ĐINH HƯỚNG THÚC ĐẨY NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỦA VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ TRONG NĂM 2015

Một số thành tích điển hình khác đáng kể là việc lắp đặt thành công máy gia tốc Cyclotron 13 MeV thiết bị do Hàn Quốc tặng Bộ Khoa học West-và Công nghệ, xử lý tốt sự cố kẹt bảng nguồn C

Thông tin

SỐ 41

VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM

ĐINH HƯỚNG THÚC ĐẨY NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỦA

VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ TRONG NĂM 2015

BAN BIÊN TẬP

TS Trần Chí Thành - Trưởng ban

TS Cao Đình Thanh - Phó Trưởng ban

PGS TS Nguyễn Nhị Điền - Phó Trưởng ban

TS Trần Ngọc Toàn - Ủy viên

ThS Nguyễn Thanh Bình - Ủy viên

TS Trịnh Văn Giáp - Ủy viên

TS Đặng Quang Thiệu - Ủy viên

TS Hoàng Sỹ Thân - Ủy viên

TS Thân Văn Liên - Ủy viên

TS Trần Quốc Dũng - Ủy viên

ThS Trần Khắc Ân - Ủy viên

KS Nguyễn Hữu Quang - Ủy viên

KS Vũ Tiến Hà - Ủy viên

ThS Bùi Đăng Hạnh - Ủy viên

Thư ký:

CN Lê Thúy Mai

Địa chỉ liên hệ:

Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam

59 Lý Thường Kiệt, Hoàn Kiếm, Hà Nội

06 LÊ VĂN HỒNG Hiệu quả khoa học và thực tiễn từ một đề tài nghiên cứu

11 ĐẶNG ĐỨC NHẬN, VÕ TƯỜNG HẠNH Ứng dụng của kỹ thuật hạt nhân trong thăm dò và khai thác dầu khí

15 VIỆN NGHIÊN CỨU HẠT NHÂN Hội thảo Việt Nhật lần thứ ba về nghiên cứu, phát triển nguồn nhân lực công nghệ hạt nhân

18 CAO CHI BICEP2 VÀ PLANCK cùng truy tìm sóng hấp dẫn lạm phát

22 ĐINH NGỌC LÂN

Từ điện hạt nhân của Hàn Quốc nghĩ về điện hạt nhân của nước ta

25 TRẦN MINH QUỲNH Triển vọng ứng dụng công nghệ chiếu xạ thực phẩm hỗ trợ xuất khẩu nông sản và đảm bảo an ninh lượng thực ở Việt Nam

TIN TRONG NƯỚC VÀ QUỐC TẾ

31 Hội nghị khoa học và công nghệ cán bộ trẻ ngành NLNTVN lần thứ 3

34 Học viên ngành năng lượng nguyên tử được miễn học phí

35 Đại hội công đoàn khối cơ quan

37 Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam ký thỏa thuận hợp tác với Viện nghiên cứu nhà máy điện hạt nhân công hòa Slovakia

38 Khả năng của Thorium đối với thiết kế nhà máy điện hạt nhân tiên tiến

40 Công nghệ mới của Nga không có chất thải hạt nhân

NỘI DUNG

Có thể thấy rằng năm 2014 đã ghi nhận

những kết quả tốt trong việc đào tạo nguồn nhân

lực Viện NLNTVN trong năm 2014 đã hoàn

thành tốt một số khóa đào tạo trong nước, đã gửi

5 cán bộ đi nghiên cứu (đào tạo theo công việc) 3

tháng tại Nhật Bản về khoa học vật liệu nhà máy

điện hạt nhân Về đào tạo sau đại học, Viện đã gửi

đi đào tạo 6 nghiên cứu sinh (tại Nga, Nhật Bản,

Hàn Quốc) và 9 thạc sỹ (tại Nga) chủ yếu về an

toàn hạt nhân, khoa học vật liệu và lò nghiên cứu

Trung tâm Đào tạo hạt nhân đã tổ chức tốt 2 lớp

học tiếng Anh cho cán bộ nghiên cứu Trong năm

2014, Viện NLNTVN đã thỏa thuận và chuẩn bị xong việc gửi 4 cán bộ sang Mỹ thực tập 6 tháng

về an toàn hạt nhân, thiết kế chống động đất và

về lò nghiên cứu (2 cán bộ sang trụ sở của inghouse ở Pittsburgh, 2 cán bộ sang Trường Đại học Bắc Carolina), với sự tài trợ kinh phí hoàn toàn từ Westinghouse (bắt đầu từ tháng 1/2015) Một số thành tích điển hình khác đáng kể là việc lắp đặt thành công máy gia tốc Cyclotron 13 MeV (thiết bị do Hàn Quốc tặng Bộ Khoa học

West-và Công nghệ), xử lý tốt sự cố kẹt bảng nguồn Cobalt tại Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội; thực hiện

ĐỊNH HƯỚNG THÚC ĐẨY NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỦA VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ

VIỆT NAM TRONG NĂM 2015

Năm 2014 đã đi qua, một năm có nhiều biến động và thay đổi lớn trên thế giới về địa chính trị, kinh tế, xã hội, và năm 2014 cũng đánh dấu một năm có nhiều sự kiện đáng chú ý đối với Việt Nam Nhìn lại hoạt động nghiên cứu, ứng dụng của Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam (Viện NLNTVN) năm qua,

có thể thấy rằng mặc dù chưa có những thành tích nổi bật trong nghiên cứu và ứng dụng, tuy nhiên năm

2014 là năm cho chúng ta cảm nhận được sự tiến bộ từng bước đi lên của Viện NLNTVN Nếu như năm

2013 là năm của hình thành và bắt đầu xây dựng các “nhóm nghiên cứu ưu tiên”, thì năm 2014 là năm được gắn kết với nhiệm vụ “đào tạo nguồn nhân lực”.

tốt đề tài ứng dụng đồng vị phóng xạ trong chữa

ung thư vòm họng của Viện Nghiên cứu hạt nhân

Kết quả công bố quốc tế của toàn Viện NLNTVN

tăng hơn so với năm 2013, với 52 bài gửi và đã

đăng, trong đó có 30 bài thuộc các tạp chí ISI có

uy tín Tuy kết quả đạt được còn khiêm tốn và

chưa đạt được mong muốn của toàn thể cán bộ

viên chức Viện NLNTVN, nhưng những kết quả

này cho chúng ta có được niềm tin về sự tiến bộ,

đi lên, sự cố gắng của toàn thể đội ngũ cán bộ

trong toàn Viện Với sự nỗ lực cố gắng liên tục,

chúng ta hoàn toàn có thể tin tưởng năm 2015

Viện NLNTVN sẽ có thành tích xứng đáng hơn

Với niềm tin như vậy, tôi đề xuất chủ đề của năm

2015 là “thúc đẩy nghiên cứu và ứng dụng”

Tuy nhiên, để đẩy mạnh được nghiên

cứu và ứng dụng trong hoàn cảnh thiếu nguồn

nhân lực khoa học giỏi, trang thiết bị nghiên cứu

chưa đồng bộ, kinh phí đầu tư hạn hẹp v.v là một

nhiệm vụ khó khăn, thách thức Câu hỏi đặt ra là,

làm thế nào để có thể thúc đẩy được nghiên cứu

ứng dụng trong điều kiện đặc thù hiện nay của

Việt Nam? Quan điểm chính của Viện NLNTVN

trong việc đẩy mạnh nghiên cứu, ứng dụng có thể

được khái quát như sau:

