Ngày 11/3/2011, trận động đất với cường độ 9 độ Richter kèm theo sóng thần đã xảy ra ở bờ biển phía Đông đảo Honshu của Nhật Bản. Tâm chấn của trận động đất nằm cách bờ biển phía Đông của bán đảo Oshika (thuộc tỉnh Miyagi) 130 km (cách thủ đô Tokyo 373 km) đã gây ra sự cố tại Nhà máy điện hạt nhân Fukushima Dai-ichi (còn gọi là Fukushima I) thuộc Quận Futaba, Tỉnh Fukushima, cách Tokyo 250 km về phía Đông Bắc.
Ngay sau khi xảy ra sự cố tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima I, Bộ trưởng Hoàng Văn Phong đã quyết định thành lập Tổ công tác của Bộ Khoa học và Công nghệ bao gồm các nhà quản lý và chuyên gia của Bộ để thường xuyên theo dõi diễn biến sự cố, trực tiếp trao đổi với đại diện Công ty phát triển điện hạt nhân quốc tế Nhật Bản tại Việt Nam, các chuyên gia quốc tế và trong nước để kịp thời nắm bắt, xử lý thông tin, bảo đảm cung cấp thông tin cho các ngành, các cấp và xã hội kịp thời và chính xác về sự cố nhà máy điện hạt nhân Fukushima I.
Trên cơ sở các nguồn thông tin chính thức, trong đó có của Nhật Bản và Cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA), cho đến thời điểm này có thể tóm tắt các thông tin về sự cố hạt nhân tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima I do hậu quả của trận động đất và sóng thần ngày 11/3/2011 như sau:
1. Thông tin tóm tắt về sự cố
a) Diễn biến
Nhà máy điện hạt nhân Fukushima Dai-ichi thuộc quận Futaba, tỉnh Fukushima do Công ty Điện lực Tokyo (TEPCO) điều hành. Fukushima I có tổng công suất điện đạt 4,7 GW và là một trong 25 nhà máy điện hạt nhân lớn nhất trên thế giới. Fukushima I gồm 6 lò phản ứng nước sôi (BWR) đang hoạt động. Các lò phản ứng số 1, 2, 6 do Công ty General Electric (Hoa Kỳ) cung cấp, các lò số 3, 5 của Công ty Toshiba và lò số 4 của Công ty Hitachi (Nhật Bản). Lò phản ứng số 1 của Fukushima I thuộc đời đầu thế hệ II, có công suất khoảng 440 MW, bắt đầu hoạt động từ ngày 26/3/1971. Lò phản ứng số 3 của Fukushima I có công suất khoảng 784 MW bắt đầu hoạt động từ ngày 27/3/1976.
Ngày 11/3/2011, khi xảy ra động đất, các lò phản ứng số 1, 2, 3 của nhà máy Fukushima I đã tự động ngừng hoạt động theo thiết kế. Các lò 4, 5, 6 đã ngừng hoạt động trước khi xảy ra động đất để bảo dưỡng định kỳ theo kế hoạch. Các máy phát điện diesel của tổ máy số 1, 2 và 3 đã tự động phát điện cho hệ thống làm mát khẩn cấp, nhưng một giờ sau đã đột ngột ngừng hoạt động do tác động của sóng thần, dẫn đến không đủ nước làm mát cho lò, làm nhiệt độ và áp suất trong vùng hoạt lò phản ứng tăng cao. Để làm giảm áp suất trong thùng lò, TEPCO đã tiến hành xả hơi nước có kiểm soát trong khu vực nhà lò.
