Những việc cần làm trong các tình huống khẩn cấp khi xảy ra tai nạn lò phản ứng hạt nhân

SẴN SÀNG ỨNG PHÓ KHẨN CẤP Trên thực tế, trong tất cả các ngành công nghiệp bao gồm ngành điện hạt nhân, những lỗi về kỹ thuật và sai lầm của con người hoàn toàn có thể xảy ra.. Vì thế,

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA VẬT LÍ

BỘ MÔN VẬT LÍ HẠT NHÂN

NHỮNG VIỆC CẦN LÀM TRONG CÁC TÌNH HUỐNG KHẨN CẤP KHI XAY RA TAI NẠN LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

HỌC VIÊN: DƯƠNG MỘNG LINH GVHD : Prof Eiji SHIRAI

***** 07 – 04 – 2010 *****

LỜI NÓI ĐẦU - -

Để năng lượng hạt nhân không là nỗi ám ảnh dù muốn hay không, năng lượng hạt nhân vẫn

là lựa chọn hàng đầu của nhiều quốc gia trên thế giới Song nhận thức được những mối nguy cơ tiềm

ẩn của nguồn năng lượng này, chính phủ nhiều quốc gia đã áp dụng các biện pháp đảm bảo an toàn cho các nhà máy điện hạt nhân Tuy nhiên sự cố về hạt nhân có thể xảy ra bất kì lúc nào Và trước khi, trong khi, và sau khi sự cố xảy ra chính phủ và người dân các nước – đặt biệt là Nhật – có nhà máy điện hạt nhân luôn có những giải pháp ứng phó

MỤC LỤC

Trang

1 Mục tiêu của chương trình 4

2 Các điều kiện cụ thể đã ảnh hưởng đến sự ra đời của chương trình khẩn cấp ở Nhật 6

3 Các bước ứng phó với tình trạng khẩn cấp 7

4 Mức độ hành động phân cấp theo liều lượng để thông báo và ban bố tình trạng khẩn cấp 8

5 Sự kiện bất thường để thông báo và ban bố tình trạng khẩn cấp (trường hợp khẩn cấp cho các lò phản ứng hạt nhân) 9

6 Thủ tục phản ứng khẩn cấp 9

7 Các hành động bảo vệ khẩn cấp 10

8 Cấp độ cho hành động trú ẩn và sơ tán 10

9 Quy hoạch khu khẩn cấp 10

10 Quy hoạch khu khẩn cấp hạt nhân được thiết kế theo tiêu chuẩn sau 11

11 Chuẩn bị ứng phó khẩn cấp 11

12.Tổng kết 12

SẴN SÀNG ỨNG PHÓ KHẨN CẤP

Trên thực tế, trong tất cả các ngành công nghiệp bao gồm ngành điện hạt nhân, những lỗi về

kỹ thuật và sai lầm của con người hoàn toàn có thể xảy ra Vì thế, các tình huống sự cố có thể xảy ra đều được nghiên cứu và thử nghiệm trong các cuộc diễn tập ứng phó với tai nạn hạt nhân mà chính quyền và các công ty hạt nhân thường xuyên tổ chức nhằm đảm bảo khả năng quản lý khủng hoảng tốt hơn nếu điều tồi tệ nhất có xảy ra

Các cuộc diễn tập được thực hiện thường xuyên ở quy mô quốc gia và quy mô quốc tế nhằm đánh giá khả năng chuẩn bị đối phó với khủng hoảng của các chủ thể liên quan Gần đây nhất, đầu tháng 7-2008, Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) đã phối hợp tổ chức một cuộc diễn tập quy mô về cách phản ứng nhanh chóng trước tai nạn giả định tại một trung tâm nguyên tử ở Mexico

Theo đó, các chuyên viên của 74 quốc gia thành viên IAEA và 10 tổ chức quốc tế, trong đó có

Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) và Tổ chức Y tế thế giới (WHO)… cùng tham gia diễn tập trong 48 giờ về một tai nạn nguyên tử giả định có quy mô lớn tại trung tâm nguyên tử Laguna Verde ở Alta Lucero Mục tiêu của cuộc diễn tập này là đánh giá khả năng xử lý tình huống và mức