- Tích cực thúc đẩy đào tạo, huấn luyện

cán bộ nghiên cứu, ứng dụng, bất kỳ khi nào có

cơ hội và điều kiện Đây là nhiệm vụ dài hạn, theo

suốt các kế hoạch nghiên cứu ứng dụng, đặc biệt

chú trọng việc tìm kiếm, thu hút, đào tạo đội ngũ

cán bộ nghiên cứu đầu đàn của các nhóm nghiên

cứu Ưu tiên, tạo điều kiện làm việc, nghiên cứu

thuận lợi nhất có thể cho các cán bộ nghiên cứu

đầu đàn, đặt niềm tin thực sự vào họ

- Các đơn vị trực thuộc Viện NLNTVN

cần xây dựng kế hoạch nghiên cứu ứng dụng

trung hạn, dài hạn, có tính chiến lược, cho giai

đoạn 2015-2020 tầm nhìn đến 2025, phù hợp với điều kiện cụ thể cũng như định hướng chiến lược của toàn Viện NLNTVN Các kế hoạch nghiên cứu ứng dụng cần có mục tiêu rõ ràng, lộ trình và phải có tính kế thừa, trên cơ sở sử dụng hiệu quả trang thiết bị nghiên cứu, đào tạo đang có, cũng như nguồn kinh phí đầu tư

- Đẩy mạnh hợp tác nghiên cứu ứng dụng với các đơn vị nghiên cứu khác có liên quan trong nước, tích cực tìm kiếm, huy động và thu hút các cán bộ nghiên cứu giỏi của các đơn vị khác trong nước tham gia và kế hoạch nghiên cứu ứng dụng của Viện NLNTVN, chia sẻ kinh nghiệm, kinh phí v.v

- Tận dụng và khai thác tốt hợp tác quốc

tế trong đào tạo, nghiên cứu, đưa ứng dụng vào đời sống kinh tế xã hội của đất nước Hình thành mạng lưới tư vấn khoa học và hỗ trợ đào tạo quốc

tế trong đó có các chuyên gia là Việt kiều, là các chuyên gia nước ngoài có quan hệ tốt với Việt Nam Khai thác hiệu quả các đối tác quốc tế cho việc trao đổi thông tin, nghiên cứu, triển khai ứng dụng về năng lượng nguyên tử và điện hạt nhân

- Chiến lược, kế hoạch nghiên cứu ứng dụng của Viện NLNTVN cần được xây dựng sớm, trên cơ sở đánh giá, tổng hợp nguồn nhân lực khoa học, tiềm năng của các đơn vị, khả năng phối hợp với các đơn vị và chuyên gia trong các lĩnh vực khác trong nước, khả năng hợp tác quốc

tế, hướng đến các mục tiêu, nhiệm vụ cần thiết,

cụ thể của đất nước liên quan đến đẩy mạnh ứng dụng năng lượng nguyên tử và chương trình điện hạt nhân

Để có thể thúc đẩy được nghiên cứu, ứng dụng cần xác định rõ các định hướng thúc đẩy nghiên cứu ứng dụng cần thiết Trong thời gian tới, định hướng của Viện NLNTVN như sau

THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

1) Đối với các đơn vị nghiên cứu ứng

dụng trực thuộc Viện NLNTVN

Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt tập

trung nhiệm vụ chính vào lĩnh vực vật lý nơtron,

vật lý lò, an toàn bức xạ, ứng dụng đồng vị phóng

xạ trong y tế, sinh học Đặc biệt dần dần đào tạo

đội ngũ cán bộ giỏi, xây dựng năng lực, phối

hợp cùng đối tác Nga (ROSATOM) để triển khai

thành công dự án Trung tâm KH&CN hạt nhân

(Trung tâm) Chú trọng phát triển năng lực về

nghiên cứu vật liệu chiếu xạ, nghiên cứu về nhiên

liệu hạt nhân

Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân tập

trung vào các lĩnh vực vật lý hạt nhân, vật lý lò

năng lượng, tối ưu thay đảo nhiên liệu điện hạt

nhân, công nghệ và an toàn hạt nhân, quan trắc

phóng xạ và môi trường Đặc biệt, về an toàn hạt

nhân, Viện KHKT hạt nhân cần xây dựng năng

lực về thực nghiệm thủy nhiệt, hướng đến nhiệm

vụ liên quan trong dự án Trung tâm KH&CN hạt

nhân

Viện Công nghệ Xạ hiếm, là đơn vị có

nhiều lĩnh vực “độc quyền” như đất hiếm, nhiên

liệu hạt nhân (Uran), chất thải phóng xạ Viện cần

tập trung xây dựng năng lực về các lĩnh vực này,

cũng như nghiên cứu vật liệu, về hóa nước, hóa

phóng xạ để hỗ trợ điện hạt nhân Đối với các lĩnh

vực “độc quyền”, cần có kế hoạch, chiến lược dài

hạn nhằm tư vấn cho Chính phủ, có lộ trình từng

bước nắm rõ và làm chủ công nghệ cũng như đào

tạo đội ngũ cán bộ

Các đơn vị ứng dụng (Trung tâm Chiếu

xạ Hà Nội, Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai

Công nghệ bức xạ, Trung tâm Ứng dụng kỹ thuật

hạt nhân trong công nghiệp, Trung tâm Đánh giá

không phá hủy, Trung tâm Hạt nhân Tp HCM)

cần cùng nhau xây dựng kế hoạch thúc đẩy ứng

dụng trong Y tế, nông nghiệp, công nghiệp và các ngành khác Thúc đẩy các ứng dụng truyền thống, đi vào chiều sâu, hiệu quả kinh tế xã hội Đặc biệt chú trọng các ứng dụng mới trong công nghiệp như đánh giá lão hóa, tính năng vận hành thiết bị công nghiệp, an toàn đập thủy điện … Đưa khoa học kỹ thuật hạt nhân, ứng dụng bức

xạ vào đời sống kinh tế xã hội là ưu tiên của Viện NLNTVN trong thời gian tới

2) Phối hợp với các đơn vị nghiên cứu khác trong nước

Viện NLNTVN đánh giá cao và coi trọng, mong muốn thúc đẩy hợp tác với các đơn vị nghiên cứu khác trong nước, nhằm tập hợp lực lượng khoa học để dần dần nâng cao năng lực nghiên cứu ứng dụng trong các lĩnh vực liên quan đến hạt nhân Cụ thể trước mắt đang triển khai hợp tác với các đơn vị:

- Viện Di truyền nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn): Kỹ thuật bức xạ ứng dụng trong tạo giống nông nghiệp, công nghệ bức xạ bảo quản sản phẩm nông nghiệp, phục vụ xuất khẩu;

- Bệnh viện 108: Khai thác máy gia tốc 13 MeV mới, triển khai ứng dụng trong Y tế (cung cấp đồng vị phóng xạ), đặc biệt áp dụng về kỹ thuật chẩn đoán sớm và điều trị ung thư;

- Đại học Bách Khoa Hà Nội: Cùng triển khai nghiên cứu về công nghệ, an toàn điện hạt nhân (hệ thống an toàn thụ động, an toàn Con-tainment, tương tác cơ nhiệt v.v.), về nghiên cứu vật liệu, về mô phỏng và đánh giá kiểm tra không phá hủy;

- Viện Cơ học (Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam): Nghiên cứu kết cấu, phân tích cấu trúc, đánh giá thiết kế chống động đất, nghiên

cứu đánh giá phóng xạ môi trường biển (phát tán

phóng xạ, nhiệt …);

- Viện Khoa học vật liệu (Viện Hàn lâm

KH&CN Việt Nam): Phối hợp nghiên cứu về vật

liệu nhà máy điện hạt nhân, đánh giá sai hỏng vật

liệu, đánh giá lão hóa thiết bị công nghiệp (trước

mắt trong dầu khí, nhiệt điện v.v.);

- Viện Vật lý (Viện Hàn lâm KH&CN

Việt Nam): Phối hợp đào tạo, nghiên cứu vật lý

hạt nhân, phối hợp cùng nghiên cứu ở Dubna

(Nga) – Phối hợp đào tạo tốt, tuy nhiên việc hợp

tác nghiên cứu để thúc đẩy nghiên cứu vật lý hạt

nhân giữa 2 Viện hiện nay chưa được như mong

muốn;

