ĐIỆN HẠT NHÂN TRÊN THẾ GIỚI HIỆN NAY
VÀ XU HƯỚHG PHÁT TRIỂN Ở NƯỚC TA
Ngày 27-6-2004, Cơ quan năng lượng nguyên tử Quốc tế (gọi tắt theo tiếng Anh là IAEA - International Atomic Energy Agency hay tiếng Pháp là AIEA - Agence Internationale de I'énergie atomque), một tổ chức của Liên hiệp quốc ra đời từ năm 1957 hiện có 137 nước thành viên, đã cùng với Chính phủ nước Cộng hoà liên bang Nga tổ chức một cuộc Hội nghị Quốc tế quy mô lớn kéo dài 5 ngày tại thành phố Obninsk (gần Moskva), nơi mà cách đây 50 năm, ngày 27-6-1954 đã làm lễ khánh thành nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trên thế giới.
Tiến sĩ Mohameo Elbaradei (người Ai Cập), Tổng Giám đốc AIEA, trong bài phát biểu khai mạc hội nghị cho rằng dù gặp nhiều thử thách nhưng trong thế kỷ 21 điện hạt nhân vẫn là một nguồn năng lượng đáng tin cậy, an toàn và giúp bảo vệ môi trường, chống lại sự thay đổi của khí hậu toàn cầu. Thủ tướng Nga Mikhail Fradkov thay mặt Chính phủ Nga chào mừng hội nghị và khẳng định rằng điện hạt nhân vẫn là một nhân tố quan trọng trong chính sách năng lượng của nước Nga. Bộ trưởng Bộ năng lượng nguyên tử Nga, Viện sĩ Alexander Rumyantsev nhận định rằng, ở nước Nga gần hai mươi năm sau tai nạn Trécnôbưn ngày nay sự tin cậy vào điện hạt nhân đang được hồi phục, bóng ma Trếcnôbưn đã đi qua và chúng ta đang đứng trước ngưỡng cửa của một thời kỳ lịch sử mới (''We are on the threshold on a new period in history'') trong sự phát triển của ngành điện hạt nhân.
Theo tài liệu của Cơ quan năng lượng Nguyên tử Quốc tế, tính đến ngày 31-12-2002 trên toàn thế giới có 441 lò phản ứng hạt nhân phát điện (power reactor - phân biệt với research reactor là lò phản ứng nghiên cứu công suất nhỏ). Tổng công suất điện hạt nhân là 358.661 MW và sản lượng điện hạt nhân chiếm 17% trong toàn bộ sản lượng điện.
Bảng thống kê điện hạt nhân theo từng nước như sau:
| STT | Nước | Số lò phản ứng | Công suất (MW) | Tỷ lệ điện hạt nhân (%) |
| 1 | Mỹ | 104 | 98.230 | 20,34 |
| 2 | Pháp | 59 | 63.073 | 77,97 |
| 3 | Nhật | 54 | 44.287 | 34,47 |
| 4 | Đức | 19 | 21.283 | 29,85 |
| 5 | Nga | 30 | 20.793 | 15,98 |
| 6 | Hàn Quốc | 18 | 14.890 | 38,62 |
| 7 | Anh | 31 | 12.252 | 22,43 |
| 8 | Ucraina | 13 | 11.207 | 45,66 |
| 9 | Canada | 11 | 10.018 | 12,32 |
| 10 | Thụy Điển | 11 | 9.432 | 45,35 |
| 11 | Tây Ban Nha | 9 | 7.574 | 25,76 |
| 12 | Bỉ | 7 | 5.760 | 57,32 |
| 13 | Trung Quốc | | 75.318 | 1,43 |
| 14 | Cộng hòa Séc | 6 | 3.468 | 24,54 |
| 15 | Thụy Sĩ | 5 | 3.200 | 39,52 |
| 16 | Bungari | 4 | 2.722 | 47,30 |
| 17 | Phần Lan | 4 | 2.656 | 29,81 |
| 18 | Ấn Độ | 14 | 2.503 | 3,68 |
| 19 | Slovakia | 6 | 2.408 | 65,41 |
| 20 | Lithuania | 2 | 2.370 | 80,12 |
| 21 | Braxin | 2 | 1.901 | 3,99 |
| 22 | Nam Phi | 2 | 1.800 | 5,87 |
| 23 | Hunggari | 4 | 1.755 | 36,14 |
| 24 | Mêhicô | 2 | 1.360 | 4,07 |
| 25 | Achentina | 2 | 935 | 7,23 |
| 26 | Slovenia | 1 | 576 | 40,74 |
| 27 | Rumani | 1 | 655 | 10,33 |
| 28 | Hà Lan | 1 | 450 | 4,00 |
| 29 | Pakistan | 2 | 425 | 2,54 |
| 30 | Acmenia | 1 | 376 | 40,54 |
Trong tổng số 441 lò phản ứng phát điện với tổng công suất 358.551 MW có tính cả 6 lò với tổng công suất 4884 MW của Đài Loan, điện hạt nhân chiếm 20,53%.
Điện hạt nhân ở Mỹ
Mỹ là nước hiện đứng đầu thế giới về công suất điện hạt nhân, chiếm 25% toàn bộ công suất điện hạt nhân của thế giới. Trong chiến tranh thế giới lần thứ hai 1939-1945, để thực hiện kế hoạch Manhattan nhằm chế tạo bom nguyên tử, Mỹ đã xây dựng lò phản ứng nguyên tử đầu tiên trên thế giới (chạy ngày 3-12-1942), xây dựng 3 nhà máy làm giàu urani bằng phương pháp khuếch tán chất khí (diffusion gazeuse) để làm giàu urani và xây dựng Trung tâm Hanford có 9 lò phản ứng để chế tạo ra plutôni. Quả bom nguyên tử đầu tiên Mỹ ném xuống Hiroshima (Nhật Bản) ngày 6-8-1945 nặng 4,1 tấn, chứa 55kg urani có độ giàu 93,5% (tức là hàm lượng urani - 235 được đưa từ 0,7% trong urani tự nhiên lên 93,5%). Quả bom thứ hai ném xuống Nagasaki ngày 9-8-1945 nặng 4,5 tấn chứa 7 kg plutôni - 239, là chất sinh ra trong lò phản ứng hạt nhân khi nơtron bắn vào hạt nhân urani – 238 (chiếm 99,3% trong urani tự nhiên).
Sau chiến tranh, dựa trên cơ sở nhà máy khuếch tán chất khí có khả năng chế tạo urani giàu, Công ty Mỹ Westinghouse (vốn là Công ty lớn nhất nước về sản xuất thiết bắt điện) đã chế tạo ra lò phản ứng hạt nhân nước áp lực PWR (Pressurized Water Reactor) đầu tiên ngày 30-3-1953. Lò phản ứng này được dùng trong tàu ngầm nguyên tử đầu tiên mang tên Nautilus hạ thuỷ ngày 21-4-1954.
Dựa trên kinh nghiệm thành công xây dựng lò phản ứng PWR cho tàu ngầm nguyên tử, Công ty Mỹ Westinghouse đã xây dựng nhà máy điện hạt nhân đầu tiên dùng lò PWR tại Shippingport Bang Pensylvania công suất 60MW, bắt đầu hoạt động vào năm 1957.
Lò phản ứng nước áp lực PWR dùng nhiên liệu là urani giàu 3% urani-235, chất làm chậm nơtron và chất tải nhiệt đều là nước thường (H2O). Nước tải nhiệt được nén tới áp suất 130 - 150 kg/cm2 nên tuy sau khi đã đi qua các thanh nhiên liệu trong lò phản ứng nhiệt độ lên đến 3200C nhưng vẫn không sôi (nước dưới áp suất bình thường thì sôi ở nhiệt độ 1000C)
Qua bộ phận trao đổi nhiệt nước trong một vòng thứ hai sôi và tạo ra hơi nước làm quay tua bin và khởi động máy phát điện.
Trong khi Công ty Westinghouse xây dựng loại lò phản ứng PWR thì Công ty General Electric xây dựng loại lò nước sôi BWR (Boiling Water Reactor) cũng dùng nhiên liệu là urani giàu 3%, dùng nước thường (H2O) làm chậm nơtron và tải nhiệt như lò PWR, chỉ khác là nước sôi ngay trong lò phản ứng và hơi nước trực tiếp được dẫn sang làm quay tua bin, không có bộ phận trao đổi nhiệt, không có vòng tuần hoàn thứ hai. Lò phản ứng BWR đầu tiên công suất 180MW được xây dựng ở Nhà máy điện hạt nhân Dresden Bang IIIinois Mỹ vào năm 1960.
Trong 104 lò phản ứng hạt nhân đang hoạt động ở Mỹ có 56% lò PWR và 34% là lò BWR.
