Các quy định an toàn liên quan xây nhà máy điện hạt nhân

Trước khi xây dựng nhà máy điện hạt nhân, các cơ quan chức năng và nhà thầu phải xem xét kỹ mọi khía cạnh, dù nhỏ nhất, có thể xảy ra, từ an ninh mạng đến địa điểm và sự kiện địa chấn.

Không giống như nhà máy điện thông thường, các nhà máy điện hạt nhân đòi hỏi sự giám sát chặt chẽ của các cơ quan quản lý quốc gia và quốc tế.

Khung pháp lý cho việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân

Việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân phải tuân theo các quy định an toàn nhiều lớp được thiết kế để ngăn ngừa tai nạn và đảm bảo an ninh toàn cầu. Vì nguyên liệu, vật liệu liên quan đến các nhà cung cấp quốc tế nên các cơ quan quản lý phải phối hợp các quy tắc an toàn trong việc vận chuyển vật liệu qua biên giới. Các cơ quan giám sát các hoạt động này có thể kể:

● Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế (International Atomic Energy Agency - IAEA): Tạo ra khuôn khổ an toàn toàn cầu, cung cấp hướng dẫn kỹ thuật về xây dựng, vận hành lò phản ứng.

● Cơ quan quản lý quốc gia: Mỗi quốc gia có chương trình hạt nhân đều có một cơ quan quản lý riêng. Cơ quan này thực hiện vai trò quản lý, giám sát tất cả hoạt động hạt nhân ở quốc gia mình.

● Hiệp hội các nhà điều hành hạt nhân thế giới (World Association of Nuclear Operators - WANO): Hỗ trợ các hoạt động về an toàn hạt nhân bằng cách thúc đẩy đánh giá ngang hàng và chia sẻ thông tin giữa các nhà điều hành.

Các rủi ro phải giải quyết khi xây dựng nhà máy điện hạt nhân

Việc xây dựng nhà máy điện hạt nhân phải tính đến nhiều rủi ro do con người và môi trường gây ra.

● Hoạt động địa chấn như động đất, lở đất. Nếu lực cắt của động đất làm hỏng tòa nhà lò phản ứng hạt nhân, nó có thể dẫn đến rò rỉ lò phản ứng.

● Sự kiện khí tượng như bão, dông lốc, lũ lụt, sóng thần. Năm 2011, trận động đất mạnh 9 độ richter ngoài khơi Thái Bình Dương, sau đó hình thành sóng thần cao khoảng 15m, ập vào nhà máy điện hạt nhân Fukushima I, Nhật Bản, gây sự cố đặc biệt nghiêm trọng tại 3 lò phản ứng và rò rỉ phóng xạ.

● Sự kiện tác động bên ngoài như vụ nổ, máy bay rơi.

● Rủi ro liên quan đến nhiệt độ như giá lạnh khắc nghiệt có thể làm hỏng đường ống làm mát, gây tình trạng quá nhiệt hay quá nóng; dịch bệnh có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của người vận hành.

● Các mối đe dọa an ninh mạng như phần mềm độc hại (malware) hoặc phần mềm tống tiền (ransomware).

Yêu cầu cấp phép và lựa chọn địa điểm

Nhà máy điện hạt nhân phải đáp ứng các quy định cấp phép và lựa chọn địa điểm nghiêm ngặt trước khi bắt đầu xây dựng.

● Tiêu chí lựa chọn địa điểm: Địa điểm phù hợp phải chống chịu được động đất, rung lắc, các chuyển động khác của mặt đất. Tính toàn vẹn của đất cần được đánh giá cẩn thận để ngăn ngừa hư hỏng kết cấu do lở đất hoặc sụt lún.

● Đánh giá thủy văn cho nhu cầu làm mát: Gần nguồn nước ổn định là rất quan trọng đối với lò phản ứng làm mát bằng nước. Các nghiên cứu thủy văn xác định xem địa điểm có cung cấp nguồn nước bền vững lâu dài hay không.

● Đánh giá tác động môi trường: Thực hiện các đánh giá tác động môi trường toàn diện sẽ xác định tác động đến hệ sinh thái địa phương, nước ngầm, chất lượng không khí. Các cơ quan quản lý sẽ xem xét tất cả đánh giá trước khi cấp giấy phép xây dựng.

● Quy trình cấp phép xây dựng: Giấy phép được phê duyệt sau khi tham vấn với tất cả các bên liên quan, bao gồm cơ quan môi trường, cơ quan ban ngành chính phủ và địa phương, cơ quan công cộng. Sau khi được cấp phép đầy đủ, dự án nhận được giấy phép xây dựng để khởi công.

Tiêu chuẩn an toàn thiết kế và kỹ thuật

Một trong những giai đoạn quan trọng nhất là giai đoạn thiết kế và kỹ thuật khi nhiều biện pháp an toàn được tích hợp vào khâu thiết kế, giúp hạn chế và quản lý các rủi ro không lường trước được. Phương pháp tiếp cận tích hợp cho phép quá trình xây dựng có thể xử lý các sự cố có thể xảy ra.

Dự phòng kỹ thuật đối với các thành phần như lò phản ứng, bình chứa, hệ thống làm mát, cấu trúc ngăn chặn, đảm bảo chúng có thể chịu được ứng suất và các sự cố tiềm ẩn vượt quá thông số kỹ thuật của chúng.