- Đại học Đà Lạt: Tham gia giảng dạy,

đào tạo;

- Đại học Khoa học tự nhiên (Hà Nội):

Khai thác thiết bị gia tốc Pelletron trong nghiên

cứu vật liệu, đào tạo và nghiên cứu về hóa phóng

xạ;

- Đại học Khoa học tự nhiên (Tp Hồ Chí

Minh): Đào tạo về vật lý hạt nhân, nghiên cứu

vật liệu;

- Đại học Nguyễn Tất Thành (Tp HCM):

Xây dựng Khoa Vật lý y học (Medical Physics),

phối hợp cùng Đại học Khoa học tự nhiên;

- Viện Toán (Viện Hàn lâm KH&CN Việt

Nam): Nghiên cứu phân tích rủi ro, công cụ toán,

phân tích hướng đến hỗ trợ việc đưa ra quyết

định (Decision Making) liên quan điện hạt nhân

– mong muốn và dự định trong tương lai

Việc phối hợp nghiên cứu, ứng dụng với

các đơn vị khác tuy ở các mức độ khác nhau,

nhưng có tiềm năng và cơ hội lớn, và là thiết yếu

để đẩy mạnh nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh

vực năng lượng nguyên tử

3) Hợp tác quốc tếViện NLNTVN đã đẩy mạnh hợp tác quốc tế trong năm qua Viện đã và đang phối hợp

và hợp tác hiệu quả với các đối tác về điện hạt nhân (Nga, Nhật Bản, Hoa Kỳ, Pháp) Viện đã

ký thỏa thuận hợp tác với nhiều đơn vị nghiên cứu các nước như Viện Nghiên cứu hạt nhân Hàn Quốc, Tiệp, Viện Nghiên cứu nhà máy điện hạt nhân Slovakia, Tập đoàn SKODA (Czech), Viện Nghiên cứu lò, Viện Thiết kế điện hạt nhân, Viện Luyện kim, hàn (Nga) Hiện nay, Viện NLNTVN đang hợp tác chặt chẽ với các trường đại học và các Giáo sư của nhiều nước, ví dụ Đại học Công nghệ Hoàng gia (Thụy Điển), Đại học Bắc Caro-lina (Hoa Kỳ), Đại học Tokyo, Kyoto, Nagaoka (Nhật Bản), Đại học Aachen (Đức), Đại học Năng lượng Mát-xcơ-va (Nga) v.v trong đào tạo nhân lực và nghiên cứu Ngoài ra, Viện NLNT-

VN đang phối hợp với các chuyên gia Việt kiều, hình thành mạng lưới tư vấn, nghiên cứu và đào tạo (nhóm VietTech và các chuyên gia ở Pháp,

Úc, Hoa Kỳ) Năm 2015, hợp tác quốc tế tiếp tục đóng vai trò quan trọng thúc đẩy đào tạo, nghiên cứu ứng dụng

Trước mắt, một số nhiệm vụ quan trọng trong năm 2015, hướng đến đẩy mạnh nghiên cứu, ứng dụng bao gồm:

- Xây dựng kế hoạch nghiên cứu ứng dụng 2015-2020, tầm nhìn 2025 của Viện NLNTVN, trong đó tập trung 3 mảng chính là: Đẩy mạnh ứng dụng năng lượng nguyên tử; Nghiên cứu cơ bản về vật lý hạt nhân và vật lý, động học lò; Xây dựng năng lực và thúc đẩy nghiên cứu hỗ trợ cho chương trình điện hạt nhân của đất nước;

- Triển khai các nhiệm vụ liên quan đến

THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

dự án Trung tâm Khoa học và công nghệ hạt

nhân, bao gồm: Khảo sát địa chất sơ bộ các địa

điểm tiềm năng xây dựng lò nghiên cứu mới (3

địa điểm tại Đồng Nai và Lâm Đồng), đánh giá

so sánh lựa chọn địa điểm để lập Hồ sơ phê duyệt

địa điểm, lập Nghiên cứu khả thi (FS) của Trung

tâm; Đàm phán tiến đến ký Thỏa thuận tài chính

với Liên bang Nga về kinh phí thực hiện Hồ sơ

địa điểm và FS của Trung tâm; Tham gia cùng

đối tác Nga trong thực hiện Hồ sơ địa điểm và FS

của Trung tâm (tham gia thiết kế lò nghiên cứu

mới và các nội dung khác);

- Tập trung ưu tiên một số nhiệm vụ ứng

dụng như: Ứng dụng trong Y tế liên quan đến

đồng vị phóng xạ trong điều trị chữa bệnh; Chiếu

xạ, bảo quản, hỗ trợ xuất khẩu các sản phẩm nông

nghiệp, xây dựng trang thiết bị hỗ trợ tạo giống

nông nghiệp; Tăng cường, khuyến khích áp dụng

kỹ thuật hạt nhân, công cụ mô phỏng tính toán,

dự báo vào trong các ngành công nghiệp;

- Tư vấn đánh giá, quyết định lựa chọn

công nghệ cho Ninh Thuận 2;

- Nghiên cứu về các thiết kế được lựa

chọn xây dựng tại nhà máy điện hạt nhân Ninh

Thuận 1 và Ninh Thuận 2, sẵn sàng phối hợp với

Cục An toàn và tham gia vào Thẩm định báo cáo

Phân tích an toàn của 2 dự án;

- Chuẩn bị tốt Hội nghị Khoa học và công

nghệ hạt nhân lần thứ XI vào đầu tháng 8/2015

tại Đà Nẵng, trong đó khuyến khích các báo cáo

viết bằng tiếng Anh, mời các đối tác quốc tế, các

Giáo sư, chuyên gia, sinh viên, nghiên cứu sinh

Việt Nam ở nước ngoài tham dự, tham gia Hội

đồng khoa học, Review bài báo của Hội nghị v.v.,

tiến tới nâng cấp Hội nghị này thành Hội nghị

quốc tế (khu vực) vào năm 2017

Không một đất nước nào trên thế giới đi đến thịnh vượng mà không thông qua phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ Khoa học công nghệ đóng vai trò vô cùng quan trọng trong công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Việc thúc đẩy nghiên cứu ứng dụng khoa học công nghệ vào đời sống kinh tế xã hội trong điều kiện đặc thù Việt Nam hiện nay là nhiệm vụ không đơn giản, nhưng hết sức cần thiết đối với đất nước Khoa học công nghệ hạt nhân có một vị trí quan trọng trong phát triển khoa học công nghệ của đất nước

Với sự nỗ lực cố gắng không ngừng của toàn thể đội ngũ cán bộ viên chức, tôi tin rằng Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam sẽ có đóng góp ngày càng nhiều cho khoa học công nghệ, phát triển kinh tế xã hội của đất nước./

TS Trần Chí Thành Viện trưởng Viện NLNTVN

1 Giới thiệu đề tài

Lò phản ứng VVER được Liên bang Nga

nghiên cứu thiết kế từ thập kỷ 60 và đã được xây

dựng thành công ở Liên Xô cũ và nhiều nước

Đông Âu khác Trong những năm 80 của thế kỷ

trước, loại lò VVER-1000 model V-320 đã được

xây dựng ở Liên Xô cũ, Ucraina, Bungari và

Cộng hoà Séc

Trong những năm 90, các Viện nghiên

cứu của Nga triển khai nghiên cứu và thiết kế loại

lò thế hệ thứ III Viện nghiên cứu St Peterburg

thiết kế loại AES-91, model VVER-1000/V-428

Nhà máy ĐHN dùng công nghệ AES-91 đã được

xây dựng và đang vận hành tại Tianwan, Trung

Quốc Viện nghiên cứu Moskva thiết kế loại

AES-92, model VVER-1000/V-392 Nhà máy

ĐHN dùng công nghệ AES-92 đang được xây

Trong Dự án điện hạt nhân Ninh Thuận

1, phía Việt Nam cần xem xét, so sánh, đánh giá

và lựa chọn 1 trong 4 công nghệ do phía tư vấn

đề xuất, đó là AES-91, AES-92, AES-2006/V491

và AES-2006/V392M Để có thể tư vấn cho Ban chỉ đạo Nhà nước về điện hạt nhân và hỗ trợ cho chủ đầu tư trong đánh giá, lựa chọn công nghệ,

