Ê-kip VN khởi động lò phản ứng Đà Lạt

 

- Đúng 15 giờ 30 ngày 30/11/2011, lần đầu tiên, ê kip điều khiển gồm toàn  chuyên viên Việt Nam, khởi động thành công lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt với toàn bộ nhiên liệu uranium thay mới, đưa công suất đạt giá trị cực đại 500 kilô-oat.

Thời điểm đáng ghi nhớ đó đúng vào thời gian phiên họp của Hội đồng Khoa học Viện Năng lượng Nguyên tử VN diễn ra ở Hà nội. Phiên họp dừng lại, nghe thông tin báo qua điện thoại từ Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt,  một tràng vỗ tay vui mừng nổ ra.

Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt

Đây quả là một trong những mốc quan trọng trong lịch sử ngót nửa thế kỷ tồn tại của Lò phản ứng hạt nhân Đà lạt (LPƯ), một bước ngoặc có ý nghĩa trên con đường phát triển của ngành năng lượng nguyên tử Việt nam tiến tới xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên.

Trong gần 50 qua, LPƯ Đà Lạt chứng kiến 3 lần khởi động lò có tầm quan trọng đặc biệt.

Lần đầu diễn ra vào 1963 với lò TRIGA MARK II của Mỹ. Các thanh nhiên liệu uranium của lò chứa U-235 với "độ giàu thấp" (Low-enriched uranium hay LEU) khoảng 18% chở từ Mỹ sang. Các chuyên gia người Mỹ trực tiếp điều hành, với sự tham gia của một số chuyên viên Việt nam được đào tạo ở nước ngoài về, trong việc lắp đặt thanh nhiên liệu vào tâm lò và khởi động vật lý, tiếp theo khởi động năng lượng, đưa lò vào hoạt động đúng công suất danh định 250 kW (kilo-oat).

Lần thứ hai diễn ra cuối năm 1983, đầu năm 1984. Lò Đà Lạt trong thời gian này hầu như được trang bị lại bằng các hệ công nghệ mới của Liên xô, gồm vùng hoạt, hệ thống tải nhiệt, hệ thống điều khiển và bảo vệ, hệ thống kiểm tra an toàn bức xạ, hệ thống thải khí phóng xạ, hệ thống xử lý chất thải phóng xạ lỏng, hệ thống chôn cất bã thải phóng xạ, hệ thống cung cấp điện công nghiệp ưu tiên và điện sự cố... Chỉ giữ lại các bộ phận cũ của lò TRIGA MARK II như vành phản xạ graphite, thùng lò bằng nhôm, 4 kênh ngang thí nghiệm, cột nhiệt và tường bê tông cản xạ sinh học. Đặc biệt, các thanh nhiên liệu uranium đều sản xuất ở Nga, chứa hàm lượng U-235 là 36%, được gọi là uranium độ giàu cao (High-enriched uranium - HEU). Công suất của lò được tăng lên gấp đôi, với 500 kW.

Một ê kíp vận hành lò gồm các chuyên viên Việt nam được đưa đi đào tạo ở Liên xô. Ê kíp này đã tham gia cùng ê kíp chuyên gia Liên xô tiến hành khởi động lò và sau đó đảm nhận hoàn toàn việc vận hành an toàn lò phản ứng trong 25 năm qua. Dù sao, trong việc khởi động LPƯ Đà Lạt lần thứ hai này các chuyên gia nước ngoài vẫn đóng vai trò quan trọng, không thể thiếu.

Lần khởi động Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt ngày 30/10/2011 vừa qua được xem là lần quan trọng thứ ba trong lịch sử của lò này. Từ thời điểm này, hoạt động của LPƯ được duy trì bằng toàn bộ các bó (thanh) nhiên liệu độ giàu thấp (Low-enriched uranium - LEU) chứa hàm lượng U-235 gần 20%.  Với sự kiện nói trên, Việt Nam một lần nữa bằng hành động khẳng định mục tiêu sử dụng năng lượng nguyên tử vì mục đích hòa bình của mình, thực hiện cam kết quốc tế không phổ biến vũ khí hạt nhân, cộng tác chặt chẽ với Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế IAEA và các cường quốc hạt nhân Nga và Mỹ.

Nhưng điều có ý nghĩa nổi bật trong lần khởi động LPƯ thứ ba này là vai trò chủ động hoàn toàn của đội ngũ chuyên viên vật lý và công nghệ hạt nhân Việt nam. Đội ngũ này đã được đào tạo, nâng cao trình độ trong nhiều năm qua, từ giai đoạn tái khởi động cuối 1983 đầu 1984, trên 20 năm vận hành khai thác an toàn LPƯ, đến quá trình chuyển đổi nhiên liệu HEU qua LEU bắt đầu từ năm 2007 đến nay.

Rõ ràng, sự kiện khởi động vật lý, khởi động năng lượng thành công mới đây, đưa Lò Phản ứng Hạt nhân Đà lạt lên mức công suất danh định 500 kW đã mang lại niềm vui lớn cho cộng đồng khoa học công nghệ hạt nhân, đồng thời là bài học có ý nghĩa cho các cơ quan hữu quan trong việc đào tạo nguồn nhân lực phục vụ sự nghiệp xây dựng và phát triển ngành điện hạt nhân của nước ta.

Giải thích độ giàu thấp, độ giàu cao Uranium Kim loại uranium lại gồm hai thành phần đồng vị chủ yếu, U-238 và U-235. Trong tự nhiên, U-238 chiếm hàm lượng áp đảo với 99,3%. Trong lúc, U-235 chỉ chiếm 0,7%, nhưng chỉ với U-235 mới xảy ra phản ứng phân hạch  Trong phản ứng phân hạch, dưới tác dụng của nơtron, hạt nhân U -235 bị phân ra hai mảnh, toả ra một năng lượng lớn 200 MeV (200 triệu điện tử-vôn), đồng thời giải phóng 2-3 nơtron mới. Chính các nơtron này đã tạo nên phản ứng dây chuyền rất cần thiết để duy trì hoạt động của các lò phản ứng hạt nhân hoặc tạo nên sự nổ của bom hạt nhân. . Vì vậy, phương pháp nâng cao hàm lượng U235 trong vật liệu urani, gọi là phương pháp (hay kỹ thuật) làm giàu urani, đóng vai trò rất quan trọng trong công nghệ hạt nhân. Có thể nâng cao hàm lượng U235 từ 0,7% (trong tự nhiên) lên đến 20-40% (dùng trong lò phản ứng), hoặc cao hơn 90% (dùng trong bom nguyên tử) Các sản phẩm uranium qua quá trình làm giàu gọi là uran giàu. Tùy theo mức hàm lượng đồng vị U235, người ta phân loại thành: uran nghèo (hàm lượng U235 bé hơn 0,7%), uran tự nhiên (hàm lượng U235 cỡ 0,7%) và uran giàu (hàm lượng U235 lớn hơn 0,7%, từ vài % đến trên 90%). Với hàm lượng U235 khoảng 20% gọi là uranium giàu thấp (Low-enriched uranium - LEU) và khoảng 35% gọi là giàu cao (High-enriched uranium HEU).

Trần Thanh Minh

 

 VNN