độ phản ứng trong tình trạng khẩn cấp của chính quyền các nước và quốc tế trước một tai nạn phóng xạ, đặc biệt là thử nghiệm các phương tiện thông tin liên lạc của các nước nhằm tổ chức tốt các công tác cứu hộ Trước đó, những cuộc diễn tập tương tự cũng được thực hiện tại Trung tâm nguyên tử Gravelines ở Pháp vào năm 2001 và tại Trung tâm nguyên tử Cernavoda ở Romania vào tháng 5-2005

Ngoài ra, các quốc gia đều nhận thức được rằng việc đảm bảo an toàn cho mọi quá trình sản xuất điện hạt nhân, từ vận chuyển, lưu trữ chất liệu hạt nhân cho tới vận hành nhà máy… phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố con người Vì vậy, để đảm bảo an toàn cho các nhà máy điện hạt nhân, các quốc gia đều tập trung đào tạo và xây dựng đội ngũ cán bộ có trình độ, có tinh thần trách nhiệm và

kỷ luật cao, luôn nghiêm chỉnh chấp hành các quy định chặt chẽ, nghiêm ngặt

1 Mục tiêu của chương trình

1.1 Thỏa mãn nhu cầu an toàn từ "các nguyên tắc an toàn cơ bản "

An toàn hạt nhân phụ thuộc nhiều điều kiện khác nhau, từ giai đoạn thiết kế cho đến xây dựng, vận hành và tháo dỡ cơ sở hạt nhân để bảo vệ con người và môi trường khỏi sự phát tán chất phóng xạ trong tất cả các tình huống Nói cách khác thì người vận hành cơ sở hạt nhân phải bảo đảm cơ sở hoạt động bình thường, ngăn ngừa các sự cố và tai nạn, giảm thiểu hậu quả của các sự cố và tai nạn nếu chúng xảy ra

Trong điều kiện hoạt động bình thường, chất thải phóng xạ ở dạng khí hoặc lỏng phát thải vào môi trường phải được theo dõi Việc theo dõi quan trọng ở chỗ phân tích, xác định chính xác lượng chất phóng xạ phát thải Lượng phát thải phải nằm trong giới hạn cho phép và giữ ở mức càng thấp càng tốt An toàn hạt nhân phụ thuộc vào các yếu tố sau:

 Độ tin cậy của thiết bị: Thiết bị được thiết kế và chế tạo với các quy trình được áp dụng

và chức năng tự động, khả năng xảy ra sai hỏng thiết bị dẫn tới tai nạn phải ở mức thấp nhất có thể Nếu có sai hỏng xảy ra thì thiết bị khác sẽ giúp giảm thiểu hậu quả

 Hành động của con người: Các kỹ năng nghề nghiệp của nhân viên kỹ thuật thiết kế và

vận hành thiết bị cần được xây dựng qua hoạt động đào tạo phù hợp với công việc và trách nhiệm, văn hóa an toàn phải bảo đảm việc lĩnh hội đúng tầm quan trọng của mỗi một hành vi Tất cả mọi người đều phải thận trọng với việc mình làm vào mọi lúc và ở mọi nơi Việc quản lý chung phải đáp ứng các yêu cầu về an toàn

 Hiệu quả tổ chức công việc: An toàn chỉ có thể được bảo đảm nếu tổ chức công việc cho

phép nhân viên tiến hành trong những điều kiện phù hợp và bảo đảm năng lực nghề

nghiệp Các hoạt động phải có quản lý chất lượng với mục đích: Phân công trách nhiệm

rõ ràng giữa những người có liên quan, theo dõi thích hợp, có đủ các nguồn lực khi cần trong các tình huống khẩn cấp

Ngoài ra còn có những nguyên tắc an toàn cơ bản khi vận hành nhà máy điện trong đó đặt biệt quan trọng nguyên tắc cơ bản thứ 8 và 9

 Nguyên tắc cơ bản thứ 8: ngăn chặn tai nạn, tiến hành các bài tập để ngăn chặn và giảm

bớt tai nạn hạt nhân hay phóng xạ

 Nguyên tắc cơ bản thứ 9: Sự chuẩn bị cho tình trạng khẩn cấp và các phản ứng lại Sự

lắp ráp kĩ thuật phải chuẩn bị cho các tình trạng khẩn cấp, và đối phó tai nạn hạt nhân hoặc phóng xạ xảy ra