Bộ Khoa học và Công nghệ đã giao cho Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam chủ trì, phối hợp thực hiện đề tài độc lập cấp Nhà nước, mã số: ĐTĐL.2011-G/82: “Nghiên cứu, phân tích, đánh giá và so sánh hệ thống công nghệ nhà máy

Ngày 25 tháng 11 năm 2009, tại Hà Nội, Quốc hội khóa XII đã thông qua Nghị quyết về chủ trương đầu tư Dự án điện hạt nhân Ninh Thuận gồm 2 nhà máy, mỗi nhà máy có 2 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất khoảng 1000 MWe Tháng 10 năm 2010, Việt Nam đã ký kết Hiệp định hợp tác liên Chính phủ với LB Nga về việc xây dựng dự án điện hạt nhân Ninh Thuận 1 và tháng 1 năm 2011, thỏa thuận về việc xây dựng dự án điện hạt nhân Ninh Thuận 2 với Nhật Bản cũng đã được ký kết.

HIỆU QUẢ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN TỪ

MỘT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

điện hạt nhân dùng lò VVER -1000 giữa các loại

AES-91, AES-92 và AES-2006”

Mục tiêu cụ thể của đề tài là:

- Làm rõ các đặc điểm thiết kế công nghệ,

thiết kế an toàn của 3 loại công nghệ lò VVER

-1000, bao gồm: AES-91, model V-428; AES-92,

model V-412 và AES-2006

- So sánh các điểm mạnh, điểm yếu của 3

loại công nghệ trên, đề xuất với Ban CĐ NN về

ĐHN vê việc lựa chọn loại lò thích hợp cho Việt

Nam

- Kết hợp đào tạo đội ngũ cán bộ

Xuất phát từ mục tiêu nêu trên, đề tài đặt

ra 2 nội dung chính:

- Nghiên cứu, phân tích, so sánh, đánh giá

thiết kế hệ thống công nghệ của các NM ĐHN

loại AES-91, AES-92 và AES-2006;

- Tính toán và phân tích thiết kế vật lý và

thủy nhiệt vùng hoạt lò VVER1000

2 Tổ chức thực hiện đề tài

Để thực hiện được các nội dung nêu trên,

đề tài đã tổ chức Đoàn cán bộ tham gia thực hiện

sang Bungari trong thời gian 3 tháng để học tập

và nghiên cứu về công nghệ nhà máy điện hạt

nhân (NM ĐHN) loại AES-92 dùng lò

VVER-1000/V466B dự kiến xây dựng tại Belene Trong

thời gian đó, thông qua việc học tập, trao đổi, thảo

luận trực tiếp với các chuyên gia Bungari cũng

như việc nghiên cứu các tài liệu, Đoàn cán bộ

tham gia thực hiện đề tài đã nắm bắt được những

kiến thức cơ bản về các hệ thống công nghệ nhà

máy điện hạt nhân (NM ĐHN) loại AES-92 và

phương pháp so sánh, đánh giá các loại công nghệ

Trong quá trình thực hiện đề tài, Viện

Năng lượng nguyên tử Việt Nam đã phối hợp với

Tập đoàn nguyên tử Liên bang Nga tổ chức nhiều hội thảo, tọa đàm về các loại công nghệ AES-91, AES-92 và AES-2006 do Nga thiết kế, chế tạo

Sau khi đã thu thập được khá đầy đủ các tài liệu, thông tin liên quan, đề tài đã triển khai thực hiện và hoàn thành các chuyên đề nghiên cứu đề ra Các vấn đề cần làm rõ thêm trong các chuyên đề nghiên cứu đã được tập hợp và trao đổi, thảo luận trực tiếp với các chuyên gia Nga tại các cơ quan: Viện Năng lượng nguyên tử Kurchatov, Viện thiết kế OKB Gidropress, Viện thiết kế AtomEnergoProekt, Saint-Peterburg và Viện thiết kế AtomEnergoProekt, Moscow trong chuyến công tác của Đoàn cán bộ tham gia thực hiện Đề tài tại LB Nga, 12/2013

Quá trình tổ chức thực hiện đề tài nêu trong Hình 1

Hình 1 Quá trình tổ chức thực hiện Đề tài

Để tính toán các đặc trưng vật lý cơ bản

và tính toán phân tích an toàn trong các kịch bản

sự cố, các chương trình mô phỏng hiện đại như MCNP5, RELAP5 và CFD ANSYS-Fluent đã được sử dụng

3 Các kết quả và hiệu quả của đề tài3.1 Kết quả phân tích, so sánh, đánh giá thiết kế hệ thống công nghệ của các NM ĐHN loại AES-91, AES-92 và AES-2006

Việc phân tích, so sánh, đánh giá công

nghệ sẽ được tập trung vào các hệ thống, cấu trúc

và thành phần có ảnh hưởng tới an toàn Các hệ

thống, cấu trúc và thành phần này bao gồm 2 loại:

loại có chức năng vận hành bình thường và loại

có chức năng đảm bảo an toàn (xem Hình 2)

Việc phân tích, so sánh, đánh giá đã được

thực hiện cho 2 hệ thống:

- Hệ thống vận hành bình thường: tập

trung vào lò phản ứng và hệ thống làm mát lò

phản ứng;

- Hệ thống an toàn: tập trung vào xử lý

các sự cố thiết kế cơ bản và việc phòng chống các

sự cố nặng

Các phân tích, so sánh, đánh giá này

được thực hiện song song cho 4 loại công nghệ

xem xét, đó là AES-91, AES-92, AES-2006

St.Peterburg và AES-2006 Moscow

Hình 2 Sự phân loại các hệ thống và thành phần

NMĐHN

Các phân tích, so sánh, đánh giá đã chỉ ra

rằng:

Thiết kế các hệ thống thiết bị cơ bản phục

vụ cho vận hành bình thường bao gồm lò phản

ứng, nhiên liệu và hệ thống điều khiển – bảo vệ,

thiết bị sinh hơi, thiết bị điều áp, bơm tuần hoàn

chính… của AES-2006 đều đã có những cải tiến,

nâng cấp đáng kể so với AES-91, AES-92 và đặc

biệt là so với các NMĐHN tiêu chuẩn dùng lò

VVER-1000/V320 Những cải tiến, nâng cấp này

đã nâng cao mức độ an toàn, nâng cao hiệu quả kinh tế và kéo dài tuổi thọ của AES-2006 so với AES-91 và AES-92

Thiết kế các hệ thống đảm bảo an toàn bao gồm hệ thống dập lò phản ứng khẩn cấp và duy trì trạng thái dưới tới hạn; hệ thống tải nhiệt

dư khẩn cấp từ lò phản ứng và bể chứa nhiên liệu

đã qua sử dụng; hệ thống cô lập, giam giữ các vật liệu phóng xạ Các hệ thống này của AES-2006 đều có những tính năng vượt trội so với AES-91và AES-92, đặc biệt là trong thiết kế hệ thống phòng chống sự cố nặng Xét theo yêu cầu nêu trong Nghị quyết số 41 của Quốc hội là đảm bảo

an toàn cao nhất có thể thì AES-2006 thỏa mãn tốt hơn so với AES-91 và AES-92 Theo quan điểm an toàn, AES-2006 chính là lựa chọn thích hợp cho Việt Nam

