chóng nằm im dưới đáy Đại Tây Dương cùng với 2 ngư lôi hạt nhân chứa plutonium. Những lò phản ứng di động trên đất liền đã đặt ra nhiều thách thức khác nhau: những vấn đề khi chúng nằm dưới độ sâu hàng ngàn mét nước.

Những người ủng hộ điện hạt nhân di động cho chiến trường tuyên bố rằng nó sẽ cung cấp một dạng năng lượng carbon thấp, gần như không giới hạn mà không cần đến các đoàn xe tiếp liệu dễ bị tổn thương. Những người khác cho rằng phí tổn và rủi ro còn nặng hơn lợi ích. Cũng có những bận tâm về việc phổ biến hạt nhân nếu các lò phản ứng di động có thể tránh việc thanh sát quốc tế. Lò phản ứng PM-2A được chế tạo chỉ trong vòng 18 tháng.

Khi lò này gặp sự cố lần đầu tiên vào khoảng tháng 10-1960, các kỹ sư đã tắt nó ngay lập tức vì PM-2A đã rò rỉ các neutron mà có thể gây hại cho con người. Lục quân Mỹ đã nhanh chóng chế tạo những tấm khiên bằng chì và cho xây dựng những bức tường bằng thùng phuy chứa 55 galon băng đá và mạt cưa nhằm cố gắng bảo vệ những người vận hành tránh nguy cơ bức xạ.

Lò PM-2A vận hành trong 2 năm, tạo ra điện và nhiệt mà không dùng nhiên liệu hóa thạch, cùng nhiều neutron hơn mức an toàn. Chính những neutron “đi lạc” đó đã gây ra rắc rối. Những đường ống thép và bồn lò phản ứng đã hình thành phản ứng bức xạ theo thời gian, cũng như phát hiện ra dấu vết của natri trong tuyết.

Nước làm mát rò rỉ từ lò phản ứng có chứa hàng tá đồng vị bức xạ làm phơi nhiễm cho những người đã tiếp xúc với bức xạ và chúng nằm đâu đó trong băng. Lúc lò phản ứng PM-2A được tháo dỡ để vận chuyển, các ống kim loại của nó đổ bụi bức xạ. Lớp tuyết được cào bằng từng được ngâm trong neutron từ chính lò phản ứng đã giải phóng các mảnh băng bức xạ.

Ông Joseph Franklin, sĩ quan trực tiếp chỉ huy việc tháo gỡ lò phản ứng hạt nhân di động đầu tiên của quân đội  vào năm 1964, ắt hẳn đã nhiễm đồng vị bức xạ do neutro rò rỉ ra. Năm 2002, Joseph mắc bệnh ung thư tuyến tiền liệt và buộc phải cắt bỏ thận. Đến năm 2015, bệnh ung thư đã di căn vào phổi và xương ông. Ngày 8-3-2017, Joseph qua đời vì ung thư thận trong tư cách là một Thiếu tướng về hưu và rất được kính trọng.

Trại Thế Kỷ bị đóng cửa vào năm 1967. Trong suốt 8 năm hoạt động của khu căn cứ này, các nhà khoa học đã dùng nó nhằm khoan xuống dải băng và trích một lõi băng nhằm nghiên cứu để từ đó hé lộ quá khứ xa xưa của dải băng. Lò phản ứng PM-2A được phát hiện có bức xạ cao và được chôn trong một bãi rác hạt nhân ở Idaho. Hồ sơ chôn lấp “rác nóng” của Lục quân Mỹ cho thấy nước làm mát có chứa bức xạ đã được chôn trong một bể nước rác thuộc dải băng Greenland.

Khi các nhà khoa học đang nghiên cứu Trại Thế Kỷ vào năm 2016 bởi đề xuất rằng biến đổi khí hậu giờ đây đang làm tan chảy băng hà Greenland mà có thể làm phát lộ khu căn cứ cùng rác thải của nó, bao gồm chì, dầu nhiên liệu, PCBs (nhóm các hợp chất nhân tạo) và đáng chú ý là bức xạ… và tại thời điểm năm 2100, mối quan hệ giữa Mỹ, Đan Mạch và Greenland sẽ trở nên đặc biệt căng thẳng. Nhiên liệu của lò phản ứng Pele sẽ được đóng thành từng viên có kích cỡ bằng hạt anh túc, và nó sẽ được làm mát bằng không khí nên không có chất làm mát bức xạ nào bị thải bỏ.

Thanh Hải (Tổng hợp)