Những hiểm họa thảm khốc của các nhà máy điện hạt nhân (NPP)

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Tại sao các nhà máy điện hạt nhân lại tiềm ẩn nguy hiểm?

Tác động của nhà máy điện hạt nhân đối với môi trường, tùy thuộc vào công nghệ xây dựng và vận hành, có thể và nên ít hơn đáng kể so với các cơ sở công nghệ khác: nhà máy hóa chất, nhà máy nhiệt điện. Tuy nhiên, bức xạ trong trường hợp xảy ra tai nạn là một trong những yếu tố nguy hiểm đối với môi trường, tính mạng và sức khỏe con người. Trong trường hợp này, lượng khí thải phát sinh từ việc thử nghiệm vũ khí hạt nhân.

Tác động của nhà máy điện hạt nhân trong điều kiện bình thường và bất thường như thế nào, có khả năng phòng chống thiên tai không và có những biện pháp nào để đảm bảo an toàn tại cơ sở hạt nhân?

Nghiên cứu đầu tiên về năng lượng hạt nhân diễn ra vào những năm 1890, và việc xây dựng các cơ sở lớn bắt đầu vào năm 1954. Các nhà máy điện hạt nhân đang được xây dựng để thu năng lượng bằng cách phân rã phóng xạ trong lò phản ứng.

Các loại lò phản ứng thế hệ thứ ba sau đây hiện đang được sử dụng:

• nước nhẹ (phổ biến nhất);
• nước nặng;
• làm mát bằng khí;
• nơtron nhanh.

Trong giai đoạn từ 1960 đến 2008, trên thế giới có khoảng 540 lò phản ứng hạt nhân được đưa vào hoạt động. Trong số này, khoảng 100 chiếc đã phải đóng cửa vì nhiều lý do khác nhau, bao gồm cả do tác động tiêu cực của nhà máy điện hạt nhân tới thiên nhiên. Cho đến năm 1960, các lò phản ứng có tỷ lệ tai nạn cao do sự không hoàn hảo về công nghệ và khung pháp lý chưa được xây dựng đầy đủ. Trong những năm tiếp theo, các yêu cầu trở nên nghiêm ngặt hơn và công nghệ được cải thiện. Trong bối cảnh giảm trữ lượng các nguồn năng lượng tự nhiên, các nhà máy điện hạt nhân hiệu suất cao của uranium, an toàn hơn và ít tiêu cực hơn đã được xây dựng.

Đối với hoạt động theo kế hoạch của các cơ sở hạt nhân, quặng uranium được khai thác, từ đó uranium phóng xạ thu được bằng cách làm giàu. Các lò phản ứng tạo ra plutonium, chất độc hại nhất có nguồn gốc từ con người đang tồn tại. Việc xử lý, vận chuyển và tiêu hủy chất thải từ các nhà máy điện hạt nhân đòi hỏi phải có các biện pháp phòng ngừa cẩn thận và đảm bảo an toàn.

Cùng với các tổ hợp công nghiệp khác, nhà máy điện hạt nhân có tác động đến môi trường tự nhiên và đời sống con người. Trong thực hành sử dụng các phương tiện năng lượng, không có hệ thống nào đáng tin cậy 100%. Phân tích tác động NPP được thực hiện có tính đến những rủi ro có thể xảy ra sau đó và những lợi ích mong đợi.

Đồng thời, tuyệt đối an toàn không tồn tại năng lượng. Tác động của nhà máy điện hạt nhân đến môi trường bắt đầu từ thời điểm xây dựng, tiếp tục trong quá trình vận hành và thậm chí sau khi kết thúc. Trên lãnh thổ của vị trí đặt nhà máy phát điện và bên ngoài nó, cần dự kiến sự xuất hiện của các ảnh hưởng tiêu cực như vậy:

• Thu hồi lô đất xây dựng, bố trí khu vệ sinh.
• Thay đổi địa hình cứu trợ.
• Phá hủy thảm thực vật do xây dựng.
• Ô nhiễm bầu không khí khi nổ mìn.
• Tái định cư của cư dân địa phương đến các vùng lãnh thổ khác.
• Gây hại cho quần thể động vật địa phương.
• Ô nhiễm nhiệt ảnh hưởng đến vi khí hậu của lãnh thổ.
• Những thay đổi về điều kiện sử dụng đất và tài nguyên thiên nhiên ở một khu vực nhất định.
• Tác động hóa học của nhà máy điện hạt nhân là phát thải vào các lưu vực nước, khí quyển và trên bề mặt đất.
• Ô nhiễm hạt nhân phóng xạ, có thể gây ra những thay đổi không thể đảo ngược trong sinh vật của con người và động vật. Các chất phóng xạ có thể xâm nhập vào cơ thể qua không khí, nước và thực phẩm. Có các biện pháp phòng ngừa đặc biệt chống lại điều này và các yếu tố khác.
• Bức xạ ion hóa trong quá trình ngừng hoạt động của trạm vi phạm các quy tắc về tháo dỡ và khử nhiễm.

Một trong những yếu tố gây ô nhiễm đáng kể nhất là hiệu ứng nhiệt của các nhà máy điện hạt nhân phát sinh từ hoạt động của tháp giải nhiệt, hệ thống làm mát và bể phun. Chúng ảnh hưởng đến vi khí hậu, trạng thái của vùng nước, đời sống của động thực vật trong bán kính vài km tính từ đối tượng. Hiệu suất của nhà máy điện hạt nhân khoảng 33-35%, phần nhiệt còn lại (65-67%) được thải vào khí quyển.

Trên lãnh thổ của vùng vệ sinh, do tác động của nhà máy điện hạt nhân, đặc biệt là các ao làm mát, nhiệt và độ ẩm được giải phóng, gây ra nhiệt độ tăng 1-1,5 ° trong bán kính vài trăm mét. Vào mùa ấm áp, sương mù hình thành trên các vùng nước, chúng tan ra ở một khoảng cách đáng kể, làm trầm trọng thêm tình trạng cách nhiệt và tăng tốc độ phá hủy các tòa nhà. Trời lạnh, sương mù tăng cường tạo điều kiện băng giá. Các thiết bị phun gây ra sự gia tăng nhiệt độ thậm chí còn lớn hơn trong bán kính vài km.

Các tháp giải nhiệt bốc hơi làm mát bằng nước bốc hơi tới 15% vào mùa hè và lên đến 1-2% vào mùa đông, tạo thành các đốm sáng ngưng tụ hơi nước, gây ra giảm 30-50% khả năng chiếu sáng bằng năng lượng mặt trời ở khu vực lân cận, làm giảm khả năng hiển thị khí tượng 0,5- 4 km. Tác động của nhà máy điện hạt nhân ảnh hưởng đến trạng thái sinh thái và thành phần thủy hóa của nước các thủy vực lân cận. Sau khi nước bay hơi từ hệ thống làm mát, muối vẫn còn trong hệ thống sau. Để duy trì cân bằng muối ổn định, một phần nước cứng phải được loại bỏ và thay thế bằng nước ngọt.

Trong điều kiện hoạt động bình thường, ô nhiễm bức xạ và ảnh hưởng của bức xạ ion hóa được giảm thiểu và không vượt quá nền tự nhiên cho phép. Tác động thảm khốc của nhà máy điện hạt nhân đối với môi trường và con người có thể xảy ra khi tai nạn và rò rỉ.

Đừng quên những rủi ro nhân tạo có thể xảy ra trong ngành điện hạt nhân. Trong số đó:

• Tình huống khẩn cấp với việc lưu trữ vật liệu phế thải hạt nhân. Việc sản xuất chất thải phóng xạ ở tất cả các giai đoạn của chu trình nhiên liệu và năng lượng đòi hỏi các quy trình tái chế và thải bỏ tốn kém và phức tạp.
• Cái gọi là "yếu tố con người", có thể gây ra sự cố và thậm chí là một tai nạn nghiêm trọng.
• Rò rỉ tại các cơ sở chế biến nhiên liệu đã qua chiếu xạ.
• Có thể xảy ra khủng bố hạt nhân.

Tuổi thọ vận hành tiêu chuẩn của nhà máy điện hạt nhân là 30 năm. Sau khi nhà ga ngừng hoạt động, cần phải xây dựng một cỗ quan tài bền, phức tạp và đắt tiền, chúng sẽ phải được bảo dưỡng trong một thời gian rất dài.