Kết quả nghiên cứu, phân tích, đánh giá,

so sánh thiết kế 3 loại công nghệ, Đề tài đã đề xuất lựa chọn công nghệ AES-2006 loại VVER-1200/V491 cho dự án ĐHN NT1 Đề xuất này đã được Viện NLNTVN trao đổi, thảo luận và tư vấn cho Chủ đầu tư trong quá trình xem xét, đánh giá, lựa chọn công nghệ Chủ đầu tư là Tập đoàn Điện lực Việt Nam đã đồng thuận và chấp nhận đề xuất của Viện NLNTVN

3.2 Xây dựng Bộ tiêu chí đánh lựa chọn công nghệ và lượng hóa kết quả đánh giá

Để có cơ sở xem xét, đánh giá lựa chọn công nghệ ĐHN, các công ty điện lực thường xây dựng và ban hành bộ tài liệu, trong đó nêu lên những yêu cầu của công ty đối với công nghệ sẽ xem xét, lựa chọn Tài liệu này được gọi là Utility Requirements Document – URD

Trước đây, vào cuối năm 1991, các công

THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

ty điện lực lớn của châu Âu đã xây dựng và ban

hành bộ tài liệu URD của mình và gọi là “Bộ yêu

cầu của các công ty điện lực châu Âu (European

Utility Requirements for LWR Nuclear Power

Plants - EUR)” Tương tự như các công ty điện

lực châu Âu, vào năm 1999, các công ty điện lực

Hoa Kỳ cũng đã xây dựng và ban hành bộ tài

liệu URD gọi là Advanced Light Water Reactor

Utility Requirements Document, EPRI, USA

Gần đây, cũng như Việt Nam, trên thế giới

có nhiều nước cân nhắc, xem xem xét và chuẩn

bị chương trình phát triển điện hạt nhân quốc gia

Để giúp cho các nước lần đầu tiên tiếp cận với

công nghệ ĐHN, Cơ quan Năng lượng nguyên tử

quốc tế IAEA đã tổ chức nhiều hội nghị, hội thảo

liên quan tới việc xây dựng, thiết lập các yêu cầu,

tiêu chí đánh giá, lựa chọn công nghệ Đồng thời,

IAEA cũng đã xuất bản nhiều tài liệu liên quan

tới chủ đề này, trong đó có 2 tài liệu quan trọng

là “Các yêu cầu chung của người sử dụng về hệ

thống năng lượng hạt nhân dùng cho các nước

đang phát triển” và “Đánh giá công nghệ lò phản

ứng hạt nhân dùng trong tương lai gần”

Trên cơ sở nghiên cứu, đúc kết những yếu

tố cốt lõi của các tài liệu nêu trên, cũng như xem

xét, bổ sung các yêu cầu của Hoa Kỳ, các yêu cầu

mới của IAEA sau Fukushima, các tác giả đã xây

dựng và thiết lập bộ yêu cầu, tiêu chí đánh giá lựa

chọn công nghệ cho Dự án điện hạt nhân Ninh

Thuận 1

Bộ yêu cầu của Việt Nam, sử dụng làm cơ

sở để xem xét, đánh giá, lựa chọn công nghệ cho

dự án ĐHN Ninh Thuận 1 đề xuất ở đây gồm 4

mảng nội dung chính, đó là:

1 Yêu cầu về công nghệ lò phản ứng và

thiết kế nhà máy;

2 Yêu cầu về bảo đảm an toàn;

3 Yêu cầu về tính kinh tế của nhà máy;

4 Yêu cầu đặc thù của Việt Nam;

Trong từng mảng yêu cầu chính lại được chi tiết hóa thành các tiêu chí cụ thể Tầm quan trọng của từng tiêu chí trong tương quan chung, không phụ thuộc vào loại công nghệ xem xét, được các chuyên gia đánh giá và lượng hóa bằng trọng số Tổng số các trọng số là 100%

Các loại công nghệ xem xét, đánh giá sẽ được tính điểm theo từng tiêu chí chung trên cơ

sở tổng số điểm của các tiêu chí cụ thể Điểm của công nghệ xem xét, đánh giá sẽ bằng (Trọng số

x Số điểm từng tiêu chí chung) Công nghệ có điểm cao hơn sẽ được đề xuất cho dự án ĐHN Ninh Thuận 1

Kết quả nghiên cứu, phân tích và đề xuất

Bộ tiêu chí đánh giá, lựa chọn công nghệ cho dự

án ĐHN NT1 đã được Viện NLNTVN báo cáo tại phiên họp thứ 3 của Hội đồng An toàn hạt nhân quốc gia Hội đồng đã yêu cầu Viện NLNTVN phối hợp với EVN tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện và trình Bộ Công Thương Trên cơ sở đó,

Bộ Công Thương đã hoàn thiện và ra quyết định phê duyệt Bộ tiêu chí định hướng lựa chọn công nghệ lò cho dự án ĐHN NT1

3.3 Kết quả tính toán, phân tích vật lý và thủy nhiệt vùng hoạt lò phản ứng VVER-1000/V392

Trong phạm vi của đề tài này, nội dung tính toán vật lý chỉ đặt ra tính toán một số thông

số cơ bản, giúp đánh giá các đặc trưng vật lý của vùng hoạt lò phản ứng và có liên quan trực tiếp (sử dụng như số liệu đầu vào) tới tính toán, phân tích an toàn thủy nhiệt lò phản ứng Các thông số

đó bao gồm phản hồi độ phản ứng theo nhiệt độ

nhiên liệu và nhiệt độ chất làm chậm; hiệu suất

thanh điều khiển; phân bố công suất theo phương

bán kính và phương thẳng đứng

Tính toán và phân tích an toàn thủy nhiệt

lò phản ứng đã được thực hiện cho NMĐHN loại

AES-92 dùng lò phản ứng VVER-1000 cho trạng

thái vận hành bình thường và cho các tình huống

sự cố bằng phần mềm RELAP5; đồng thời, các

tham số thủy nhiệt của kênh tải nhiệt nóng nhất đã

được khao sát chi tiết bằng phần mềm

COBRA-EN và CFD ANSYS-Fluent;

Kết quả nghiên cứu, tính toán, phân tích

an toàn NM ĐHN loại AES-92 dùng lò

VVER-1000/V392 đã giúp hiểu sâu thêm nội dung công

nghệ của NM ĐHN và đã được các tác giả công

bố 2 bài báo tại Tạp chí Khoa học và Công nghệ,

Tập 52, Số 2C, năm 2014 và 3 báo cáo khoa học

trình bày tại Hội nghị KHCNHN toàn quốc lần

thứ X, Bà Rịa – Vũng Tầu, tháng 8 năm 2013

Kết quả nghiên cứu, tính toán, phân tích an toàn

NM ĐHN cũng đã làm cơ sở để 2 cán bộ bảo vệ

thành công luận văn thạc sỹ và 1 cán bộ thực hiện

chương trình PhD

4 Kết luận

Sau gần 3 năm thực hiện, đề tài đã hoàn

thành toàn bộ các nội dung đề ra và đã đạt được

một số kết quả đáng ghi nhận Kết quả nghiên

cứu tìm hiểu, phân tích, đánh giá và đề xuất lựa

chọn công nghệ đã góp phần làm cơ sở để chủ

đầu tư quyết định phương án công nghệ cho dự

án ĐHN Ninh Thuận 1 Kết quả nghiên cứu, tính

toán, phân tích an toàn NM ĐHN cho một số bài

toán cụ thể đã được đúc kết thành các bài báo

công bố trên tạp chí hoặc trình bày tại Hội nghị

khoa học Một kết quả nữa không kém phần quan

trọng là đã hình thành được một tập thể cán bộ

có những hiểu biết nhất định về công nghệ và an

toàn NM ĐHN dùng lò VVER-1000/1200 Tập thể cán bộ này đang tích cực tham gia vào nhiệm

vụ Thẩm định an toàn dự án ĐHN Ninh Thuận 1

do Cục ATBX&HN tổ chức./

TS Lê Văn Hồng Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam

Trong công nghiệp dầu-khí, bức xạ ion hóa được ứng dụng trong thăm dò, trong khai thác, trong chế biến, trong kiểm tra chất lượng, trong thanh sát vị trí hư hỏng không thể nhìn thấy bằng mắt thường Nguồn bức xạ được sử dụng là các nguồn kín và nguồn hở Nguồn kín là loại nguồn có cấu trúc “đặc biệt”.