Những điều kiện bảo đảm này phải được thực hiện ở tất cả các giai đoạn của

cơ sở hạt nhân, từ thiết kế đến xây dựng và vận hành thử, vận hành chính thức, tháo dỡ Và đặc biệt là các ứng phó hợp lí nhất khi xảy ra sự cố Ở Nhật Bản, mặc dù đã áp dụng những biện pháp bảo đảm nghiêm ngặt về an toàn, thế nhưng lại xảy ra tai nạn tới hạn ở cơ sở gia công xử lý Uranium của công ty JCO tại Tokaimura Vì thế ở Nhật sau tai nạn JCO, tháng 12

năm 1999 chính phủ Nhật đã xây dựng đạo luật "luật đặt biệt cho tình trạng khẩn cấp hạt nhân"

và tháng 5 năm 2005 cục an ninh hạt nhân bổ sung "hướng dẫn chuẩn bị khẩn cấp"

1.2 Mục tiêu của sự chuẩn bị cho tình trạng khẩn cấp

 Ngăn chặn sự cố vượt giới hạn của tia phóng xạ cho công nhân và cho người dân

 Diễn tập sơ cấp cứu để hạn chế các tác hại của phóng xạ

 Ngăn chặn các biến đổi sức khỏe trong dân chúng

 Ngăn chặn các tác hại của tư tưởng bài trừ phóng xạ từ một số cá nhân trong dân chúng (ảnh hưởng tư tưởng, ảnh hưởng xã hội)

2 Các điều kiện cụ thể đã ảnh hưởng đến sự ra đời của chương trình khẩn

cấp ở Nhật

2.1 Người ta rất nhạy cảm với sự an toàn của hạt nhân vì các kinh nghiệm có được từ

 Bom hạt nhân

 Tai nạn JCO

 Động đất ở Niigata Chuetu – Oki

2.2.Sự tích cực của tình trạng khẩn cấp đã được đề cao sau tai nạn JCO

2.3 "Sự rõ ràng" và "sự đồng tình" được làm nổi bật trong thời gian gần đây

2.4 Các vấn đề chính là năng lượng hạt nhân phải được lên kế hoạch thích hợp với

 Sự tiềm ẩn các mối đe dọa lớn

 Sự lệ thuộc cao vào năng lượng hạt nhân

2.5 Các luật lệ được làm từ

 Các nghiên cứu lò phản ứng của MEXT

 Các vấn đề kinh tế về năng lượng lò phản ứng của METI

3 Các bước ứng phó với tình trạng khẩn cấp

NINH HẠT NHÂN YÊU CẦU

Báo cáo Yêu cầu

 METI(NPP)

 MEXT

Báo cáo Yêu cầu hoặc

trực tiếp

 Người cấp phép

Yêu cầu hoặc trực tiếp

Chính quyền địa phương

Cư dân địa phương

Yêu cầu hoặc trực tiếp Thông báo

4 Mức độ hành động phân cấp theo liều lượng để thông báo và ban bố tình

trạng khẩn cấp

Mức nền 0.05 – 0.1µSv/h

Cấp độ 1

Thông báo 5µSv/h(10min)

Cấp độ 2

Kích hoạt tình trạng khẩn cấp 500µSv/h(10min)

Mức cao nhất được

đo trong tai nạn JCO 840µSv/h

Cảnh báo 100µSv/h(15min)

Thông báo 1µSv/h(10min)

Ban bố tình trạng khẩn cấp theo vị trí 1mµSv/h(15min)

Ban bố tình trạng khẩn cấp chung 10mSv/h(15min)

Do liều ở

các mức

giới hạn

4.1 Thông báo: người có thẩm quyền nên thông báo cho cục an toàn bức xạ hạt nhân và chính

phủ

4.2 Cảnh báo: người có thẩm quyền nên thành lập ban an toàn bức xạ hạt nhân và chính phủ sẽ

kích hoạt các hành động

4.3 Vị trí ban bố tình trạng khẩn cấp: hành động khẩn cấp, việc cô lập theo dõi và tham gia các

hành động của ban điều tiết hạt nhân, được bắt đầu

4.4 Ban bố tình trạng khẩn cấp chung: đố phó tình hình, việc lưu trú và di tản cũng đã được bắt

đầu

5 Sự kiện bất thường để thông báo và ban bố tình trạng khẩn cấp

(trường hợp khẩn cấp cho các lò phản ứng hạt nhân)