Loại lò phản ứng PWR của Công ty Westinghouse (Mỹ) đã ngày càng được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. Có nước như Nhật Bản, Hàn Quốc... khởi đầu chương trình điện hạt nhân của mình bằng cách mua lò phản ứng PWR của Công ty Westinghouse. Có nước như Pháp mua licence của Công ty Westinghouse, sau đấy "Pháp hoá'' (franciser) dần các lò phản ứng PWR kiểu của Mỹ.
Trong hai thập kỷ 1960 và 1970, Mỹ dồn dập xây dựng gần 100 lò phản ứng, tính ra bình quân mỗi năm xây thêm 5 lò phản ứng, đưa tỷ lệ điện hạt nhân lên 20% toàn bộ sản lượng điện. Tai nạn Nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island xảy ra đầu năm 1979 đã chấm dứt thời kỳ phát triển ào ạt ấy.
Nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island nằm ở ngoại ô thành phố Harrisburg, Thủ phủ Bang Pensylvania, gần bờ biển phía Đông nước Mỹ, cách New York không xa. Nhà máy có hai lò phản ứng kiểu nước áp lực PWR, công suất mỗi lò 880MW. Vào lúc 4 giờ sáng ngày 28-3-1979, thì phần lớn công nhân và kỹ sư không có mặt ở nhà máy, chỉ có một số ít ở lại trực thì bỗng nhiên bơm nước làm nguội lò ngừng hoạt động, bơm dự trữ thì bị khoá để sửa chữa (điều này vi phạm quy chế an toàn), nhiệt độ và áp suất tăng đột ngột làm cho đáy lò phản ứng cùng với nhiên liệu trang bị nóng chảy, hơi nước có phóng xạ thoát ra ngoài, hơn 350m3 nước nóng có phóng xạ tràn lan khắp gian nhà để lò phản ứng.
Sau khi được tin tai nạn xảy ra, chính quyền địa phương đã ra lệnh đóng cửa 7 trường học, cho sơ tán phụ nữ có thai và trẻ em dưới tuổi mẫu giáo ra khỏi 7km xung quanh nhà máy điện hạt nhân. Tuy nhiên chỉ sau 3 ngày, đến ngày 1-4-1979 thì tai nạn xem như được khắc phục, không xảy ra thương vong, cuộc sống của nhân dân trong vùng được trở lại bình thường. Lò phản ứng gặp tai nạn bị đóng cửa vĩnh viễn.
Tai nạn Nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island tuy không gây ra thương vong, tổn hại về vật chất không đáng kể, nhưng hậu quả về tâm lý đối với nhân dân Mỹ và ảnh hưởng đối với sự phát triển ngành điện hạt nhân không những ở Mỹ mà ở cả Châu Âu thì thật là to lớn.
Ở Mỹ từ sau năm 1979 không cấp phép cho xây dựng thêm một nhà máy điện hạt nhân mới nào. Một cơ quan đầy quyền lực mới được thành lập là Uỷ ban Pháp quy hạt nhân Mỹ (US Nuclear Regulatory Commission). Chủ tịch Uỷ ban do Tổng thống Mỹ bổ nhiệm với sự phê chuẩn của Thượng viện Mỹ.
Đầu năm 1999, Chủ tịch Uỷ ban này là bà Shirley Ann Jackson, một phụ nữ Mỹ gốc Phi, Tiến sĩ tại trường Đại học MIT (Massachusetts Institute of Technology) nổi tiếng có sang thăm Việt Nam. Tôi có được dự những buổi làm việc với bà, đưa bà đi thăm các cơ sở và gặp gỡ các quan chức của ta. Bà cho biết ở Mỹ điện đã quá nhiều và người dân Mỹ ít quan tâm đến việc có thêm nhà máy điện mới và quan tâm chủ yếu vấn đề an toàn.
Theo báo chí nước ngoài, những năm gần đây thái độ của Chính phủ Mỹ và người dân Mỹ đối với điện hạt nhân đã bắt đầu thay đổi. Một ví dụ là thái độ đối với kế hoạch xây dựng lò phản ứng nhiệt hạch thí nghiệm Quốc tế ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor). Trước năm 1990, nước Mỹ đã cùng Cộng đồng Châu Âu và Nga tham gia chương trình ITER, nhưng sau đấy dưới thời Tổng thống Bill Clintơn Mỹ đã rút khỏi chương trình này.
Vào cuối năm 2002, Tổng thống Mỹ Georges Bush tuyên bố Mỹ tham gia trở lại kế hoạch ITER mở rộng ra cho các nước Mỹ, Nga, Cộng đồng Châu Âu, Canada, Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản với chi phí dự kiến lên đến 12 tỷ USD. Kế hoạch này dự định sẽ bắt đầu vào năm 2006 và hoàn thành vào năm 2015. Địa điểm xây dựng đang được lựa chọn giữa Trung tâm Nghiên cứu hạt nhân Cadarache ở miền Nam nước Pháp và Rokkasho ở Nhật Bản.
Một ví dụ nữa là cũng vào cuối năm 2002, Bộ Năng lượng Mỹ đã mời đại biểu 10 nước (Mỹ, Anh, Pháp, Nhật Bản, Hàn Quốc, Canada, Braxin, Achentina, Nam Phi, Thuỵ Sĩ họp Diễn đàn Quốc tế thế hệ thứ IV (Generation IV International Forum) nhằm phân công nghiên cứu phát triển thế hệ lò phản ứng hạt nhân thứ tư dùng khí hêli ở nhiệt độ cao 8500C (thay cho nước ở nhiệt độ 3200C như hiện nay) để tải nhiệt, nhờ vậy có thể đưa hệ số chuyển hoá nhiệt năng ra điện năng lên 45% (so với 35% hiện nay), có thể dùng để chế tạo ra khí hyđrô là nhiên liệu sẽ thay thế cho dầu mỏ trong tương lai (theo ước tính của các chuyên gia thế giới, dầu mỏ chỉ còn dùng được trong 44 năm nữa, còn khí thiên nhiên là 77 năm). Loại lò thế hệ thứ 4 ngày dự kiến vào khoảng năm 2030 sẽ được thương mại hoá.
Sở dĩ thái độ đối với điện hạt nhân của Mỹ đang thay đổi là vì hiện nay trong cơ cấu năng lượng Mỹ phụ thuộc quá nhiều vào than. Theo số liệu của Ngân hàng thế giới năm 2003 (2003 World Development Indicators - World Bank) sản lượng điện của Mỹ năm 2002 là 4003 tỷ KWh (của Việt Nam là 27 tỷ KWh), trong đó than chiếm 52,7%, hạt nhân 20%, khí 15,7%, thuỷ điện 5,2%, dầu mỏ 3,1%). Mỹ thải ra số lượng quá lớn khí CO2 gây ra hiệu ứng nhà kính làm ảnh hưởng khí hậu toàn cầu. Công ước Kyoto quy định các nước sẽ phải giảm lượng khí CO2, nếu quá lượng CO2 cho phép thì mỗi tấn phải phạt 100USD gọi là thuế cacbon (carbon tax). Cho đến nay điện hạt nhân được xem là biện pháp duy nhất để giảm khí thải với số lượng lớn.
Thái độ của nước Mỹ sẽ ảnh hưởng lớn đến thái độ của các nước khác, trước hết là các nước Châu Âu đối với sự phát triển của điện hạt nhân trong những năm tới.
Điện hạt nhân ở Pháp
Mười tuần lễ sau khi “Uỷ hội Năng lượng Nguyên tử” (Commissariat à I'énergie atomique - CEA) được thành lập (10-1945), Giám đốc của Uỷ hội, ông Frédéric Joliot Curie đã trình lên Chính phủ một bản kế hoạch dài hạn từng bước phát triển khoa học và kỹ thuật nguyên tử ở Pháp.
Tháng 12-1948, dưới sự lãnh đạo của Frédéric Joliot Curte lò phản ứng nguyên tử đầu tiên của Pháp mang tên Zoé được đưa vào hoạt động, chạy bằng urani thiên nhiên và dùng nước nặng (D2O) làm chậm nơtron. Lò này công suất rất nhỏ, chủ yếu dùng để làm thí nghiệm.
Lò phản ứng đầu tiên cung cấp điện năng của Pháp là lò G1 xây dựng ở Marcoule trên bờ Sông Rhône miền Đông Nam nước Pháp, bắt đầu hoạt động từ tháng 9-1956. Pháp là nước thứ hai trên thế giới có điện nguyên tử (sau Liên Xô). Tiếp theo lò G1 là lò G2 (9-1958) và lò G3 (1959) đều dùng urani thiên nhiên, vì lúc này Pháp chưa chế tạo được urani giàu như Mỹ hay Liên Xô. Các lò phản ứng này vừa cung cấp điện năng, vừa dùng để sản xuất ra plutôni 239. Nước Pháp đã dùng phương pháp này để chế tạo quả bom nguyên tử đầu tiên được thử tại Reggane ở Sa mạc Sahara ngày 13-2-1960.