Chúng đặc biệt ở chỗ chất phóng xạ được

hàn kín trong một lớp vỏ bọc bằng thép không gỉ

dưới dạng con nhộng Nguồn kín có đặc điểm là

trong quá trình sử dụng nếu bị rơi ra đất nhưng

nếu được thu hồi vào bình chứa thì bề mặt đất tại

chỗ nguồn rơi sẽ không còn nhiễm xạ và không

cần phải tẩy xạ Nguồn hở là dung dịch hoặc bột

chứa nhân phóng xạ được đựng trong lọ bằng vật

liệu thủy tinh hoặc kim loại nhưng có thể mở ra

để lấy từng phần chất phóng xạ trong quá trình

sử dụng Nếu lọ chứa nguồn hở bị vỡ và vật liệu

phóng xạ bị tung ra đất hoặc bàn, ghế, quần-áo thì

bề mặt sẽ bị nhiễm xạ và phải tẩy xạ để đảm bảo

an toàn cho tập thể Các nguồn phóng xạ được sử

dụng trong công nghiệp dầu khí bao gồm nguồn

phát gamma là cobalt-60 (60Co), bari-133 (133Ba),

xezi-137 (137Cs), iridi-192 (192Ir) và nguồn phát

nơtron là california-252 (252Cf),

amerisi-241/ber-ryli (241Am-Be) 241Am là nhân phát alpha và hạt

alpha từ 241Am tương tác với Be sẽ sinh ra nơtron

và hạt nhân cacbon-12 (12C) 252Cf là hạt nhân tự phát nơtron Các nguồn phát gamma kể trên được sản suất thông qua các phản ứng kích hoạt với nơtron trên lò phản ứng hạt nhân hoặc chiết tách

từ các thanh nhiên liệu đã cháy của các lò phản ứng hạt nhân vì chúng là sản phẩm phân hạch Các nước chủ động sản xuất được nguồn phóng

xạ sử dụng trong công nghiệp là Nga, Mỹ, Anh, Pháp, Canada, Trung Quốc, Ấn Độ và Hàn Quốc

1 Kỹ thuật karota giếng khoan (well ging) trong thăm dò dầu-khí

log-Kỹ thuật karota giếng khoan dựa trên hiệu ứng truyền qua của tia gamma và hiệu ứng tán xạ ngược của nơtron Kỹ thuật karota giếng khoan

sử dụng hai loại nguồn kín là nguồn phát gamma (137Cs) và nguồn phát nơtron (241Am-Be) Detec-tor ghi đo phóng xạ gamma và nơtron tương ứng

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT HẠT NHÂN

TRONG THĂM DÒ KHAI THÁC DẦU KHÍ

là detector nhấp nháy [Na(Tl)I] và detector 3He

Karota giếng khoan có thể tiến hành đồng thời

cùng lúc với khoan hoặc tiến hành sau khi hoàn

thành giếng khoan Detector được kết nối với

máy tính có các chương trình xử lý số liệu phù

hợp Sau khi xử lý các tín hiệu từ detector sẽ thu

được các thông tin sau:

- Độ rỗng của các tầng địa chất

- Khoáng thạch học các địa tầng

- Thể tích tầng đá phiến sét (chứa dầu, đặc

thù của các vùng khác thềm lục địa Việt Nam,

trong đó dầu chứa trong các khe nứt nẻ của đá

gốc) Đây là cơ sở để đánh giá trữ lượng dầu

- Vùng có chứa khí

Hình 1 Sơ đồ bố trí thiết bị tiến hành karota thăm

dò giếng khoan (Abu-Jarat, 2007)

Hoạt động của thiết bị karota giếng khoan

như sau Hệ thống chứa nguồn được dòng theo

giếng khoan từ trên xuống dưới và sau đó kéo

từ dưới lên trên và quy trình này có thể được lặp

lại nhiều lần để tăng số liệu thống kê đảm bảo

độ chính xác của các thông tin thu được Như

trình bày trên hình 1, nguồn 137Cs hoặc 241Am/Be

được đặt bên dưới và bên trên là detector Giữa

nguồn và detector được cách ly bằng một lớp che

chắn bằng chì hoặc uran nghèo để loại trừ tín hiệu

nhiễu từ nguồn đến detector Độ rỗng trong các

địa tầng được xác định dựa trên hiệu ứng truyền qua của chùm tia gamma, trong khi đó sự có mặt của dầu sẽ được phát hiện dựa trên hiệu ứng tán

xạ ngược đàn hồi của chùn nơtron Bởi vậy hai phép thử sẽ được tiến hành lần lượt, trước tiên là xác định độ rỗng rồi sau sẽ được chính xác lại về hàm lượng dầu trong lỗ rỗng hoặc trong tầng đá phiến sét (shale)

Tia gamma phát ra từ nguồn 137Cs sẽ xuyên thấu qua các lớp địa tầng, nhưng không phải tất cả mà một phần sẽ bị tán xạ ngược trở lại

và đập vào detector (hình 1) Cường độ chùm tia tán xạ ngược phụ thuộc và mật độ vật chất trong địa tầng mà mũi khoan xuyên qua Địa tầng có tỷ trọng càng cao, tức là ít lỗ rỗng sẽ có tỷ lệ tán xạ ngược càng lớn Bởi vậy, nếu trong địa tầng có nhiều lỗ rỗng thì phần tán xạ ngược sẽ giảm đi Dầu trong các tầng địa chất trên thềm lục địa Việt Nam không nằm trong tầng đá phiến sét mà nằm trong các khe nứt của đá gốc Do vậy, phát hiện nhiều khe nứt nẻ trong đá gốc sẽ cho hy vọng có dầu Sự có mặt dầu trong các khe nứt sẽ được kiểm chứng bằng tán xạ ngược đàn hồi của nơtron

Để xác định sự có mặt của dầu thô trong các khe nứt, nguồn 241Am/Be (nguồn nơtrron) sẽ được đưa theo chiều sâu giếng khoan và detector đặt bên trên nguồn sẽ ghi nhận cường độ dòng nơtron tán xạ ngược trở lại Nơtrron có số khối gần ngang bằng với số khối của hydro là thành phần của dầu nên tương tác giữa nơtron và nhân hydro là tương tác tán xạ đàn hồi, tức là nơtron chủ yếu truyền năng lượng cho hạt nhân hydro

và tán xạ đi một góc, trong đó có góc mà nơtron đến được detector (hình 1) Cường độ chùm tia tán xạ do detector ghi nhận được sẽ tỷ lệ với hàm lượng hydro có trong các lớp địa chất Tuy nhiên, tín hiệu này không thể phân biệt được liệu tán

THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

xạ ngược là do nơtron tương tác với dầu hay với

phân tử nước cùng có mặt trong cấu trúc địa chất

Để phân biệt tỷ lệ giữa hàm lượng dầu với hàm

lượng nước cũng như khí trong địa tầng cần kỹ

sư karota có nhiều kinh nghiệm Tuy nhiên, kinh

nghiệm nhiều khi cũng không thể đạt độ tin cậy

cao Thay vào đó kỹ thuật đo dòng nhiều pha

(multiphase flow meter) đã được áp dụng để đánh

giá chất lượng giếng khoan liệu có ý nghĩa khai

thác hay không?