Ngày 12/3/2011 (15h36 theo giờ địa phương), tại Fukushima I đã xảy ra một vụ nổ làm mất mái che và tường tầng 5 (bằng bê tông dày khoảng 15 cm) của nhà lò tổ máy số 1. Đây là vụ nổ do oxy trong không khí kết hợp với hydro sinh ra trong vùng hoạt do hiện tượng oxy hóa zirconi (vỏ thanh nhiên liệu). Tuy nhiên, vụ nổ không làm ảnh hưởng đến kết cấu của nhà bảo vệ lò bằng bê tông cốt thép dày trên 1 m và lớp thép dày 3 cm, thùng lò áp lực bằng thép dày 15 cm (nơi chứa nhiên liệu hạt nhân và các thanh điều khiển). Sau đó TEPCO đã tiếp tục cho xả khí, đồng thời bơm nước biển và axit boric vào vùng hoạt lò phản ứng để tiếp tục làm mát, giảm phản ứng hạt nhân và nguy cơ nóng chảy thanh nhiên liệu. Hiện nay, vùng hoạt của lò phản ứng số 1 đang tiếp tục được cấp nước biển để làm mát.
Ngày 13/3/2011, TEPCO đã thông báo cho Cơ quan An toàn hạt nhân và công nghiệp Nhật Bản (NISA) về mức độ bức xạ ở Fukushima I đã vượt quá giới hạn pháp lý về an toàn bức xạ. Vào lúc 11h01 ngày 14/3/2011, đã xảy ra vụ nổ khí hydro tại tổ máy số 3. Quá trình diễn biến sự cố nổ ở tổ máy số 3 cũng tương tự như tổ máy số 1.
Theo thông tin của Cơ quan pháp quy hạt nhân (NISA), nhiên liệu trong vùng hoạt lò số 1 và 3 có thể đã bị hư hại một phần vì đã phát hiện sự có mặt của hai chất phóng xạ là Cesium-137 và Iodine-131 trong khu vực nhà máy.
- Hiện nay các cơ quan chức năng của Nhật Bản đang tích cực tìm mọi biện pháp có hiệu quả để khắc phục hậu quả và ngăn chặn các diễn biến tiếp theo của sự cố. Công việc bơm nước biển vào các lò phản ứng của tổ máy số 1, 2 và 3 của nhà máy Fukushima I đang được tiếp tục tiến hành để làm mát và hạ áp suất.
- 6 giờ 20 phút ngày 15/3 giờ địa phương (4 giờ 20 phút giờ Việt Nam) đã xảy ra vụ nổ tại tổ máy sổ 2 của nhà máy Fukushima I theo thông báo của các nhà chức trách Nhật Bản và IAEA. Hiện nước biển đang được phun vào lò phản ứng của tổ máy số 2 để tiếp tục làm mát.
- Theo thông tin từ Nhật Bản và IAEA, sáng ngày 15/3 giờ Việt Nam đã có vụ cháy xảy ra tại tổ máy số 4 của nhà máy Fukushima I. Theo các nhà chức trách Nhật Bản vụ cháy đã được dập tắt (Nguyên nhân đang được tiếp tục điều tra).
- Đối với nhà máy Fukushima II, theo NISA và IAEA, tất cả 4 tổ máy của nhà máy đã tự động ngừng hoạt động khi có động đất ngày 11/3. Tất cả các tổ máy này đều có nguồn điện ngoài nhà máy cung cấp điện bơm nước ổn định làm mát các lò phản ứng, không phải dùng biện pháp xả khí ở bất kỳ tổ máy nào. Hiện nay tất cả 4 tổ máy của nhà máy Fukushima II đang ở trong trạng thái dừng lò nguội (cold shutdown). Điều này có nghĩa là áp suất của vòng nước làm mát đang ở mức khí quyển và nhiệt độ dưới 100oC. Trong các điều kiện này, các lò phản ứng được coi là đã được kiểm soát ở mức an toàn.
b) Xử lý của Chính phủ Nhật Bản
Khi xảy ra sự cố, Chính phủ Nhật Bản đã tuyên bố tình trạng khẩn cấp về an toàn hạt nhân và tổ chức sơ tán những người sống trong phạm vi 3 km kể từ nhà máy Fukushima I. Sau đó, lệnh sơ tán của Chính phủ Nhật Bản được mở rộng với bán kính 10 km và 20 km. Hơn 50.000 người đã được sơ tán trong ngày 12/3 và lên đến hơn 170.000 người vào ngày 13/3/2011. Đây là công việc đã được tổ chức nhanh chóng, kịp thời theo kế hoạch ứng phó sự cố khẩn cấp được chuẩn bị một cách bài bản dựa trên quy định pháp quy an toàn hạt nhân của Nhật Bản.