Việc xây dựng thành công nhà máy làm giàu urani ở Pierelatte trên bờ Sông Rhône vào năm 1965 đánh dấu một bước ngoặt lớn trong công nghệ điện nguyên tử của Pháp. Từ năm 1970, Pháp từ bỏ loại lò phản ứng chạy bằng urani tự nhiên, làm chậm nơtron bằng graphit và làm nguội lò bằng khí cácbônic (được ký hiệu là lò GCR - Gaz Cooled Reactor) mà chuyển sang xây dựng loại lò phản ứng nước áp lực PWR kiểu Mỹ. Tháng 6-1982 nhà máy làm giàu urani công suất lớn Eurodif do sự hợp tác của Pháp với một số nước Châu Âu (Bỉ, Tây Ban Nha, Ý...) ra đời đã thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của công nghiệp điện nguyên tử ở Pháp.
Theo số liệu thống kê gần đây, Pháp hiện có 59 lò phản ứng với tổng công suất 63 triệu KW, đứng thứ hai trên thế giới sau Mỹ. Tỷ lệ điện nguyên tử so với toàn bộ sản lượng điện ở Pháp là 78%. Tất cả các lò phản ứng của Pháp đều thuộc loại lò PWR với công suất ngày càng lớn: 900MW, rồi 1300 MW và gần đây nhất là 1450 MW. Chính nhờ phát triển mạnh mẽ công nghiệp điện hạt nhân mà nước Pháp đã thực hiện được ''sự độc lập năng lượng'' (Indépendance énergétique), không lệ thuộc vào việc nhập dầu của nước ngoài, vượt qua được các cuộc khủng hoảng dầu mỏ.
Một ưu điểm lớn của ngành điện nguyên tử của Pháp là độ an toàn rất cao, do ngay từ đầu vấn đề an toàn đã được hết sức quan tâm.
Năm 1973 Pháp thành lập Cơ quan Trung ương về an toàn các cơ sở hạt nhân. Năm 1991 cơ quan này trở thành Tổng cục an toàn các cơ sở hạt nhân (Direction de la sureté des installations nucléaires - DSIN) được giao quyền hạn độc lập ngày càng cao để kiểm tra thường xuyên, bảo đảm an toàn cho các cơ sở hạt nhân, đặc biệt là các nhà máy điện hạt nhân. Năm 1975 thành lập Uỷ ban liên bộ về an toàn hạt nhân (Comité Interministériel de la Sureté Nucléaire - CISN), năm 1987 (sau tai nạn Trécnôbưn ở Ucraina) đổi thành Hội đồng cao cấp về an toàn và thông tin hạt nhân (Conseil Supérieur de la Sureté et de I’Information Nucléaire - CSSIN) mà thành phần có cả đại diện cơ quan báo chí và truyền thông. Phó Chủ tịch Hội đồng hiện nay là nhà báo khoa học Pierre Desgraupes. Tháng 11- 1976 thành lập Viện bảo vệ và an toàn hạt nhân (Institut de Protection et de Sureté Nucléaire - IPSN) làm công cụ chuyên môn và kỹ thuật cho Tổng cục an toàn các cơ sở hạt nhân (DSIN) và Hội đồng cao cấp về an toàn và thông tin hạt nhân (CSSIN).
Đáp ứng đòi hỏi của công chúng Pháp, năm 1999 Uỷ hội Năng lượng Nguyên tử Pháp (CEA) đã phát động một cuộc vận động mang tên ''Mở cửa cho dân chúng" (Ouverture au public) với nội dung mở cửa 11 trung tâm nghiên cứu của CEA ở Paris và ở các địa phương và các nhà máy điện hạt nhân, đón tiếp chừng 80.000 công chúng đến tham quan, tìm hiểu và tổ chức hàng loạt cuộc Hội nghị, hội thảo nhằm cung cấp thông tin và tranh luận rộng rãi với dân chúng cũng như các phương tiện truyền thông đại chúng.
Theo những cuộc thăm dò mới đây, đa số dân chúng Pháp tán thành và ủng hộ chính sách phát triển điện hạt nhân của Chính phủ Pháp.
Ngoài các nhà máy điện hạt nhân xây dựng trong nước, Pháp đã xây dựng nhiều nhà máy điện hạt nhân ở các nước khác như Nam Phi, Hàn Quốc, Trung Quốc, v.v... ở Trung Quốc, Pháp đã xây dựng Nhà máy điện hạt nhân Daya Bay và Ling Ao ở bờ biển tỉnh Quảng Đông, mỗi nhà máy có hai lò phản ứng kiểu nước áp lực PWR công suất mỗi lò 985 MW. Nhà máy điện hạt nhân Daya Bay khởi công xây dựng năm 1987, đưa vào hoạt động năm 1994. Nhà máy điện hạt nhân Ling Ao được đưa vào hoạt động vào năm 2002. Pháp dự định tiếp tục tham gia xây dựng nhiều nhà máy điện hạt nhân nữa ở các tỉnh miền duyên hải Trung Quốc.
Cuối năm 2003 Công ty Công nghiệp Hạt nhân Framatome của Pháp đã thắng thầu xây dựng lò phản ứng hạt nhân thứ 5 của Phần Lan. Đây là một lò phản ứng hạt nhân thuộc thế hệ thứ ba đầu tiên trên thế giới do Pháp và Đức hợp tác chế tạo, ký hiệu là EPR (European Pressurized Water Reactor - Lò phản ứng nước áp lực Châu Âu) có độ an toàn và tính kinh tế cao hơn các lò phản ứng hạt nhân hiện nay. Công suất của lò là 1600 MW, lớn nhất từ trước đến nay. Nhà máy điện hạt nhân của Phần Lan này dự định sẽ khởi công vào đầu năm 2005 và khánh thành vào cuối năm 2009.
Điện hạt nhân ở Trung Quốc
Tháng 9-1958, Trung Quốc khánh thành lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu (Nuclear Research Reactor - NRR) đầu tiên, với sự giúp đỡ của Liên Xô. Đây là một lò kiểu HWRR (Heavy Water Research Reactor - Lò phản ứng nghiên cứu nước nặng) công suất ban đầu là 10.000KW (sau đưa lên 15.000 KW), dùng nhiên liệu là urani tự nhiên, chất làm chậm nơtron là nước nặng (D2O). Loại lò này có thể tạo ra plutoni - 239 trên 90% có thể dùng để chế tạo vũ khí hạt nhân, gọi là plutoni quân sự (Plutonium militaire). Loại lò dùng urani giàu và nước nhẹ (H2O) chỉ tạo ra plutoni dân sự (Plutonium civil), hàm lượng plutoni - 239 dưới 60%, không thể dùng để làm vũ khí hạt nhân được.
Tiếp theo NRR đầu tiên này, Trung Quốc đã xây dựng thêm 13 NRR khác, trong đó có lò thông lượng nơtron lớn HFETR khánh thành tháng 12-1979 công suất tới 125.000 KW dùng để thử nghiệm vật liệu có lò phản ứng nghiên cứu của Trường Đại học Thanh Hoa (Tsinghua Research Reactor) công suất 2.800 KW khánh thành tháng 10-1964, v.v...
Với số lượng lớn chất đồng vị phóng xạ do các lò phản ứng nghiên cứu sản xuất ra, Trung Quốc đã đẩy mạnh việc ứng dụng các chất đồng vị phóng xạ và kỹ thuật hạt nhân trong các ngành y học, nông nghiệp, công nghiệp, v.v... phục vụ đắc lực cho sản xuất và đời sống. Tuy nhiên nhiệm vụ trọng tâm trong giai đoạn đầu của ngành hạt nhân Trung Quốc là phục vụ quốc phòng. Ngày 16-10-1964 Trung Quốc thí nghiệm thành công bom nguyên tử và chỉ 2 năm 8 tháng sau, ngày 17-6-1967 thí nghiệm thành công bom khinh khí.
Sau năm 1979, Trung Quốc bước vào thời kỳ cải cách mở cửa, ngành hạt nhân Trung Quốc chuyển nhiệm vụ trọng tâm từ phục vụ quốc phòng sang phục vụ dân sinh và phát triển kinh tế, trước hết là ngành điện lực. Tháng 3-1985 nhà máy điện hạt nhân đầu tiên được khởi công xây dựng ở trên bờ Vịnh Hàng Châu thuộc tỉnh Triết Giang, cách thành phố Thượng Hải 100km về phía Tây Nam, hoàn thành vào tháng 10-1991. Nhà máy này mang tên là Nhà máy điện hạt nhân Tần Sơn (Quinshan Nuclear Power Plant) do Trung Quốc thiết kế và xây dựng, dùng một lò phản ứng kiểu nước áp lực PWR (Pressurized Water Reactor), công suất phát điện là 300.000 kW.