2 Kỹ thuật đo dòng nhiều pha đánh giá

chất lượng lỗ khoan khai thác

Kỹ thuật đo dòng nhiều pha sử dụng

nguồn phóng xạ là một kỹ thuật tương đối mới

trong công nghiệp dầu-khí Kỹ thuật này được

phát triển nhanh cùng với công nghệ tin học xử

lý số liệu cung cấp bởi thiết bị ghi đo phóng xạ

được lắp đặt trên giàn khoan để kiểm tra trực tiếp

tỷ lệ giữa pha dầu, pha khí và pha nước đồng thời

cùng chảy trong đường ống

Hình 2 Sơ đồ bố trí thiết bị đo dòng nhiều pha

Kỹ thuật kiểm tra hoạt động cũng như

chất lượng giếng khai thác dầu truyền thống, thí

dụ kỹ thuật kiểm tra lỗ khoan, thường phải tiến

hành trong khoảng thời gian dài, có khi đến hàng

tháng, trong khi đó kỹ thuật hạt nhân có thể cho kết quả ngay lập tức Bộ số liệu thu được từ ghi

đo hạt nhân sẽ là đầu vào cho những chương trình máy tính chuyên dụng để mô hình hóa xác định tỷ

I1 = I0e-µl (1)Trong đó I1 là cường độ chùm tia sau khi

đi qua đường ống có dòng chảy bao gồm nhiều pha (3 pha) được ghi nhận bởi detector; I0 là cường độ chùm tia trước khi đi qua đường ống; µ

là hệ số suy giảm tuyến tính (đơn vị là cm-1) hoặc suy giảm theo khối (đơn vị là g-2cm) của vật chất chảy trong đường ống và l là đường kính của ống dẫn Hệ số suy giảm tuyến tính hoặc theo khối là đại lượng được xác định bằng thực nghiệm

Từ biểu thức (1) ta rút ra được mối tương quan giữa mức độ suy giảm chùm tia phóng xạ sau khi đi qua môi trường có mật độ như sau:

Ln(I1/I0) = -l µ (2)Đây là mối tương quan tuyến tính giữa mức suy giảm cường độ chùm tia phóng xạ được biểu diễn qua tốc độ đếm (số đếm/đơn vị thời gian) hoặc suất liều bức xạ (mGy/h) Nếu

nhà khai thác dầu có bộ số liệu thực nghiệm, tức

là đường chuẩn mô tả mối tương quan giữa suy

giảm chùm tia và hệ số µ, tức là tỷ lệ pha trong

dòng chảy thì họ sẽ xác định chính xác tỷ lệ pha

(nước, dầu, nhũ tương nước-dầu và phần khí)

chảy trong đường ống Vì đo phóng xạ được thực

hiện một cách liên tục nên bộ số liệu, mặc dù thu

được trong khoảng thời gian ngắn, nhưng cũng

đủ nhiều đáp ứng độ tin cậy theo thống kê Bộ

số liệu này được lập thành file đầu vào để chạy

những chương trình mô phỏng thích hợp mà kết

quả cuối cùng sẽ là thông tin về tỷ lệ pha trong

giếng thăm dò cũng như trong giếng khai thác Vì

số liệu đầu vào nhiều nên các thông tin thu được

có độ tin cậy cao Điều này cho phép các kỹ sư

vận hành giếng thăm dò cũng như khai thác có

những quyết sách phù hợp về việc có phải cải

tạo giếng khoan hay không hoặc có phải bổ sung

thêm các biện pháp phù hợp để nâng cao hiệu

suất thu hồi từ các tầng chứa dầu

Hiện nay công nghiệp dầu khí coi kỹ thuật

đo dòng nhiều pha sử dụng phóng xạ là kỹ thuật

tiên tiến và ngày càng được áp dụng rộng rãi trên

toàn thế giới

3 Kiểm tra liên thông giữa các giếng khai

thác dầu bằng kỹ thuật vết phóng xạ (radiotracer)

Công nghệ khai thác dầu ở Việt Nam là

bơm nước tạo áp lực (bơm ép) đẩy dầu từ các khe

nứt ra giếng khai thác Vấn đề là phải tận dụng

triệt để lượng dầu có trong các khe nứt, do vậy

cần biết sự liên thông giữa các giếng khai thác để

có quyết định lượng nước phải bơm ép Không

có kỹ thuật nào đơn giản và chính xác hơn là kỹ

thuật vết phóng xạ

Nguyên lý của phương pháp vết phóng xạ

là bơm vào giếng bơm ép cùng với nước bơm ép

một lượng dung dịch nước chứa đồng vị phóng

xạ, ví dụ như vàng (198Au), iod-131 (131I), non-124 (124Sb), rồi quan trắc sự suất hiện của chúng ở các giếng khai thác theo thời gian Các đồng vị trên đều phát phóng xạ gamma với chu

anti-kỳ bán phân rã ngắn (khoảng vài ngày đến 1-2 tháng) Vết phóng xạ cũng có thể là nước đánh dấu đồng vị triti (3H) phát phóng xạ beta Các đồng vị này sau khi hòa trộn vào nước bơm ép sẽ phân bố trong các dòng nước bơm ép vào các khe nứt và sau một thời gian sẽ được hút lên cùng dầu

ở các giếng khác xung quang giếng bơm ép, nếu các giếng liên thông với nhau Mẫu phân tích sẽ được lấy định kỳ theo thời gian sau khi bơm chỉ thị vào giếng để phân tích ngay tại hiện trường hoặc mang về phóng thí nghiệm phân tích sau, theo từng mẻ Sự suất hiện phóng xạ trong dòng chảy ở các giếng khai thác xung quanh là bằng chứng về sự liên thông giữa chúng Mức độ pha loãng đồng vị đánh dấu trong dòng chảy của các giếng là chỉ thị về mức độ liên thông Thời gian suất hiện phóng xạ là chỉ thị về quãng đường mà

nó phải đi từ giếng bơm ép đến giếng khai thác

Hình 3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định mức liên thông giữa các giếng khai thác dầu (trên hình vẽ đưa ra một giếng khai thác, trong thực tế có thể

có nhiều giếng xung quanh giếng bơm ép nước)

Đặng Đức Nhận - Đại học Điện Lực

Võ Tường Hạnh - Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội

THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

Hội thảo đã diễn ra trong 2 ngày 27 -

28/11/2014 do Viện Năng lượng nguyên tử Việt

Nam (NLNTVN) phối hợp với Tổ chức Phát triển

Năng lượng hạt nhân quốc tế Nhật Bản (JINED)

và Trung tâm hợp tác quốc tế thuộc Diễn đàn

Công nghiệp năng lượng nguyên tử Nhật Bản

(JICC) tổ chức

Tham dự Hội thảo, về phía Nhật Bản, có

hơn 30 giáo sư, chuyên gia và các nhà quản lý

đến từ các Trường Đại học Tokyo, Kyoto, Kinki,

Nagaoka, Cơ quan Năng lượng nguyên tử Nhật

Bản (JAEA), Hiệp hội Nghiên cứu an toàn hạt

nhân (NSRA), các Công ty Hitachi, Mitsubishi,

Toshiba v.v Về phía Việt Nam có hơn 40 cán bộ

khoa học, giảng viên, các cán bộ quản lý đến từ

Viện NLNTVN và các đơn vị trực thuộc; Ban quản lý Điện hạt nhân Ninh Thuận, Trường Đại học Điện lực và Đại học Đà Lạt…

Các đại biểu tham dự Hội thảo

HỘI THẢO VIỆT - NHẬT LẦN THỨ BA

VỀ NGHIÊN CỨU, PHÁT TRIỂN NGUỒN NHÂN LỰC CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

Sáng ngày 27/11/2014, tại Hội trường Trung tâm Đào tạo, Viện Nghiên cứu hạt nhân (Đà Lạt)

đã long trọng diễn ra Lễ khai mạc Hội thảo Việt Nam - Nhật Bản lần thứ ba về Nghiên cứu, phát triển nguồn nhân lực công nghệ hạt nhân.