Các công tác ứng cứu và giảm thiểu hậu quả của sự cố hạt nhân đang được triển khai, thực hiện tích cực tại Nhật Bản. Đồng thời, các quan chức chính phủ (kể cả Thủ tướng Naoto Kan), các chuyên gia, nhà khoa học đã có mặt trên các phương tiện thông tin đại chúng để giải thích và trấn an dân chúng.
Tuy nhiên, công tác ứng cứu đối với Fukushima I sẽ rất khó khăn bởi dư chấn vẫn đang tiếp tục với cường độ lên đến 3-4 độ Richter mỗi lẫn và diễn ra nhiều lần trong ngày.
2. Nguyên nhân của sự cố
Thông qua các nguồn tin từ Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA), các cơ quan có liên quan của Nhật Bản và trao đổi trực tiếp với các chuyên gia nước ngoài, có thể đưa ra một số đánh giá sau đây:
- Đây là trận động đất và sóng thần lớn nhất trong lịch sử Nhật Bản trong vòng hơn một trăm năm qua. Trong khi đó, hai lò phản ứng số 1 và 3 xảy ra sự cố tại Nhà máy ĐHN Fukushima I thuộc loại lò thế hệ cũ (đời đầu thế hệ thứ II); được thiết kế với khả năng chống động đất ở mức thấp hơn cường độ động đất đã xảy ra.
- Khi sự cố xảy ra, các hệ thống dừng lò khẩn cấp của nhà máy Fukushima I đã hoạt động theo đúng chức năng thiết kế. Máy phát điện diesel dự phòng đã hoạt động ngay lập tức sau khi mất điện lưới để cung cấp điện cho hệ thống làm mát khẩn cấp và hoạt động liên tục trong 1 giờ trước khi có sóng thần ập đến làm ngập lụt và hư hại máy phát điện dự phòng.
- Thiết kế của loại lò này không có hệ thống an toàn thụ động, là hệ thống hoàn toàn tự động xử lý khi có sự cố mà không phụ thuộc vào nguồn điện hoặc sự can thiệp của con người. Do đó khi mất điện, hệ thống làm mát khẩn cấp đã không hoạt động được dẫn đến sự cố mất nước, làm tăng nhiệt độ và áp suất vùng hoạt lò phản ứng.
- Nguyên nhân vụ nổ tại các tổ máy số 1 và số 3 là do oxy trong không khí kết hợp với hydro sinh ra trong vùng hoạt do hiện tượng oxy hóa zirconi (vỏ thanh nhiên liệu), vụ nổ đã phá vỡ phần tường và mái bê tông của nhà lò phản ứng. Đây là các vụ nổ khí hydro. Nguyên nhân nổ ở tổ máy số 2 và số 4 còn đang được điều tra. Các vụ nổ và cháy này chưa ảnh hưởng đến kết cấu các lớp bảo vệ an toàn của lò.
- Theo đánh giá của NISA, cho đến nay sự cố hạt nhân tại Nhà máy Fukushima I là ở mức 4 (tai nạn với hậu quả cục bộ) theo thang sự cố quốc tế INES, cao nhất là mức 7 (thảm họa Chernoby l ở Liên Xô cũ, năm 1986, được đánh giá ở mức 7; tai nạn ở Nhà máy điện hạt nhân Three Mile Island ở Mỹ, năm 1979, được đánh giá ở mức 5).
TN (Nguồn: Bộ Khoa học và Công nghệ)