5.1 Cấp độ 1 bao gồm các sự kiện (thông báo như các sự kiện không bình thường )

 Mất điện cung cấp hơn 5 phút trong thời gian hoạt động

 Lỗi khả năng dập lò bằng các thanh điều khiển khi cần

 Mất chức năng làm lạnh lõi lò (mất nguồn nước cho vào lò…)

 Sự suy giảm của việc sử dụng năng lượng cho các hồ lưu trữ nước xuống mức đỉnh của năng lượng tích trữ đã thiết kế

5.2 Cấp độ 2 bao gồm các sự kiện (kích hoạt các hành động khẩn cấp)

 Mất điện cung cấp và mất khả năng làm lạnh cho lõi lò

 Mất khả năng dập lò bằng các thanh điều khiển khi cần

 Mất nguồn nước cung cấp

 Hỏng bộ phận tản nhiệt cuối cùng của hệ thống lò

 Phát hiện lõi bị nóng chảy

 Áp suất bên trong vượt quá mức áp lực chịu đựng được thiết kế của lò

6 Thủ tục phản ứng khẩn cấp

 Người có thẩm quyền: nếu sự kiện vượt quá cấp độ 1, lập lức thông báo cho METI hoặc MEXT và chính quyền địa phương

 METI hoặc MEXT kích hoạt Hành động, gửi nhân viên đến chính quyền địa phương

 METI hoặc MEXT: sự kiện vượt quá cấp độ 2, gửi các báo cáo đến thủ tướng

 Thủ tướng tuyên bố tình trạng khẩn cấp hạt nhân, thiết lập các trụ sở phản ứng khẩn cấp, yêu cầu hoặc trực tiếp đến chính quyền địa phương để đưa ra các giải pháp cần thiết

 Cơ quan an ninh hạt nhân thành lập nhóm tư vấn kỹ thuật để hỗ trợ cho thủ tướng

 Chính quyền địa phương thành lập các trụ sở phản ứng khẩn cấp của họ tiến hành các hành động theo dõi bức xạ, truyền đạt thông tin, hướng dẫn người dân…

 Bên ngoài vùng trung tâm thành lập hội đồng chung cho các ứng phó khẩn cấp hạt nhân

để phối hợp

7 Các hành động bảo vệ khẩn cấp

7.1 Trú ẩn

 Hướng dẫn mọi người "vào trong và đóng các cửa lại và nghe đài hoặc TV để được các hướng dẫn từ xa"

 Sẽ bảo vệ các con đường chính trong giai đoạn đầu của sự cố phóng xạ

 Cũng có thể được sử dụng biện pháp sơ tán bất cứ khi nào xảy ra nguy hiểm

 Có hiệu quả khác nhau tùy thuộc vào cấu trúc xây dựng và các đặc tính của việc rò rỉ hoặc tiếp xúc với nguồn

7.2 Sơ tán

 Kịp thời sơ tán có thể ngăn ngừa phơi nhiễm từ tất cả các tiếp xúc có thể có trên đường

 Có thể nguy hiểm hơn cho các nhóm người đặc biệt, chẳng hạn như bệnh nhân bệnh viện

 Cần thiết xem xét di tản các đám đông hoản loạn và kiểm soát giao thông, kiểm soát con đường và bảo vệ tài sản, thu xếp cho một số người đặc biệt và phương tiện, các quy định đáp ứng nhu cầu của người sơ tán

7.3 Dự phòng Iot bền

 Ngăn chặn có hiệu quả cho sự hấp thu Iot phóng xạ do tuyến giáp từ hít phải, dùng trước hoặc sau khi ăn lượng đó vào

8 Cấp độ cho hành động trú ẩn và sơ tán

Tiếp xúc với bên ngoài Tiếp xúc bên trong

Trú ẩn(trong trường hợp rò neutron, trú ẩn trong các tòa nhà bê tông, hay di tản)

50 < 500 < Trú ẩn trong các tòa nhà bê

tông, hay di tản

9 Quy hoạch khu khẩn cấp

9.1 Cục an ninh hạt nhân hướng dẫn đề xuất một bán kính xung quanh một cơ sở hạt nhân như là một khu quy hoạch phù hợp khẩn cấp