Nhà máy điện hạt nhân thứ hai của Trung Quốc được xây dựng bên bờ Vịnh Đại Á (Day Bay) thuộc tỉnh Quảng Đông gồm 2 lò phản ứng hạt nhân kiểu PWR - 900, công suất mỗi lò 985MW do Công ty Framatome của Pháp cung cấp. Nhà máy được khởi công xây dựng vào tháng 8-1987, lò thứ nhất bắt đầu cung cấp điện ngày 1-2-1994, lò thứ hai ngày 6-5-1994. Trong toàn bộ sản lượng điện của nhà máy điện hạt nhân này, 70% được cung cấp cho Hồng Kông, 30% cho tỉnh Quảng Đông.
Tiếp theo Nhà máy điện hạt nhân Daya Bay là nhà máy điện hạt nhân Ling Ao, nằm cách Daya Bay 1km về phía Tây, cũng gồm hai lò phản ứng PWR - 900 do công ty Pháp Framatome cung cấp, công suất mỗi lò 985 Mw. Nhà máy được khởi công xây dựng ngày 15-5-1997, lò phản ứng thứ nhất cung cấp điện vào tháng 5-2002 và lò thứ hai vào tháng 9-2002.
Ngày 2 - 6 - 1996 Trung Quốc khởi công xây dựng giai đoạn 2 của nhà máy điện hạt nhân Tần Sơn (Quinshan Phase 2) gồm hai lò phản ứng PWR hoàn toàn do Trung Quốc tự thiết kế và chế tạo. Lò phản ứng thứ nhất đã cung cấp điện ngày 15-4-2002. Mới đây vào tháng 4 - 2004 lò phản ứng thứ hai cũng đã được đưa vào hoạt động.
Giai đoạn 3 của Nhà máy điện hạt nhân Tần Sơn bắt đầu từ năm 1997 với hai lò phản ứng dùng urani tự nhiên và nước nặng kiểu CANDU - 6 (Canadian Deuterium - Uranium Reactor) do Công ty Canada Atomic Energy of Canada Ltd (AECL) xây dựng với phương thức chìa khoá trao tay. Hai lò phản ứng mỗi lò công suất 665 MW đã được đưa vào hoạt động tháng 9-2002 và tháng 4-2003.
Như vậy, tính đến tháng 4-2004, Trung Quốc đã có 9 lò phản ứng hạt nhân đang hoạt động với tổng công suất 6.750MW, điện hạt nhân chiếm khoảng 2,5% tổng sản lượng điện.
Hiện nay, một Nhà máy điện hạt nhân đang được xây dựng ở Liangyungang thuộc tỉnh Giang Tô phía Bắc Thượng Hải với 2 lò phản ứng mang tên Tianwan-1 và Tianwan-2 kiểu lò nước áp lực VVER- 1000 do Nga chế tạo, theo một Hiệp định ký kết giữa Chính phủ Nga và Chính phủ Trung Quốc, công suất mỗi lò là 1000MW, khởi công vào tháng 6-1999 và dự định sẽ đưa vào hoạt động trong năm 2004 và 2005.
Gần đây trên báo China Daily, Tổng Giám đốc Công ty Điện hạt nhân tỉnh Quảng Đông (Guangdong Nuclear Power Co.Ltd) Qian Zhimin công bố kế hoạch xây dựng Nhà máy điện hạt nhân lớn nhất Trung Quốc gồm 6 lò phản ứng mỗi lò công suất 1000MW ở Yangjiang thuộc huyện Yandong, trên bờ biển tỉnh Quảng Đông, phía Tây Nam Nhà máy điện hạt nhân Daya Bay. Các công ty Mỹ, Nhật, Nga, Canada và Pháp dự định sẽ tham gia đấu thầu thiết kế và xây dựng. Công ty Westinghouse của Mỹ dự định sẽ chào hàng loại lò AP 1000, Công ty Framatome của Pháp chào hàng loại lò CNP - 1000 phát triển từ loại lò ở Daya Bay và LingAo. Nhà máy điện hạt nhân này dự kiến sẽ bắt đầu xây dựng vào năm 2006, hai lò phản ứng đầu tiên đưa vào vận hành vào năm 2010.
Những Nhà máy điện hạt nhân khác đã được phê chuẩn và đang chuẩn bị để xây dựng trong thời gian tới và Quinshan đợt IV (2 lò x 1000MW) ở tỉnh Triết Giang, Huian (2 lò x 1000MW) ở tỉnh Phúc Kiến, Haiyang (2 lò x 1000MW) ở tỉnh Sơn Đông.
Mới đây trong một cuộc Hội nghị Quốc tế kêu gọi các công ty nước ngoài đầu tư vào ngành điện hạt nhân Trung Quốc, ông Chen Zhaobo, Phó Tổng Giám đốc Tổng Công ty Công nghiệp hạt nhân Trung Quốc (China National Nuclear Corporation CNNC) cho biết Trung Quốc dự định đưa công suất điện hạt nhân từ 7 triệu KW hiện nay lên 20 triệu KW vào năm 2010 và 30-40 triệu KW vào năm 2020. Đến lúc ấy điện hạt nhân cũng chỉ mới chiếm 4-5% toàn bộ công suất điện (800 triệu kw).
Chính sách về điện hạt nhân của Trung Quốc trong những năm tới là hợp tác với công ty nước ngoài để nhanh chóng nội địa hoá và tiêu chuẩn hoá loại lò PWR 1000-1300MW, chuẩn bị cho việc xây dựng loại lò phản ứng hạt nhân nước nhẹ (Light Water Reactor - LWR) thế hệ mới, nâng cao tính cạnh tranh kinh tế của điện hạt nhân (hạ đầu tư xây dựng xuống 1500USD/KW, giá điện năng 5US cent/kWh),…
Trung Quốc có trữ lượng lớn về urani, có hạ tầng cơ sở vững chắc cho ngành điện hạt nhân như Nhà máy làm giàu urani (bằng phương pháp khuếch tán chất khí, ly tâm, laze), Nhà máy chế tạo thanh nhiên liệu, Nhà máy tái chế biến nhiên liệu hạt nhân, v.v...
Theo ông Chen Zhaobo, từ một nước bình quân công suất điện theo đầu người hiện nay chỉ có 0,195 kw, chưa bằng 1/3 bình quân của thế giới, muốn bảo đảm đầy đủ và kịp thời nguồn điện năng cần thiết cho sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế Trung Quốc không còn con đường nào khác là phát triển ngành công nghiệp hạt nhân một cách nhanh chóng và bền vững…
Điện hạt nhân ở Nhật Bản
Nhật Bản đứng thứ ba thế giới về điện hạt nhân, sau Mỹ và Pháp, với 54 lò phản ứng hạt nhân có tổng công suất 44.287 MW. Nhà máy điện hạt nhân đầu tiên của Nhật được bắt đầu xây dựng từ năm 1960 và khánh thành tháng 7-1966. Nhà máy này dùng một lò phản ứng GCR sử dụng urani thiên nhiên, làm lạnh bằng khí CO2 giống kiểu Calder Hall của Anh hoạt động từ 1956. Nhà máy được xây dựng ở Tokai-mura, tỉnh Ibaraki, công suất là 166 MW, sau 26 năm làm việc nay đã ngừng hạt động.
Từ năm 1970, Nhật Bản bước vào giai đoạn thứ 2 trong chương trình phát triển điện hạt nhân của mình: Nhà máy điện hạt nhân Tsuruga được đưa vào hoạt động với lò phản ứng đầu tiên chạy bằng nước nhẹ (Light Water REACTƠR-LWR). Đây là một lò nước sôi BWR công suất 357.000 kw được khởi công xây dựng năm 1966 và hoàn thành trong một thời gian rất ngắn là 48 tháng.
Giai đoạn thứ 3 là xây dựng lò phản ứng kiểu nước sôi BWR công suất lớn, bắt đầu bằng lò phản ứng BWR ở Nhà máy điện hạt nhân Tokai số 2 công suất 1.100.000kW, bắt đầu khởi công xây dựng năm 1973, hoàn thành năm 1978. Một loại lò phản ứng BWR ra đời và đến năm 1992 nước Nhật chiếm kỷ lục thế giới về sản lượng điện hạt nhân do lò BWR sản xuất ra là 100 tỷ kwh.
Giai đoạn thứ 4 bắt đầu bằng việc khởi động lò phản ứng nước dưới áp suất PWR công suất 1.160.000 KW tại Nhà máy điện hạt nhân Turuga số 2 vào tháng 2-1987, sau 5 năm xây dựng Nhà máy này đáp ứng những tiêu chuẩn cao an toàn, tin cậy và bảo vệ môi trường.
Hiện nay điện nguyên tử chiếm 34,47% trong toàn bộ sản lượng của Nhật, dự kiến đến năm 2010, tỷ lệ này sẽ được đưa lên đến 40%. Điện nguyên tử được xem là nguồn năng lượng quan trọng của nước Nhật trong thế kỷ XXI.