Tòa nhà lò phản ứng là rào cản giữa vật liệu phóng xạ và môi trường bên ngoài, do đó thiết kế và xây dựng của nó phải đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt. Cấu trúc này phải được xây dựng chắc chắn mà không thể thương lượng, để có thể chịu được các lực cực mạnh từ bên ngoài.

Sau cùng, việc tích hợp thiết kế lò phản ứng, làm mát thụ động và cơ chế tắt khẩn cấp tự động hoạt động mà không cần nguồn điện bên ngoài, có thể tăng khả năng giải quyết sự cố trước các tai nạn.

An toàn xây dựng

Các biện pháp an toàn nghiêm ngặt trong quá trình xây dựng phải đáp ứng các thông số kỹ thuật thiết kế và đảm bảo đạt tiêu chuẩn. Xây dựng mới hoặc cải tạo cơ sở hiện có phải tuân thủ các giới hạn bức xạ nghiêm ngặt. Các biện pháp bảo vệ cần có gồm che chắn, giám sát, kiểm soát việc tiếp cận các khu vực nguy hiểm để hạn chế tiếp xúc.

Tất cả vật liệu xây dựng được chấp thuận phải trải qua quá trình thử nghiệm nghiêm ngặt để đáp ứng các yêu cầu về độ bền, độ chắc chắn. Bê tông ứng suất trước và các vật liệu chính xác khác phải tuân thủ các tiêu chuẩn quy định. Những vật liệu này chịu được áp suất của các quá trình phân hạch hạt nhân, tạo ra áp suất cao từ hệ thống turbine hơi và lực từ trục quay.

Bộ phận giám sát có thể sử dụng thử nghiệm siêu âm và chụp X quang để xác minh tính toàn vẹn của mối hàn và các thành phần kết cấu mà không làm ảnh hưởng đến chúng. Các phương pháp này cũng cung cấp dữ liệu định lượng, đảm bảo chất lượng bền vững, đáp ứng các yêu cầu theo quy định.

Bộ phận giám sát theo quy định phải có mặt tại công trường trong suốt các giai đoạn xây dựng, giám sát việc lắp đặt công trình, xác định xem chúng có tuân thủ theo thiết kế được phê duyệt hay không. Các sai lệch cần được khắc phục ngay lập tức trước khi tiến hành giai đoạn tiếp theo.

Các biện pháp an ninh trong xây dựng nhà máy điện hạt nhân

An ninh là một phần không thể thiếu trong quá trình xây dựng nhà máy điện hạt nhân. Các biện pháp ngăn chặn phá hoại và truy cập trái phép là rất quan trọng đối với an toàn tổng thể.

Các biện pháp an ninh tiên tiến cần có để kiểm soát quyền ra vào các khu vực an ninh cao. Các quy định về xây dựng yêu cầu công trường phải có hàng rào, trạm kiểm soát an ninh, hệ thống giám sát 24/7 để phát hiện, ngăn chặn sự xâm nhập hoặc xâm phạm công trường.

Phần mềm tống tiền có thể gây hư hại nghiêm trọng cho hệ thống nhà máy, kích hoạt vi phạm lò phản ứng và đe dọa môi trường xung quanh. Năm 2023, nhiều ngành công nghiệp và doanh nghiệp báo cáo 317,59 triệu cuộc tấn công bằng phần mềm tống tiền, mặc dù con số thực tế có thể còn cao hơn.

Các giao thức an ninh kỹ thuật số cần có để bảo vệ hệ thống lò phản ứng khỏi các tấn công mạng hoặc các mối đe dọa tấn công mạng có thể gây nguy hiểm cho hoạt động. Vì lý do này, an ninh của nhà máy điện hạt nhân, từ khâu xây dựng đến hoàn thiện và vận hành, đều rất nghiêm ngặt.

Quản lý chất thải và bảo vệ môi trường trong quá trình xây dựng

Giảm thiểu tác động đến môi trường trong quá trình xây dựng là rất quan trọng. Các vật liệu phóng xạ, bao gồm bất kỳ công cụ, vật liệu bị ô nhiễm nào được sử dụng trong quá trình thực hiện dự án, đều cần được xử lý, lưu trữ, di dời chuyên biệt đến các địa điểm xử lý được chấp thuận.

Ví dụ, vật liệu xây dựng như stellite 6B tương đối vô hại. Tuy nhiên, các thành phần phủ stellite cũ hơn có thể bị chiếu xạ và việc sửa chữa các bộ phận của nhà máy điện hạt nhân đòi hỏi phải xử lý, thải bỏ cẩn thận các vật liệu có hại.

Các biện pháp ngăn chặn nghiêm ngặt giúp các nguồn nước và đất tại địa phương không bị ô nhiễm, tuân thủ các quy định về môi trường. Việc kiểm tra thường xuyên xác minh việc tuân thủ các bước theo quy định, như hệ thống ngăn bụi và kiểm soát khí thải bắt buộc, giúp giảm thiểu thiệt hại cho môi trường và duy trì chất lượng không khí chấp nhận được.

Giám sát và kiểm tra liên tục là một phần của tất cả giai đoạn xây dựng nhà máy điện hạt nhân. Mỗi giai đoạn xây dựng phải vượt qua thử nghiệm an toàn nghiêm ngặt trước khi bước vào giai đoạn tiếp theo. Chính vì thế, bên thi công và giám sát phải báo cáo, phân tích, giải quyết các vi phạm an toàn, dù nhỏ nhất, để ngăn ngừa sự cố, đảm bảo tuân thủ kỹ thuật và an toàn theo quy định.