Văn hóa an toàn: Bài học kinh nghiệm tai nạn lò phản ứng hạt nhân Chernobyl

Văn hóa an toàn: Bài học kinh nghiệm tai nạn lò phản ứng hạt nhân Chernobyl trình bày tiến trình của tai nạn hạt nhân, xử lý tai nạn hạt nhân, phân tích nguyên nhân gây tai nạn hạt nhân, bài học kinh nghiệm tai nạn lò phản ứng hạt nhân và ứng dụng. Mời bạn đọc cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Văn hóa an toàn: Bài học kinh nghiệm tai nạn lò phản ứng hạt nhân Chernobyl 1 VĂN HÓA AN TOÀN: BÀI HỌC KINH NGHIỆM TAI NẠN LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Chernobyl Tai nạn Chernobyl, trước tiên ở bậc 7 trên thang INES [1], gây ra các hậu quả nghiêm trọng trực tiếp trên con người là: hơn 35 ngàn người chết, trên 5 tri ệu ng ười b ị b ức x ạ ở các mức độ có thể dẫn đến trong đời họ khoảng 500 trường h ợp b ệnh bạch c ầu và 6 ngàn trường hợp gây tử vong ung thư, nhất là ung thư tuyến giáp ở tr ẻ em; và Valery Legassov tự sát năm 1988 [2]. Thêm vào còn việc di tản gấp rút 116 ngàn người dân và sự nhiễm xạ lâu dài quan trọng trong khu vực rộng lớn của vùng lãnh thổ Ukraine, Belarus và Nga. Nguồn tin kỹ thuật chính cho bài viết này là bản Báo cáo INSAG 7 c ủa C ơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế IAEA. Sau khi ghi lại những sự kiện chính của tai nạn, bài viết này tóm tắt các bài h ọc kinh nghiệm đặc biệt về yếu tố con người để đưa tới các khái niệm về Văn hoá An toàn - bài học quan trọng nhất. Vì vậy thông tin chi ti ết về ước tính c ủa các li ều h ấp th ụ s ẽ không được thảo luận ở đây. Hơn nữa, bản chất thống kê của các ước tính này đã t ạo ra nhi ều tranh cãi không ngừng giữa các chuyên gia trong ngành b ảo v ệ b ức x ạ. Sau cùng, các s ửa đổi ở Pháp sau vụ tai nạn này cũng sẽ được đề cập. 1. Tiến trình của tai nạn hạt nhân 1.1. Địa điểm và lò phản ứng Nhà Máy Điện Hạt Nhân (NMĐHN) Chernobyl ở cách Kiev (thủ đô c ủa Ukraine) 110km, cách Chernobyl (có 12.500 dân) 15 km và cách Pripryat (thành phố m ới - n ơi đ ịnh c ư c ủa các gia đình nhân viên nhà máy, có 50000 người) 3 km. Cơ sở nhà máy bao gồm b ốn lò phản ứng đang hoạt động thuộc họ lò RBMK [3]. Tai nạn xảy ra trên lò mới nhất số 4, công suất 3200 MWnhiệt, bắt đầu vận hành vào năm 1983. 1.2. Sơ lược diễn biến Sau tai nạn, việc thiết lập lại thật chính xác các hi ện tượng hoá lý đã xảy ra r ất là khó khăn, nên phần dưới đây chỉ ghi lại các điều đã được công nhận chính thức : – Ngày 25/4/1986, lúc 01:00 công suất lò bắt đầu được giảm để thực hiện một thử nghiệm về điện [4]. Thử nghiệm này phải được khởi đầu với một công suất gi ữa kho ảng 700 và 1000 MW nhiệt. – Khoảng 13:00. Công suất hạ một nửa tới 1600 MWnhiệt, theo đúng ch ương trình th ử nghiệm, một trong hai nhóm tuabin phát điện xoay chiều được tách rời vi ệc c ấp h ơi n ước. Hệ làm nguội cứu trợ khẩn cấp cũng bị cô lập, nhưng lý do lại không rõ ràng. 2 – 14:00, Sở phát điện yêu cầu Nhà máy ngừng hạ công suất và ti ếp tục cung cấp đi ện cho mạng. Lò vẫn ở công suất (1600 MWnhiệt) như vậy trong 9 ti ếng đ ồng h ồ. K ết qu ả là độ nhiễm độc Xenon trở thành tối đa; để bù trừ hiệu ứng này, các « thanh » điều khiển được