Từ năm 1992 Nhật đã xây dựng Nhà máy làm giàu urani tại Làng Rokkasho, tỉnh Aomori ở phía Bắc nước Nhật. Bên cạnh Nhà máy này là một trung tâm xử lý chất thải hạt nhân đã hoạt động từ 1995 và một trung tâm tái chế biến nhiên liệu hạt nhân dự định sẽ đưa vào hoạt động vào năm 2005. Nhà máy tái chế biến sẽ cho sản phẩm là plutoni dùng làm nhiên liệu cho lò phản ứng tái sinh nơtron nhanh (Fast breeder reactor- FBR). Trong lò phản ứng này, nơtron do phản ứng phân hạch sinh ra đập vào urani-238 cho plutoni-239, số lượng chất phân hạch plutoni-239 sinh ra lớn hơn số lượng chất phân hạch ban đầu, vì vậy gọi là lò phản ứng tái sinh. Lò phản ứng hạt nhân nơtron nhanh cho phép sử dụng nhiên liệu hạt nhân có hiệu quả gấp hàng chục lần các lò nơtron nhiệt hiện nay, vì các lò hiện nay chỉ sử dụng urani-235 chiếm 0,7% trong urani tự nhiên, còn lò phản ứng nơtron nhanh cho phép sử dụng cả urani-238 chiếm đến 99,3% trong urani tự nhiên.
Lò phản ứng nơtron nhanh thí nghiệm Joyo hoạt động từ năm 1978 với công suất nhiệt là 50MW. Năm 1984 công suất được đưa lên 100MW. Năm 1985 Nhà máy điện hạt nhân dùng lò phản ứng nơtron nhanh Monju được xây dựng và đưa vào hoạt động vào năm 1992 với công suất nhiệt là 714 MW và công suất điện là 250 MW. Đây là bước cầu nối từ lò thí nghiệm đến những lò phản ứng nơtron nhanh thương mại quy mô lớn trong tương lai. Dự kiến sau năm 2030 lò phản ứng nơ tron nhanh sẽ giữ vai trò chủ đạo trong ngành điện hạt nhân của Nhật Bản.
Hai công ty lớn thiết kế, xây dựng và tư vấn về điện hạt nhân của Nhật là Mitsubishi chuyên về các lò nước áp lực PWR và Toshiba chuyên về các lò nước sôi BWR. Hai công ty này đang tư vấn cho các nước trong vùng Đông Nam Á, trong đó có ta trong chương trình phát triển điện hạt nhân và có kế hoạch xuất khẩu các loại lò PWR và BWR sang các nước trong vùng cũng như sang các nước khác.
Điện hạt nhân ở Hàn Quốc
Ở Châu Á nước thứ hai đứng sau Nhật Bản là Hàn Quốc. Nhà máy điện hạt nhân đầu tiên của Hàn Quốc là Nhà máy Kori gồm 4 lò phản ứng kiểu PWR mua của Công ty Mỹ Westinghouse. Lò thứ nhất khởi công xây dựng tháng 11-1971, hoàn thành 4-1978, thời gian xây dựng mất 6 năm rưỡi, công suất 578 MW. Lò thứ hai công suất 650 MW hoàn thành năm 1983, lò thứ ba 950 MW hoàn thành năm 1985, năm 1986 hoàn thành lò thứ tư công suất 950MW.
Hai lò phản ứng thứ 5 và thứ 6 cũng kiểu PWR do Westinghouse cung cấp công suất mỗi lò 950 MW được đưa vào hoạt động vào tháng 8-1986 và tháng 7-1987 tại Nhà máy điện hạt nhân Younggwang. Tiếp theo là các lò phản ứng thứ 7 và thứ 8 do công ty Pháp Framatome cung cấp kiểu PWR công suất là 950 MW, được xây dựng tại Nhà máy điện hạt nhân Ulchin, được đưa vào hoạt động năm 1988 và 1989.
Bảng kê các lò phản ứng đang hoạt động, đang xây dựng vào dự định xây dựng ở Hàn Quốc
| | Kiểu lò | Đơn vị lò | Công suất (MW) | Năm khánh thành | Công ty |
| Đang hoạt động 16 lò phản ứng 13917MW | PWR | Kori-1 | 587 | 1978 | Westinghouse (Mỹ) |
| Kori-2 | 650 | 1983 | - |
| Kori-3 | 950 | 1985 | - |
| Kori-4 | 950 | 1986 | - |
| Younggwang 1 | 950 | 1986 | Westinghouse |
| Younggwang 2 | 950 | 1987 | |
| Younggwang 3 | 1000 | 3 – 1985 | Hanjung |
| Younggwang 4 | 1000 | 12 – 1995 | |
| Ulchin 1 | 950 | 1988 | Framatome (Pháp) |
| Ulchin 2 | 950 | 1989 | Hanjung |
| Ulchin 3 | 1000 | 1998 | |
| Ulchin 4 | 1000 | 1999 | AECL (Canada) |
| Đang xây dựng (4 đơn vị) | PHWR (lò nước nặng dưới áp suất) | Wolsung 1 | 679 | 1983 | AECL (Hanjung) |
| Wolsung 2 | 700 | 1997 | |
| Wolsung 3 | 700 | 1998 | |
| Wolsung 4 | 700 | 1999 | |
| PWR | Ulchin 5 | 1000 | 9 – 2004 | Hanjung |
| Ulchin 6 | 1000 | 9 – 2005 | |
| Younggwang 5 | 1000 | 4 – 2002 | Hanjung |
| Younggwang 6 | 1000 | 12 – 2002 | |
| Sắp xây dựng (4 đơn vị) | PWR | New Kori 1 | 1000 | 9 – 2009 | Chưa quyết định |
| New Kori 2 | 1000 | 9 - 2009 | |
Kế hoạch phát triển điện hạt nhân ở Hàn Quốc
| | 12 – 2000 | 12 – 2015 |
| | Sản lượng điện (tỷ kWh) | Tỷ lệ (%) | Sản lượng điện (tỷ KWh) | Tỷ lệ (%) |
| Hạt nhân | 109 | 40,9 | 199,1 | 44,5 |
| Than đá | 97,5 | 36,6 | 149,0 | 34,9 |
| Khí thiên nhiên | 28,1 | 10,6 | 46,3 | 10,8 |
| Dầu mỏ | 26,1 | 9,8 | 30,7 | 10,8 |
| Thủy điện | 5,6 | 2,1 | 4,7 | 7,2 |
| Tổng cộng | 266,4 | 100 | | 100 |
Dựa trên kinh nghiệm mà các Công ty Westinghouse của Mỹ, Framatome của Pháp, AECL (Atomic Enrgy of Canda Ltd) của Canada cung cấp, từ đầu những năm 90 Hàn Quốc bắt đầu tự thiết kế và xây dựng Nhà máy điện hạt nhân của mình. Công ty thiết kế và xây dựng Nhà máy điện hạt nhân chủ yếu của Hàn Quốc là Công ty Hanjung (nguyên là Công ty Công nghiệp nặng) và xây dựng 2 lò phản ứng PWR mỗi lò 1000 MW khánh thành vào tháng 3 và tháng 12 năm 1995 tại Nhà máy điện hạt nhân Younggwang, 2 lò phản ứng mỗi cái 1000 MW khánh thành năm 1998 và 1999 tại Nhà máy điện hạt nhân Ulchin. Loại lò phản ứng 1000 MW (1.000.000 KW) này đã trở thành lò tiêu chuẩn của Triều Tiên (Korea Standard Nuclear Power Reactor KSNP) do Hàn Quốc tự thiết kế và chế tạo từ năm 1995. Dựa trên loại lò này Hàn Quốc đang nghiên cứu thiết kế loại lò cải tiến ký hiệu APWRI400 công suất 1400 MW có độ an toàn cao gấp mười lần loại lò KSNP và giá thành điện năng cũng rẻ hơn. Lò phản ứng kiểu mới APWR 1400 này dự kiến sẽ được đưa vào sử dụng vào năm 2010.
Trong bảng trên ta thấy rằng, trong lúc sản lượng điện hạt nhân ở Mỹ và Châu Âu trong những thập kỷ đầu của thế kỷ 20 đang giảm sút thì điện hạt nhân ở Hàn Quốc vẫn sẽ không ngừng phát triển.
