Thăm nhà máy điện nguyên tử lớn nhất thế giới

Hàng rào an ninh
Trước khi xe hơi chở tôi tiến vào cổng nhà máy điện nguyên tử Kashiwazaki Kariwa, cô Junko Saita đi cùng yêu cầu tôi để mọi đồ đạc lỉnh kỉnh trên ô tô, chỉ mang theo máy ảnh, máy ghi âm và sổ ghi chép. Tại phòng đón tiếp, Ban Giám đốc nhà máy giới thiệu khái quát và phổ biến những qui định về an ninh, an toàn khi vào thăm các khu vực bên trong. Từ đây, người lái xe riêng của chúng tôi được yêu cầu ngồi chờ, trong khi tài xế của nhà máy đưa tôi đi tham quan. Trước khi đi qua các cửa an ninh, chúng tôi phải làm thủ tục nhận một máy đo độ phóng xạ to bằng bao thuốc lá dây máy đeo ở cổ, còn cái "bao thuốc lá" thì cho vào túi ngực. Ngoài ra, còn nhận áo bảo hộ, găng tay, tất chân, mũ bảo hiểm đặc biệt, và một số thẻ thông minh để qua các cửa. Tổng giám đốc nhà máy, ông Tomoaki Shirakawa, cho biết tất cả mọi người, bất kể là tổng giám đốc hay nhân viên đều phải thực hiện các thủ tục về an toàn và an ninh như vậy. Để vào được phòng đặt lò phản ứng hạt nhân, chúng tôi phải đi qua 4 cửa kiểm soát tự động. Chỉ cần đặt phần có đánh dấu trên thẻ vào một điểm qui định trước cổng là cánh cửa tự mở cho một người đi qua. 

Nhà máy hiện có 7 phản ứng hạt nhân đều dùng công nghệ nước sôi (BWR) có tổng công suất 8.212 MW điện. Trong số này có 5 lò nước sôi loại thường với công suất mỗi lò 1.100 MW và 2 lò nước sôi cải tiến (ABWR) công suất 1.356 MW/lò. Đây là những lò phản ứng hạt nhân thuộc thế hệ 3+ nên có nhiều ưu điểm vượt trội về kích cỡ lẫn độ an toàn. Tuy công suất lớn như vậy nhưng nhà máy chỉ chiếm diện tích đất 4,2 km2. Kashiwazaki Kariwa là một trong 17 nhà máy điện nguyên tử của Cty Điện lực Tokyo (TEPCO) lớn nhất Nhật Bản. Trên thế giới, TEPCO lớn thứ 4, sau các công ty điện lực E-ON (Đức), Électricité de France (Pháp) và RWE (Đức). 

Nước sạch và nước biển 
Tôi không phải là dân kỹ thuật nên không hiểu về công nghệ điện nguyên tử. Vào tận nơi để lò phản ứng hạt nhân (được đặt thấp hơn so với mặt nước biển), tôi ngạc nhiên thấy lò bé hơn nhiều so với tưởng tượng trước đó. Các kỹ sư cho biết, lò phản ứng được bọc kín trong một bức tường bê tông dày 4m để tránh rò rỉ phóng xạ. Từ đây, các phản ứng nhiệt hạch xảy ra, sinh một nhiệt lượng rất cao để nung nóng một bình nước khổng lồ, tạo ra luồng hơi nước áp lực lớn chạy trong ống áp lực để làm quay hai tuốc bin hơi nước có kích thước khác nhau được đấu đồng trục với động cơ phát điện. Kỹ sư Katsuhiko Hayashi cho biết, vì luồng hơi nước từ lò nung áp lực ra còn rất mạnh nên được làm quay tuốc bin chính có các lá cánh kim loại nhỏ. Sau khi qua tuốc bin thứ nhất, áp lực của luồng hơi nước vẫn còn rất mạnh nên được tận dụng để làm quay tuốc bin thứ hai có các lá cánh kim loại lớn hơn nhằm tận dụng tối đa công suất hơi. Nước để tạo hơi áp lực quay tuốc bin phải là nước sạch có độ tinh khiết cao. Sau khi làm quay hai tuốc bin, hơi nước được dẫn đến một bộ phận làm nguội rồi ngưng tụ trở thành nước thể lỏng để lại tiếp tục được bơm vào lò nung áp lực, tạo thành một vòng tuần hoàn khép kín. 