9.2 Chính quyền địa phương được yêu cầu để thực hiện chuẩn bị cho việc liên lạc khẩn cấp với các cư dân địa phương, một hệ thống theo dõi bức xạ khẩn cấp, sơ tán đám đông, nơi trú, quy hoạch khu khẩn cấp theo chương trình của họ

9.3 Các khu quy hoạch khẩn cấp được xác định từ những phân tích mà công chúng vượt ra ngoài bán kính được coi là không có nguy cơ gì đáng kể khi tiếp xúc trực tiếp với môi trường chất phóng xạ

10 Quy hoạch khu khẩn cấp hạt nhân được thiết kế theo tiêu chuẩn sau

khẩn

Lò phản ứng điện hạt nhân và lò phản ứng nghiên cứu > 50MW(th) 8 – 10 km

Lò phản ứng nghiên cứu >

50MW(th)

1kW < Năng lượng < 100kW 100m 100kW < Năng lượng < 10MW 500m 10MW < Năng lượng < 50MW 1500m Thiết kế với tính năng đặc biệt Xác định cụ thể

Các nhà máy tái chế nhiên liệu 5km

Các nhà máy chế tạo nhiên liệu Nhiên liệu lỏng, bột hoặc khí được làm

giàu > 5%, nhiên liệu Pu

500m

11 Chuẩn bị ứng phó khẩn cấp

11.1 Ứng phó khẩn cấp tại chỗ

 Người có thẩm quyền: nên chuẩn bị kế hoạch hành động khẩn cấp phòng, chống, giảm nhẹ thiên tai và phục hồi khẩn cấp, bao gồm cả hợp tác tại chỗ ngoại vi, và thông báo nhanh chóng, sau khi tham vấn với các chính phủ các vấn đề có liên quan địa phương

11.2 Ứng phó khẩn cấp ngoại vi:

 Mỗi chính quyền địa phương: nên phát triển riêng của kế hoạch khẩn cấp trong khu vực, bao gồm cả đo đạt bức xạ môi trường, thực hiện sơ tán, trú ẩn và các biện pháp bảo vệ khác của cư dân, khi nhận được chỉ đạo từ thủ tướng

 Chính phủ quốc gia: cần chỉ định một cơ sở như trung tâm ngoại vi trong vùng lân cận của một cơ sở hạt nhân, chuẩn bị trang thiết bị cần thiết cho việc giao tiếp giữa các văn phòng chính thức của thủ tướng, nội các, trung tâm phản ứng khẩn cấp NISA, trong các trường hợp khẩn cấp và trung tâm đối phó thảm họa của MEXT, đến chính quyền địa phương, và nên đặt một chuyên gia cao cấp cho trường hợp khẩn cấp hạt nhân tại trung tâm ngoại vi

Tổng kết

Năng lượng nguyên tử với những lĩnh vực ứng dụng rộng lớn của nó, từ việc tạo năng lượng, cho tới những ứng dụng của tia phóng xạ, tất cả đều được quy định chặt chẽ, thông qua các tiêu chuẩn và quy tắc nghiêm ngặt Luật pháp quy định nghĩa vụ tuân thủ các tiêu chuẩn và quy tắc đó Nhà nước lập ra các cơ quan và tổ chức để kiểm tra, giám định thường xuyên tình hình tuân thủ các tiêu chuẩn và quy tắc này Đồng thời, phải thường xuyên tiến hành giáo dục an toàn đối với những nhân viên làm việc tại các cơ sở hạt nhân

Dù vậy, con người vẫn có khả năng phạm lỗi Gần đây, người ta áp dụng những đối sách tinh

vi để phòng ngừa tối đa lỗi do con người, như bố trí lắp đặt các công tắc thao tác, màu sắc, hình dạng của công tắc, v.v

Có 2 nguyên nhân chính dẫn đến một vài sự cố và tai nạn hạt nhân, đó là nguyên nhân kỹ thuật và vấn đề con người Về mặt kỹ thuật, các chuyên gia điện hạt nhân đã khẳng định sẽ không xảy ra tai nạn hạt nhân như kiểu Chernobyl Vấn đề mấu chốt là xác lập hệ thống các quy tắc và duy trì trình độ chuyên môn để có thể tuân thủ những yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn cũng như việc giáo dục cho các nhà quản lý, các nhân viên vận hành để họ gìn giữ và tuân thủ các quy tắc đó