Có thể nói rằng sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế Hàn Quốc trong mấy thập kỷ qua một phần không nhỏ là nhờ vào sự phát triển nhanh chóng của công nghiệp điện hạt nhân. Ngày nay Hàn Quốc không những có thể tự lực xây dựng Nhà máy điện hạt nhân mà còn có thể xuất khẩu. Vừa qua ngày 7-8-2002 Kumho (CHDCND Triều Tiên) đã tổ chức lễ động thổ Nhà máy điện hạt nhân với 2 lò phản ứng PWR công suất mỗi lò 1.000.000 KW, đầu tư 4,6 tỷ USD. Tổ chức phát triển năng lượng trên Bán đảo Triều Tiên (Korean Peninsula Energy Development Organization-KEDO) do Hàn Quốc, Mỹ và Nhật Bản thành lập năm 1995 đảm nhiệm việc xây dựng Nhà máy điện hạt nhân cho Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Triều Tiên, đổi lấy việc CHDCND Triều Tiên từ bỏ kế hoạch chế tạo vũ khí hạt nhân.
Cuối năm 2001 công ty Hanjung đã được đổi tên thành ''Công ty công nghiệp nặng và xây dựng Doosan'' (Doosan Heavy Industries and Construction).
Ngoài việc xây dựng các Nhà máy điện hạt nhân trong nước, Công ty Doosan bắt đầu xuất khẩu điện hạt nhân của Hàn Quốc ra nước ngoài. Hiện Công ty Doosan đang cùng Công ty AECL của Canada xây dựng 2 lò phản ứng kiểu nước nặng CANDU, mỗi lò công suất 700 MW dự định năm 2003 hoàn thành tại Nhà máy điện hạt nhân Tần Sơn ở tỉnh Triết Giang, Trung Quốc.
Điện hạt nhân ở Ấn Độ
Việc nghiên cứu về hạt nhân ở Ấn Độ có thể nói khởi đầu bằng bức thư đề ngày 19-8-1943 mà Tiến sĩ Homi Jehangiz Bhabha, nhà vật lý hạt nhân xuất sắc của Ấn Độ và có danh tiếng trên thế giới gửi cho ông Shri J.R. D. Tata, Chủ tịch Tập đoàn thép Tata Trusts của Ấn Độ. Trong thư Tiến sĩ Homi Bhabha viết rằng ''do thiếu điều kiện vật chất và tài chính mà nền khoa học Ấn Độ không phát triển được để lãng phí biết bao nhân tài của đất nước'' và để mở đầu cho việc xây dựng nền khoa học hiện đại của Ấn Độ ông đề nghị Tập đoàn Tata giúp đỡ xây dựng một Viện nghiên cứu về khoa học nguyên tử. Ngày 14-4-1944 cuộc họp các cổ đông của Tập đoàn thép Tata đã chấp nhận đề nghị này và ngày 19-12 - 1945, Việc nghiên cứu đầu tiên của Ấn Độ về khoa học nguyên tử được khánh thành ở Bombay, mang tên Viện nghiên cứu cơ bản Tata (Tata Institute of Fundamental Research).
Sau ngày Ấn Độ được độc lập vào năm 1947, Thủ tướng Ấn Độ Jawaharlal Nehru (1889-1954) đã hết sức ủng hộ việc phát triển khoa học kỹ thuật hạt nhân ở Ấn Độ. Ngày 15-4-1948 Quốc hội Ấn Độ thông qua đạo luật về năng lượng nguyên tử (Atomic Energy Act).
Ngày 10-8-1948 Uỷ ban năng lượng nguyên tử Ấn Độ (Atomic Energy Commission of India) được thành lập, do Tiến sĩ Homi Bhabha làm Chủ tịch.
Ngày 3-8-1954 Bộ năng lượng nguyên tử Ấn Độ được thành lập. Tiến sĩ Homi Bhabha được bổ nhiệm làm Bộ trưởng. Đồng thời ông cũng là Chủ tịch Uỷ ban năng lượng nguyên tử Ấn Độ.
Tiến sĩ Bhabha là người đã có công lớn trong việc phát triển ngành khoa học kỹ thuật của Ấn Độ. Tháng 3-1944 ông đã từng nói: ''Chừng vài chục năm nữa, khi khoa học kỹ thuật nguyên tử Ấn Độ đã phát triển để phục vụ cho việc sản xuất điện năng thì Ấn Độ không còn cần phải trông chờ vào chuyên gia nước ngoài mà có những chuyên gia giỏi đào tạo ngay trong nước mình".
Dưới sự lãnh đạo của ông, một trung tâm nghiên cứu nguyên tử lớn được thành lập ở Trombay gần Bombay. Thủ tướng Jawaharlal Nehru đã đến khánh thành Trung tâm này vào ngày 20-1-1957.
Tại Trung tàm này, ngày 4-8-1956 lò phản ứng hạt nhân thí nghiệm đầu tiên của Châu Á được khánh thành (hai năm trước lò phản ứng của Trung Quốc khánh thành tháng 8-1958).
Lò phản ứng này mang tên là Lò phản ứng Apsara có công suất 1000 KW. Lò này dùng nhiên liệu là urani có độ giàu rất cao và dùng nước thường làm chậm nơtron.
Tiến sĩ Hoài Bhabha không những là người lãnh đạo có uy tín của ngành năng lượng hạt nhân Ấn Độ mà còn là một nhà khoa học có uy tín Quốc tế. Năm 1955 trong Hội nghị Liên hiệp Quốc tế về ứng dụng năng lượng nguyên tử vì mục đích hoà bình ở Geneve ông được bầu là Phó Chủ tịch và năm 1958 ông là Chủ tịch Hội nghị Liên hiệp quốc về sử dụng năng lượng nguyên tử vào mục đích hoà bình ở Geneve lần thứ hai. Không may ngày 24-1-1966 ông đã qua đời trong một tai nạn máy bay. Ngày 12-1-1967, khi đến thăm Trung tâm nghiên cứu nguyên tử Trombay, Thủ tướng Ấn Độ Indira Gandhi đã tuyên bố đặt tên Trung tâm này là Trung tâm nghiên cứu nguyên tử Bhabha (Bhabha Atomic Research Center-BARC).
Chiến lược điện hạt nhân của Ấn Độ chia làm hai giai đoạn: Giai đoạn đầu là xây dựng Nhà máy điện hạt nhân dùng lò phản ứng PHWR (Pressurized heavy water reactor - lò phản ứng nước nặng dưới áp suất) với nhiên liệu là urani tự nhiên do Ấn Độ tự chế tạo, chất làm chậm là nước nặng do Ấn Độ sản xuất hoàn toàn không phụ thuộc vào nước ngoài. Giai đoạn thứ hai là đi vào lò phản ứng nơtron nhanh FBR (Fast breeder reactor) cho phép sử dụng nhiên liệu hạt nhân với hiệu suất cao hơn nhiều lần lò nơtron chậm hiện các nước đang sử dụng, dùng nhiên liệu là plutoni và urani-233 sản xuất ra từ thori.
Nhà máy điện hạt nhân đầu tiên của Ấn Độ xây dựng ở Rajasthan gồm 2 lò phản ứng PHWR, công suất mỗi lò 220 MWe, lò thứ nhất bắt đầu hoạt động từ tháng 12-1973, lò thứ hai từ tháng 4-1981.
Tính cho đến tháng 1-2002, theo thống kê của Cơ quan năng lượng nguyên tử Quốc tế, Ấn Độ có 14 lò phản ứng cung cấp điện năng với tổng công suất 2503 MW. Điện hạt nhân chỉ mới chiếm 3,7%. Ấn Độ dự định trong mười năm tới sẽ đưa tỷ lệ điện hạt nhân lên 10%. Sở dĩ số lò phản ứng nhiều nhưng tổng công suất không lớn là vì các lò phản ứng của Ấn Độ thường công suất chỉ 200-300 MW, trong khi các nước Pháp, Nhật, Mỹ, Hàn Quốc... công suất lò phản ứng cỡ 1000-1500 MW.
Để chuẩn bị cho tương lai Ấn Độ đã sớm đẩy mạnh việc nghiên cứu về lò phản ứng nơtron nhanh. Việc nghiên cứu này lúc đầu tiến hành ở Trung tâm nghiên cứu hạt nhân Bhabha (BARC). Nhận thức được việc quan trọng của lò phản ứng nơtron nhanh, Chính phủ Ấn Độ quyết định xây dựng một trung tâm nghiên cứu lò phản ứng ở Kalpakkam, bắt đầu hoạt động từ năm 1971. Tại Trung tâm này đã xây dựng một lò phản ứng hạt nhân nơtron nhanh thử nghiệm công suất 15000 kw, khánh thành ngày 18-10-1985. Ngày 16-12-1985 Thủ tướng Ấn Độ Rajiv Gandhi đã đến thăm Trung tâm nghiên cứu lò phản ứng và đặt tên cho Trung tâm này là Trung tâm nghiên cứu nguyên tử Indira Gandhi (Indira Gandhi Center of Atomic Research). Tại Trung tâm này đang nghiên cứu xây dựng loại lò phản ứng nơtron nhanh 500 MW (500000 kw).
