Tại sao chất thải hạt nhân lại nguy hiểm?
Trong quản lý sử dụng năng lượng hạt nhân, việc xử lý và lưu trữ chất thải hạt nhân đóng vai trò rất lớn. Chất thải này có hai dạng: từ nhiên liệu sử dụng còn sót lại trong các nhà máy điện hạt nhân và từ các cơ sở sản xuất vũ khí hạt nhân. Bất kể nguồn gốc là gì, chất thải này đều chứa các hóa chất cực kỳ độc hại như plutonium và uranium.
Những chất thải cực kỳ độc hại này vẫn mang tính phóng xạ cao trong hàng chục nghìn năm, gây ra mối đe dọa đối với đất nông nghiệp, vùng nước đánh bắt cá, nguồn nước sạch và con người. Vì lý do này, xử lý chúng một cách tỉ mỉ và lưu trữ vĩnh viễn là rất quan trọng.
Hai trong số những sự cố hạt nhân lớn nhất thế giới, thảm họa Chernobyl (năm 1986) và thảm họa Fukushima (năm 2011), đã giải phóng một lượng lớn đồng vị phóng xạ vào khí quyển, gây ra hậu quả to lớn cho con người và môi trường. Hai thảm họa này là minh chứng cho thấy, việc xử lý chất thải hạt nhân quan trọng như thế nào.
Tuy vậy, điện hạt nhân vẫn đóng vai trò cung cấp năng lượng chủ yếu ở nhiều quốc gia. Trong những năm gần đây, bên cạnh các quốc gia (như Đức, Litva,…) đóng cửa các lò phản ứng hạt nhân, một số quốc gia (như Pháp, Trung Quốc, Ấn Độ…) vẫn thể hiện sự quan tâm đến năng lượng hạt nhân, công bố kế hoạch xây dựng các lò phản ứng hạt nhân mới như một phần trong lộ trình phát thải ròng bằng không của quốc gia mình.
Các quốc gia xử lý chất thải hạt nhân như thế nào?
Kể từ những năm 1950, khi các nhà máy điện hạt nhân thương mại đầu tiên bắt đầu hoạt động, chất thải hạt nhân theo đó cũng bắt đầu được lưu trữ ở các quốc gia có sử dụng điện hạt nhân. Phương pháp xử lý chủ yếu là vật liệu có tính phóng xạ cao được thu gom, lưu trữ trong các nhà máy điện hạt nhân không còn hoạt động.
Trường hợp ở nhà máy điện hạt nhân Chernobyl, sau thảm hoạ xảy ra năm 1986, lượng chất thải ở đây vẫn nguy hiểm trong hàng nghìn năm nữa. Năm 2019, lò phản ứng cuối cùng được bao bọc bên dưới một cấu trúc bê tông thép khổng lồ. Tuy nhiên, công trình xây dựng này chỉ có thể lưu trữ an toàn vật liệu phóng xạ trong khoảng một thế kỷ, nên đó chỉ là giải pháp tạm thời.
Nhà máy điện hạt nhân Sellafield (Anh) cũng là trường hợp tương tự. Mặc dù đã đóng cửa vào năm 2003, nhưng hàng chục ngàn nhân viên vẫn tiếp tục các hoạt động dọn dẹp, xử lý, lưu trữ chất thải hạt nhân tại Sellafield, dự kiến còn kéo dài cả trăm năm nữa. Mặc dù các biện pháp này được xem giải pháp an toàn cho lưu trữ chất thải hạt nhân, nhưng các kỹ sư vẫn đang nghiên cứu các cách để xử lý vĩnh viễn loại chất thải này.
Mô hình kho chứa từ Phần Lan
Một trong những giải pháp tốt nhất cho đến nay có lẽ là chôn chất thải hạt nhân sâu dưới lòng đất. Hơn 10 quốc gia châu Âu đã lập kế hoạch xây dựng các kho chứa ngầm nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng của họ.
Mô hình đầu tiên và duy nhất cho đến nay là kế hoạch chôn chất thải hạt nhân của Phần Lan trong cơ sở “Onkalo”, một mỏ đá cứng ngầm. Sau nhiều thập kỷ tìm kiếm, lập kế hoạch và cân nhắc lâu dài về địa chất và môi trường, chính phủ Phần Lan đã chọn đảo Olkiluoto nằm ở thành phố Eurajoki, là địa điểm phù hợp nhất cho một cơ sở lưu trữ chất thải hạt nhân dài hạn.
Chất thải hạt nhân sẽ được đóng gói cẩn thận bên trong các hộp thép boron với lớp đồng chống ăn mòn bên ngoài, lại thêm các lớp ngăn cách chắn chắn, được chôn trong các đường hầm sâu 450 - 500 mét bên dưới nền đá granite của hòn đảo. Hiện nay, Phần Lan sắp hoàn thành kho chôn lấp chất thải hạt nhân dài hạn đầu tiên trên thế giới, dự kiến bắt đầu hoạt động vào những năm 2025 - 2026.
Cơ sở Onkalo của Phần Lan được cho là giải pháp xử lý chất thải hạt nhân “hoàn thiện” nhất hiện nay. Đây là cơ sở mà chính quyền hy vọng sẽ lưu trữ chất thải hạt nhân trong ít nhất 100.000 năm. Nhưng đây là công trình tiên phong trên thế giới, chưa từng có bất kỳ công trình nào như thế này được xây dựng trước đây nên vẫn còn cần thêm thời gian kiểm nghiệm, liệu đây thực sự có thể là giải pháp lâu dài không. Tuy nhiên, sau Phần Lan, phương pháp này đang được Thụy Điển, Pháp lên kế hoạch thực hiện.
Mặc dù ngày càng nhiều quốc gia trên thế giới lập kế hoạch chuyển sang năng lượng tái tạo trong mục tiêu phát thải ròng bằng 0 trong các thập kỷ tới, nhưng không phải tất cả các nước đều sẵn sàng từ bỏ hoàn toàn năng lượng hạt nhân. Nhiều quốc gia trì hoãn việc loại bỏ năng lượng hạt nhân, thậm chí còn xây dựng thêm các nhà máy mới. Thế nên, đi kèm theo đó, cần phải có kế hoạch xử lý và lưu trữ nhiên liệu còn lại có độ phóng xạ cao.
Không thể phủ nhận đã có những tiến bộ đáng kể trong việc quản lý an toàn và hiệu quả chất thải hạt nhân trong những năm gần đây. Tuy nhiên, chưa có quốc gia nào trên thế giới đưa ra giải pháp lâu dài đáng tin cậy để lưu trữ chất thải hạt nhân. Cơ sở Onkalo của Phần Lan có thể là cơ sở lưu trữ lâu dài thành công đầu tiên trên thế giới, nhưng vẫn cần thời gian để chứng minh. Hơn nữa, chi phí cực kỳ cao liên quan đến xây dựng cơ sở ngầm cũng là bài toán không dễ cho việc chôn giữ vĩnh viễn chất thải hạt nhân.