Để làm mát máy và làm ngưng tụ hơi nước sau hai tuốc bin, người ta dùng nước biển bơm trực tiếp vào ngóc ngách những ống dẫn bằng kim loại lớn nhỏ rồi sau đó xả ra biển. Theo kỹ sư Hayashi, do nước biển chỉ có hai chức năng làm mát máy và làm nguội hơi nước trong hệ thống hơi áp lực, không tiếp xúc với nguồn phóng xạ nên hoàn toàn không bị nhiễm phóng xạ hạt nhân. Khi đổ ra biển, nước này chỉ nóng hơn nước ngoài môi trường vài độ. 

Trong phòng đặt lò phản ứng và trong phòng tuốc bin tôi đều thấy tiếng động rào rào như mưa. Kỹ sư Hayashi nói rằng, đó là tiếng nước và hơi nước được các máy bơm áp lực bơm vào làm mát máy, cùng tiếng hơi nước đập vào các cánh lá tuốc bin. Tại phòng đặt lò phản ứng nước sôi thông thường BWR, các máy bơm đặt bên ngoài nên nhằng nhịt những lò xo khổng lồ bằng thép không rỉ. Sự rối rắm và chiếm nhiều diện tích của các máy bơm khiến những nhà công nghệ cải tiến phòng lò phản ứng ABWR bằng cách đưa tất cả máy bơm vào bên trong lò. 

Lúc vào thăm phòng đặt lò phản ứng hạt nhân, thủ tục an ninh và an toàn phức tạp thế nào thì khi ra thủ tục cũng phức tạp thế ấy. Ban Giám đốc nhà máy bất cứ lúc nào cũng cần biết rõ vào thời điểm này có bao nhiêu người bên trong nhà máy, tại những bộ phận nào. Vậy nên, thẻ thông minh lại được sử dụng để báo cho trung tâm chỉ huy biết người nào đã ra khỏi trạm kiểm soát số mấy. Nơi trả lại bao tay, tất chân, áo và mũ bảo hiểm cũng phải tuân thủ những qui định nghiêm ngặt. Trước khi thoát ra khu vực đặt các máy móc, mọi người, trong đó có tôi, phải đi qua một máy kiểm tra xem có bị nhiễm phóng xạ hay không. Máy kiểm tra là một cái tủ đứng bằng kim loại trông giống bốt điện thoại công cộng. Tại đây có hai cái lỗ tròn cách nhau khoảng 60cm, có thể đút lọt hai nắm tay được đặt trước mặt ở tầm ngang ngực. Tôi được hướng dẫn thò hai bàn tay qua những lỗ này và áp hai bàn tay xòe ra sát vào một mặt phẳng đứng đặt trong phòng tối phía sau hai lỗ. Sau khoảng một phút, kỹ sư Hayashi bảo tôi "xong rồi", đồng thời móc từ túi áo ngực tôi ra chiếc máy đo phóng xạ nhỏ như bao thuốc lá nói trên. Ông nhìn vào dãy số nhỏ như những con kiến rồi nói to "độ phóng xạ bằng không", tức là không có rò rỉ phóng xạ. 

Nhật Bản bắt đầu xây dựng nhà máy điện hạt nhân từ năm 1954. Nhà máy điện nguyên tử đầu tiên được xây dựng ở Nhật Bản do Cty GEC của Anh làm nhà thầu. Đầu những năm 1970, hai Cty Mỹ là GE và Westinghouse cung cấp cho Nhật Bản lò phản ứng hạt nhân nước nhẹ đầu tiên. Kể từ năm 1973, điện hạt nhân được Nhật Bản coi là ưu tiên chiến lược quốc gia. Đến nay, Nhật Bản có tổng cộng 55 nhà máy điện nguyên tử, trong đó có 4 lò loại ABWR, cho ra tổng công suất gần 49.500 MW/năm, đáp ứng gần 40% nhu cầu về điện của cả nước./.