Điện hạt nhân ở Phần Lan
Phần Lan là một nước nhỏ ở Bắc Âu, dân số chỉ có 5 triệu người, diện tích 338.000 km2, lớn hơn Việt Nam một ít (332.000 km2). Phần Lan được mệnh danh là “đất nước của hàng nghìn cái hồ". Nước chiếm 10% diện tích Phần Lan, 2/3 phần còn lại là rừng, chủ yếu là rừng thông, những cánh rừng bạt ngàn này là một phần tài sản quý báu của Phần Lan.
Trong lịch sử, Phần Lan chịu sự đô hộ của Thuỵ Điển một thời gian dài từ thế kỷ XI đến đầu thế kỷ XIX từ năm 1809 trở thành một đại công quốc dưới sự bảo hộ của Nga hoàng, sau năm 1917 Cách mạng tháng 10 Nga đánh đổ chế độ Nga Hoàng, Phần Lan mới trở thành một Quốc gia độc lập.
Ngày nay Phần Lan trở thành một nước công nghiệp phát triển, có mức sống cao và văn minh vào bậc nhất trên thế giới. Theo số liệu năm 2003 của Ngân hàng thế giới (2003 World Development Indicators - World Bang), GDP theo đầu người của Phần Lan năm 2001 là 23.780 USD, hơn cả Đức (23.560 USD) và Pháp (22.370 USD). Cũng theo tài liệu trên, năm 2001 GDP theo đầu người của Việt Nam là 410 USD, Trung Quốc là 890 USD, Singapore là 21.500 USD, Thái Lan 1940 USD, Malaysia 3384 USD, Philippines 1030 USD.
Theo sự đánh giá năm 2003 của “Tổ chức minh bạch Quốc tế” (Transparency International) nước đứng đầu về sự trong sạch là Phần Lan (9,7 điểm), rồi đến Island (9,6), Đan Mạch (9,5), New Zeland (9,5), Singapore (9,4), Thụy Điển (9,3), Việt Nam được xếp thứ 100 với 2,4 điểm. Nước đứng cuối bảng (thứ 133) là Bangladesh (1,3 điểm).
Sản lượng điện theo đầu người của Phần Lan năm 2001 là 15.848 kwh/người/năm, đứng thứ 4 trên thế giới chỉ sau Na Uy (28.500), Canada (19.500) và Thuỵ Điển (16.200) trước cả Mỹ 14.050.
Nhà máy điện hạt nhân đều tiên của Phần Lan bắt đầu hoạt động từ năm 1977 dùng 2 lò phản ứng kiểu nước VVER - 440 của Liên Xô, công suất mỗi lò 448MW, được xây dựng ở Loviisa, cách Thủ đô Helsinki 100 km về phía Đông.
Năm 1969 Công ty điện lực TVO (Teolisuuden Volma Oy) ra đời do một số doanh nghiệp công nghiệp tư nhân tiêu thụ nhiều điện thành lập. Công ty này đã xây dựng 2 lò phản ứng hạt nhân trên Đảo Olkiluotio bắt đầu hoạt động và năm 1979 và 1982, công suất mỗi lò 735 MW thuộc loại lò phản ứng nước sôi BWR (Boiling Water Reactor) theo thiết kế của Thụy Điển, urani dùng trong Nhà máy này đến từ Canada, Úc, Nigiê, Trung Quốc, Nga và được làm giàu ở Nga.
Sau khi lò phản ứng thứ tư bắt đầu hoạt động vào năm 1982, cả Công ty điện lực Nhà nước IVO và Công ty điện lực tư nhân TVO có kế hoạch xây dựng lò phản ứng thứ 5 và thứ 6. Nhưng rồi tai nạn Nhà máy điện hạt nhân Tchernobyl xảy ra ngày 26-4-1986 đã làm kế hoạch xây thêm lò phản ứng hạt nhân phải ngưng lại. Năm 1992, Quốc hội Phần Lan thông qua ''Luật về năng lượng hạt nhân (Nuclear Energy Act) trong đó quy định một đề án về điện hạt nhân trước hết phải được Chính phủ tuyên bố là phù hợp với lợi ích Quốc gia, sau đấy được Quốc hội biểu quyết chấp thuận. Đề án xây dựng lò phản ứng hạt nhân thứ năm đề xuất vào năm 1993 đã được Chính phủ công nhận là phù hợp lợi ích quốc gia nhưng khi đưa ra bỏ phiếu ở Quốc hội thì bị bác bỏ. Người đã hăng hái nhất vận động để Quốc hội bác bỏ chính là Nghị sĩ Đảng Trung tâm Matti Vanhanen, sau này trở thành Thủ tướng Phần Lan.
Từ năm 1994 đến nay, trong mười năm qua, dư luận công chúng đã chuyển biến có lợi cho điện hạt nhân. Để bảo đảm khách quan, Liên hiệp các công nghiệp năng lượng Phần Lan (Finergy) đã nhờ Công ty Quốc tế Gallup tổ chức thăm dò ý kiến, kết quả như sau: năm 1989 số người ủng hộ là 25%, phản đối là 45%, năm 1994 ủng hộ: 31%, phản đối: 35 %, năm 1999: ủng hộ 37%, phản đối: 33%.
Nguyên nhân của sự thay đổi ấy là:
1. Nhu cầu năng lượng: sự phát triển kinh tế nhanh, khí hậu mùa đông khắc nghiệt và yêu cầu vận chuyển trên khoảng cách lớn là ba yếu tố làm cho việc tiêu thụ năng lượng tăng nhanh, trong khi ấy thì Phần Lan phụ thuộc rất nhiều vào sự cung cấp năng lượng từ nước Nga: 100% khí, phần lớn dầu mỏ phải nhập từ Nga. Điện hạt nhân được xem là phương án kinh tế nhất để thoả mãn nhu cầu năng lượng.
2. Bảo vệ môi trường: Phần Lan đã cam kết tôn trọng Công ước Kyoto về giảm thải khí hiệu ứng nhà kính. Điện hạt nhân được xem là biện pháp tốt nhất để thực hiện lời cam kết ấy.
Rút kinh nghiệm thất bại năm 1993, lần này Công ty TVO chú trọng trước tiên là vận động các đại biểu Quốc hội và các nhà chính trị, làm cho họ thấy rõ tình hình hiện tại và tương lai ngành năng lượng của đất nước. Đồng thời cần làm tốt công tác thông tin đại chúng, làm cho mỗi người công dân quan tâm đến vấn đề năng lượng. Cuộc bỏ phiếu ở Quốc hội Phần Lan đã diễn ra vào giữa tháng 5- 2002. Từ 25 năm nay mới có một lần mà 100% đại biểu đến họp. Kết quả là 109 phiếu tán thành việc xây dựng lò phản ứng hạt nhân thứ 5 của Phần Lan, 92 phiếu phản đối. Sau cuộc bỏ phiếu, Thủ tướng Phần Lan Matti Vanhanen, người chống đối điện hạt nhân hăng hái nhất vào năm 1993 đã phát biểu rằng Chính phủ sẽ tôn trọng quyết định của Quốc hội và thực thi trách nhiệm của mình để quyết định này được thực hiện nhanh chóng.
Tháng 9-2002, Chính phủ Phần Lan tổ chức đấu thầu Quốc tế. Tham gia đấu thầu có hai Công ty Mỹ Westinghouse (với lò Áp 1000) và General Electric (với lò EABWR 1400), Công ty Atomstroyexport của Nga với lò VVER - 1000 và Công ty Pháp Framatome với lò EPR (European Pressurized Water Reactor - Lò phản ứng nước áp lực Châu Âu). Cuộc đấu thầu diễn ra công khai và công bằng. Kết quả công ty Framatome của Pháp đã thắng thầu.
Ngày 8-12-2003 hợp đồng đã được ký giữa Công ty điện lực TVO của Phần Lan và Công ty Framatome của Pháp theo đấy Framatome sẽ cung cấp cho TVO một lò phản ứng EPR là lò phản ứng đầu tiên thuộc thế hệ thứ ba có độ an toàn và tính kinh tế cao do Pháp và Đức hợp tác chế tạo, công suất 1600 MW, lớn nhất thế giới hiện nay (gần bằng công suất Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình là 1920 MW).
Mới đây khi sang thăm Phần Lan, Thủ tướng Cộng hoà Séc Vladimia Spidla đã phát biểu: ''Phần Lan là nước đi trước và sắp tới đây tất cả chúng ta sẽ phải đi theo Phần Lan''.