rút ra dần dần. Ngoài ra, các nhân viên vận hành đã không kích hoạt lại hệ làm nguội cứu trợ tâm lò: việc vận hành kéo dài với một hệ an toàn bị ức chế đã không đ ược coi là nghiêm trọng (!). – Khoảng 23:00 công suất được tiếp tục giảm. – Lúc 00:30 ngày 26/4, công suất lò xuống tới 500 MWnhiệt, việc chuyển hệ đi ều ti ết công suất từ tự động qua bằng tay bị trục trặc. Công suất bị sụt tới 30 MWnhiệt, sự nhi ễm độc Xenon lại tăng thêm, hơi nước xuất ra rất ít. Nh ưng đ ể th ực hi ện th ử nghi ệm, c ần phải nâng công suất và nhân viên khai thác đã rút ra một số lượng lớn các thanh đi ều khiển - dù điều này bị cấm trong các chỉ thị vận hành. – Khoảng 01:00, công suất ổn định ở 200 MW nhiệt, lò không còn ở trong trạng thái hoạt động ổn định (công suất dưới 700 MWnhiệt và dưới 30 thanh điều khiển ở trong tâm lò). Nhóm vận hành, vì không nhận thức được vấn đề này nên quy ết đ ịnh th ực hi ện thử nghiệm theo đúng kế hoạch cuả chương trình ban đầu. – Lúc 1:03 và lúc 1:07, hai máy bơm tuần hoàn bổ sung đ ược kh ởi đ ộng nh ư d ự ki ến trong chương trình thử nghiệm, do đó lưu lượng nước trong tâm lò tăng rất m ạnh, v ượt kh ỏi giới hạn bình thường được cho phép. Vì công suất tâm lò thấp hơn dự kiến trong vi ệc chuẩn bị thử nghiệm nên rất khó duy trì áp suất hơi n ước và mực n ước trong bình phân cách ở trong phạm vi bình thường. Nhân viên bèn chặn tín hiệu dập lò khẩn cấp liên quan đến các thông số này, theo đúng quy định của chương trình thử nghiệm. – Lúc 1:22, vì sự tích tụ của Xenon, nên chỉ còn tương đ ương t ừ 6 đ ến 8 thanh nhúng trong tâm lò (dù rằng theo qui định an toàn thì đã phải dập lò khẩn cấp khi ch ỉ còn t ương đ ương 15 thanh nhúng trong tâm lò). Máy tính cuả lò cho bi ết thông tin này nh ưng l ại không có quyết định tự động. Sự phân bố của thông lượng nơtron rất bất bình thường trong tâm lò (dọc trục và theo bán kính), và theo hiệu ứng cuả sự tăng thêm đ ộ ph ản ứng, thông l ượng có thể trở nên rất bất bình thường cục bộ. Tuy nhiên, nhân viên v ẫn quyết đ ịnh ti ếp t ục thử nghiệm và để có thể lặp lại thử nghiệm nếu cần thiết, họ đã chặn tín hiệu dập lò khẩn cấp gắn với sự ngừng nhóm tuabin phát điện xoay chiều thứ hai. – Lúc 01:23:23 đóng các van đầu vào hơi n ước cho các tua-bin, nhưng lại không ng ừng lò phản ứng. Máy bơm tuần hoàn (được máy tuabin phát điện xoay chiều cung c ấp) chạy chậm lại, lưu lượng giảm đi, nước nóng lên và sôi bốc hơi. Các hi ệu ứng chân không làm tăng độ phản ứng của tâm lò. Công suất lò tăng lên và tạo ra h ơi n ước nhi ều h ơn. Lò ph ản ứng rơi vào trạng thái trên tới hạn. – Lúc 01:23:40 đi đến yếu tố quyết định : Trưởng nhóm điều hành nhấn nút dập lò khẩn cấp, các thanh điều khiển rơi xuống, nhưng hiệu quả lại ngược lại với mong đ ợi bởi 3 vì phần dưới của các thanh đó (khi đi vào tâm lò) không ch ứa ch ất h ấp th ụ n ơtron và làm tăng độ phản ứng của tâm lò [5] ! Các tính toán cho thấy rằng công suất tức thời c ủa lò phản ứng đã tăng lên 100 l ần giá tr ị danh định trong 4 giây. Phản ứng hạt nhân dây chuyền đã tự d ừng b ởi hi ệu ứng c ủa đ ộ phản ứng âm do làm nóng nhiên liệu (hiệu ứng Doppler) và sự phân tán ...