Giả định rằng tác động của một nhà máy điện hạt nhân dưới dạng tất cả các yếu tố trên cần được kiểm soát ở mọi giai đoạn thiết kế và vận hành của nhà máy., để giảm thiểu hậu quả.

Điều quan trọng là có thể dự đoán các quá trình địa động lực trên lãnh thổ của trạm, bình thường hóa bức xạ điện từ và tiếng ồn ảnh hưởng đến nhân viên. Để xác định vị trí của khu phức hợp năng lượng, địa điểm được chọn sau khi xác minh kỹ lưỡng về địa chất và địa chất thủy văn, phân tích cấu trúc kiến tạo của nó được thực hiện. Trong quá trình thi công, cần tuân thủ cẩn thận trình tự công nghệ của công việc.

Nhiệm vụ của khoa học, dịch vụ và hoạt động thực tiễn là ngăn ngừa các trường hợp khẩn cấp, tạo điều kiện bình thường cho hoạt động của nhà máy điện hạt nhân. Một trong những yếu tố bảo vệ môi trường khỏi tác động của các nhà máy điện hạt nhân là việc quy định các chỉ số, tức là, việc thiết lập các giá trị cho phép của một rủi ro cụ thể và tuân thủ chúng.

Để giảm thiểu tác động của NPP đối với khu vực xung quanh, tài nguyên thiên nhiên và con người, việc giám sát phóng xạ toàn diện được thực hiện. Để ngăn chặn các hành động sai lầm của công nhân nhà máy điện, các khóa đào tạo, huấn luyện đa cấp và các hoạt động khác được thực hiện. Để ngăn chặn các mối đe dọa khủng bố, các biện pháp bảo vệ vật lý được sử dụng, cũng như các hoạt động của các tổ chức chính phủ đặc biệt.

Các nhà máy điện hạt nhân hiện đại được xây dựng với mức độ an toàn và an ninh cao. Chúng phải đáp ứng các yêu cầu cao nhất của cơ quan quản lý, bao gồm bảo vệ chống ô nhiễm bởi hạt nhân phóng xạ và các chất độc hại khác. Nhiệm vụ của khoa học là giảm thiểu rủi ro do tác động của nhà máy điện hạt nhân do một vụ tai nạn. Để giải quyết vấn đề này, các lò phản ứng được thiết kế an toàn hơn và có các chỉ số bên trong ấn tượng về khả năng tự bảo vệ và tự bù trừ đang được phát triển.

Trong tự nhiên tồn tại bức xạ tự nhiên. Nhưng đối với môi trường, sự phơi nhiễm bức xạ cường độ cao của nhà máy điện hạt nhân trong trường hợp xảy ra sự cố, cũng như nhiệt, hóa học và cơ khí, là nguy hiểm. Vấn đề xử lý chất thải hạt nhân cũng rất cấp thiết. Đối với sự tồn tại an toàn của sinh quyển, cần có các biện pháp và phương tiện bảo vệ đặc biệt. Thái độ đối với việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân trên thế giới là hết sức mơ hồ, nhất là sau một số thảm họa lớn tại các cơ sở hạt nhân.

Nhận thức và đánh giá về năng lượng hạt nhân trong xã hội sẽ không bao giờ giống nhau sau thảm kịch Chernobyl năm 1986. Sau đó, có tới 450 loại hạt nhân phóng xạ đi vào bầu khí quyển, bao gồm iốt-131 tồn tại trong thời gian ngắn và xêzi-131 tồn tại lâu dài, stronti-90.

Sau vụ tai nạn, một số chương trình nghiên cứu ở các quốc gia khác nhau đã bị đóng cửa, các lò phản ứng đang hoạt động bình thường bị chấm dứt một cách ngăn chặn và các quốc gia riêng lẻ đã áp đặt lệnh cấm đối với năng lượng hạt nhân. Đồng thời, khoảng 16% điện năng trên thế giới được tạo ra bởi các nhà máy điện hạt nhân. Việc phát triển các nguồn năng lượng thay thế có khả năng thay thế các nhà máy điện hạt nhân.