AN TOÀN VÀ CHẤT THẢI PHÓNG XẠ:
HAI THÁCH THỨC LỚN CỦA ĐIỆN HẠT NHÂN
Cách đây 18 năm, ngày 26-4-1986 tai nạn lớn đã xảy ra tại Nhà máy điện hạt nhân Tchernobyl cách thủ đô Kiev của Ukraina chừng 150km. Nguyên thân chủ yếu là do đã sử dụng loại lò phản ứng kiểu mới RBMK không an toàn. Các lò phản ứng PWR của Mỹ, Pháp… đều có một thùng lò bằng thép không gỉ nặng đến 200 tấn, vỏ dày 20cm, nếu có việc gì xảy ra thì cũng chỉ giới hạn bên trong thùng lò. Những người thiết kế loại lò RBMK đã bỏ không dùng thùng lô mà hàng nghìn thanh nhiên liệu được cắm vào 1400 tấn graphit, bên trên đậy một nắp bê tông nặng 500 tấn. Sau khi vụ nổ xảy ra, tấm bê tông bị bật tung lên trời rồi rơi xuống phá vỡ cấu trúc của lò phản ứng. Bụi phóng xạ bốc lên cao đến 10km, bị gió cuốn theo hướng Tây - Bắc làm nhiễm xạ một vùng rộng lớn ở phía Bắc Ukraina, phía Nam nước Nga, nước Cộng hoà Bêlarút và các nước Bắc và Tây Âu.
Trong số những người tham gia khắc phục hậu quả trực tiếp có 31 người chết trong những ngày đầu sau khi xảy ra tai nạn. Đến cuối năm 1995, khoảng 800 trường hợp trẻ em dưới 15 tuổi được chẩn đoán mắc bệnh ung thư tuyến giáp, chủ yếu ở miền Bắc Ukraina và Bêlarút.
Sau tai nạn Tchernobyl, vấn đề dân chúng quan tâm nhất là vấn đề an toàn. Tai nạn Tchernobyl đã thúc đẩy các nhà thiết kế lò phản ứng hạt nhân phải nâng cao độ an toàn đến mức tối đa, cho dù nhân viên vận hành có nhầm lẫn cũng không xảy ra tai nạn. Một thế hệ lò phản ứng thứ ba có độ an toàn cao đã đã được thiết kế xong, điển hình là lò EPR (European Pressurized Water Reactor - Lò phản ứng nước áp lực Châu Âu) công suất 1600MW do Pháp và Đức hợp tác thiết kế sẽ được khởi công xây dựng ở Phần Lan vào đầu năm 2005 và hoàn thành vào cuối năm 2009. Các nước Mỹ, Nhật, Nga cũng đã thiết kế loại lò nước áp lực (PWR) hay nước sôi (BWR) cải tiến nhựa - 1000 (Westinghouse, Mỹ), APWR (Advanced Pressurized Water Reactor, Mitsubishi, Nhật), ABWR (Advanced Boiling Water Reactor, Toshiba, Nhật), v.v...
Cuối năm 2002 tạo sáng kiến của Bộ năng lượng Mỹ, 10 nước đã họp Diễn đàn Quốc tế thế hệ thứ IV. Loại lò phản ứng thế hệ thứ tư này dự kiến sẽ thương mại hoá sau năm 2030.
Cũng cuối năm 2002, kế hoạch hợp tác xây dựng lò phản ứng nhiệt hạch thí nghiệm Quốc tế ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) đã được ký kết giữa các nước Mỹ, Cộng đồng Châu Âu, Nga, Canada, Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc với chi phí tổng cộng 12 tỷ USD. Lò phản ứng này dự tính khởi công năm 2006, hoàn thành năm 2015, địa điểm đang lựa chọn, có thể ở Pháp hay Nhật. Có thể Nhà máy điện nhiệt hạch đầu tiên sẽ ra đời vào nửa sau của thế kỷ XXI và lúc ấy ước mơ có một nguồn năng lượng an toàn, sạch sẽ và hầu như vô tận sẽ trở thành hiện thực.
Đối với các chất thải phóng xạ, trên thế giới có hai cách giải quyết. Pháp chủ trương tái chế biến để lấy ra chất phân hạch ptutoni - 239 (sinh ra do nơtron bắn vào hạt nhân urani - 238) và urani chưa cháy hết để dùng lại trong Nhà máy điện hạt nhân mới. Sản phẩm phân hạch còn lại sẽ được thủy tinh hoá và cất giữ trong hầm đá hoa cương, hay đất sét ở sâu trong lòng đất. Tôi đã được đến tham quan một Nhà máy thuỷ tinh hoá chất thải phóng xạ khi tham dự một lớp học về điện hạt nhân ở Pháp. Mỹ chủ trương không tái chế biến mà chôn cất trực tiếp vì sợ lấy ra plutoni thì có thể khuyến khích việc phổ biến vũ khí hạt nhân.
Do yêu cầu cao về an toàn nên chi phí xây dựng Nhà máy điện hạt nhân thường cao hơn so với các Nhà máy nhiệt điện thông thường. Tuy nhiên các chi phí về nhiên liệu, vận chuyển, bảo dưỡng lại thấp và thời gian vận hành nhiều hơn nên ở nhiều nước giá thành điện hạt nhân rẻ hơn so với nhiệt điện thông thường. Ví dụ ở Pháp giá 1kwh điện than là 5,04US cent (750 đồng VN) còn điện hạt nhân là 3,5 US cent (540 đồng VN); ở Phần Lan điện than là 3,96US cent là điện hạt nhân là 3,39 US cent, ở Hàn Quốc điện than là 3,73 US cent và điện hạt nhân là 3,2 US cent.
VẤN ĐỀ XÂY DỰNG NHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN Ở NƯỚC TA
Theo số liệu công bố năm 2003 của Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng Châu Á - Thái Bình Dương (Asia - Pacific Energy Research Center), năm 2001 Việt Nam sản xuất được 30,608 tỷ kwh điện, trong đó thủy điện là 18,210 tỷ kwh (59,5%) và nhiệt điện là 12,398 tỷ kwh (40,5%). Sản lượng điện theo đầu người là 384kWh/người/năm (Singapore: 7.825, Malaysia: 2.900, Thái Lan: 1.570, Philippines: 581, Indonesia: 443).
Theo số liệu năm 2003 của Ngân hàng thế giới (World Development Indicators World Bank), GDP theo đầu người của Việt Nam năm 2001 là 410USD/người/năm (Singapore: 21.500, Malaysia: 3.384, Thái Lan: 1.940, Philipines: 1.030 Indonesia: 690).
Trong bản "Kế hoạch phát triển điện lực Việt Nam đến năm 2020" của Tổng công ty Điện lực Việt Nam có đưa ra ba phương án: phương án thấp, tăng trưởng bình quân mỗi năm 9,5% thì nhu cầu tiêu thụ điện năm 2020 là 142 tỷ kwh; phương án cơ sở tăng trưởng 10.2% thì nhu cầu tiêu thụ là 157 tỷ kwh; phương án cao, tăng trưởng 11% thì nhu cầu tiêu thụ là 201 tỷ kwh. Dự kiến năm 2020 dân số nước ta sẽ là 100 triệu người, như vậy sản lượng điện bình quân theo đầu người là 2010 kwh/người/năm, bằng 70% mức của Malaysia năm 2000 (2.900 kwh/người/năm).
Với mức tăng trưởng hàng năm 9,7% thì đến năm 2020 GDP của ta sẽ đạt 200 tỷ USD, tính theo đầu người sẽ là 2000USD/người/năm, xấp xỉ mức của Thái Lan năm 2001 (1.940 USD/người/năm) và bằng 60% của Malaysia năm 2001 (3.384USD/ người/năm).
Để đạt 201 tỷ kwh điện năm 2020, tính toán tất cả các nguồn năng lượng như than, dầu, khí, thuỷ điện, địa nhiệt... kể cả nhập điện và than vẫn chưa đủ vì vậy phải tính đến việc xây dựng một Nhà máy điện hạt nhân trên bờ biển tỉnh Ninh Thuận để lấy nước làm lạnh, gồm 2 lò phản ứng mỗi lò công suất 1.000MW, lò đầu tiên chạy vào năm 2017, giá thành xây dựng 1.800 USD/KW, sau này có thể hạ hơn.
Có người nói rằng mức phát triển GDP 9,7% và tăng trưởng năng lượng đến 201 tỷ kwh vào năm 2020 là quá cao, không cần phải đưa điện hạt nhân vào quá sớm. Kinh nghiệm Hàn Quốc vào năm 1961 GDP theo đầu người không đến 100USD (xem Tạp chí Time của Mỹ số ra ngày 30-8-1999), nhưng đến năm 2002 đã lên đến 10.004 USD (số liệu Ngân hàng thế giới năm 2003), một phần chính là nhờ sớm phát triển mạnh mẽ công nghiệp điện hạt nhân, kịp thời đáp ứng nhu cầu năng lượng cho sự phát triển kinh tế. Nước ta muốn có sự phát triển vượt bậc để khỏi mãi mãi tụt hậu, không những so với thế giới mà cả so với các nước trong khu vực, thì không thể không sớm phát triển công nghệ điện hạt nhân một cách nhanh chóng và bền vững, nhằm đảm bảo cung cấp đầy đủ điện năng cho phát triển kinh tế và sinh hoạt.
GS. - TSKH. ĐINH NGỌC LÂN