Tiếp nối thành công của Hội thảo lần thứ

nhất với chủ đề “An toàn hạt nhân, truyền nhiệt và

thủy nhiệt hạt nhân” (23-24/12/2013) và Hội thảo

lần thứ hai với chủ đề “Nghiên cứu khoa học và

công nghệ vật liệu trong nhà máy điện hạt nhân”

(05- 06/6/2014) tại Hà Nội Hội thảo lần thứ ba

này nhằm trao đổi thông tin, chia sẻ tri thức và

kinh nghiệm về: (i) Thiết kế, xây dựng, vận hành

và khai thác sử dụng lò phản ứng nghiên cứu;

(ii) Vai trò của lò phản ứng nghiên cứu đối với

chương trình phát triển điện hạt nhân của quốc

gia Tổng cộng có 18 báo cáo được trình bày vào

Phiên thảo luận chung

GS Masaki Saito - Học Viện công nghệ

Tokyo và TS Trần Chí Thành - Viện trưởng Viện

NLNTVN đại diện cho 2 bên phát biểu khai mạc

Hội thảo

GS Masaki Saito – Học viện công nghệ Tokyo

TS Trần Chí Thành – Viện trưởng Viện NLNVN

Hội thảo đã được nghe các báo cáo viên Việt Nam trình bày về các kết quả trong nghiên cứu, ứng dụng, vận hành và nâng cấp lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, đặc biệt là các lĩnh vực Thiết

kế và phân tích an toàn vùng hoạt phục vụ dự án chuyển đổi nhiên liệu từ độ làm giàu cao (36%) sang độ làm giàu thấp (19,75%), dự án này bắt đầu từ năm 2004 và hoàn thành vào cuối năm 2013; Sản xuất đồng vị phóng xạ (ĐVPX) & dược chất phóng xạ phục vụ trong y học, hàng năm Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt sản xuất khoảng 250

Ci ĐVPX cung cấp cho 25 bệnh viện và chuẩn đoán, điều trị cho khoảng 300.000 bệnh nhân; Phân tích kích hoạt neutron, các lĩnh vực được nghiên cứu sử dụng phân tích kích hoạt neutron

đó là: thăm dò địa chất, khai thác dầu khí, nông nghiệp, sinh học và môi trường; Các nghiên cứu trên dòng nơtron qua các kênh ngang; Hoạt động đào tạo và huấn luyện sử dụng Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, v.v Trong suốt hơn 30 năm vận hành Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt đã đóng vai trò quan trọng trong sử dụng năng lượng hạt nhân vì mục đích hòa bình ở Việt Nam, tuy nhiên do công suất của Lò thấp (50 kW) nên việc đẩy mạnh các hướng nghiên cứu phục vụ cho chương trình điện hạt nhân gặp nhiều hạn chế và cần thiết phải xây dựng một Lò nghiên cứu mới có công suất lớn hơn (khoảng 15 MW) Tại đây, đại diện phía Việt Nam TS Trần Chí Thành cũng trình bày cho phía Nhật Bản biết các thông tin về việc triển khai hai

dự án Điện hạt nhân Ninh thuận, phát triển nguồn nhân lực hạt nhân và vai trò của Trung tâm Khoa học & Công nghệ hạt nhân (CNEST) trong hỗ trợ kỹ thuật cho chương trình phát triển điện hạt nhân của Việt Nam CNEST là một dự án giữa Bộ Khoa học và Công nghệ và Tập đoàn năng lượng nguyên tử Liên Bang Nga (ROSATOM), trong

đó ROSATOM sẽ xây cho Việt Nam một lò phản

THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

ứng nghiên cứu với công suất dự kiến 15 MW để

phát triển phát triển chương trình điện hạt nhân

PGS.TS Nguyễn Nhị Điền – Viện trưởng Viện

NCHN trình bày báo cáo tại Hội thảo về Kinh

nghiệm vận hành, hoạt động R&D và đào tạo tại

Lò PƯHN Đà Lạt

Các giáo sư và chuyên gia Nhật Bản đã

trình bày 10 báo cáo với các nội dung về Thiết

kế, xây dựng, vận hành, sử dụng Lò phản ứng

và các thiết bị hạt nhân khác trong nghiên cứu -

triển khai và phát triển nguồn nhân lực hạt nhân

ở Nhật Bản Với việc 25 lò phản ứng nghiên cứu

với công suất khác nhau và các cơ cấu tới hạn

đã được thiết kế, xây dựng và sử dụng tại các

Viện nghiên cứu, Trường đại học và các Công ty

điện hạt nhân của Nhật Bản cho thấy lò phản ứng

nghiên cứu đã có đóng góp quan trọng trong quá

trình làm chủ công nghệ, đào tạo nguồn nhân lực

và phát triển kinh tế - xã hội của Nhật Bản

Phiên thảo luận chung được tập trung vào

chủ đề: Ý nghĩa, tầm quan trọng của các lò phản

ứng nghiên cứu trong nghiên cứu, đào tạo và phát

triển ngành hạt nhân ở Việt Nam và Nhật Bản;

Triển vọng và các vấn đề liên quan đến sử dụng

lò phản ứng nghiên cứu trong tương lai; Đồng

thời đề xuất một số lĩnh vực và việc tổ chức hợp

tác trong nghiên cứu và phát triển nguồn nhân lực hạt nhân cho Việt Nam trong thời gian tới

Giáo sư Ken NAKAJIMA – Đại học Kyoto trình bày về Các khóa học thực hành lò phản ứng cho quá trình đào tạo nhân lực tại Viện Lò phản ứng

nghiên cứu – ĐH Kyoto

Kết luận Hội thảo, phía Việt Nam đề xuất sớm thực thi khả năng hợp tác trong thiết kế, thẩm định, vận hành và khai thác lò phản ứng nghiên cứu để chuẩn bị nguồn nhân lực cho Trung tâm CNEST Phía Nhật Bản thống nhất với đề xuất của phía Việt Nam và sẽ cùng thúc đẩy nhanh các thủ tục để các nội dung hợp tác sớm được thực hiện

Viện Nghiên cứu hạt nhân

BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization) là thí nghiệm đặt tại Nam cực thực hiện với kỳ vọng tìm sóng hấp dẫn nguyên thủy.

Planck là dự án của ESA (European Space Agency) với thiết bị do hai tập đoàn của ESA và Đan Mạch cung cấp, có sự tham gia của NASA.

Như chúng ta biết BICEP2 đã thông báo ngày 17/3/2014 về việc tìm thấy những tín hiệu đầu tiên của sóng hấp dẫn SHD (và lạm phát vũ trụ) Song những dữ liệu do Planck cung cấp lại cho

ta thấy rằng kết quả của BICEP2 đã gây nên nghi vấn liệu tín hiệu ghi đo bởi BICEP2 có thật sự thuộc về CMB (background) hay đó là thuộc bụi thiên hà nằm trên phông (foreground) tức là thuộc

về những giai đoạn sau này trong lịch sử vũ trụ

BICEP2 VÀ PLANCK CÙNG TRUY TÌM

SÓNG HẤP DẪN LẠM PHÁT

Những kết quả của Bicep2

Thời kỳ lạm phát gây ra 2 loại nhiễu loạn

quan trọng: vô hướng (mật độ) và tensor (SHD)

Nhiễu loạn vô hướng được cảm ứng bởi các bất

đồng nhất năng lượng mật độ Những nhiễu loạn

này quan trọng vì đó sẽ là mầm của các cấu trúc

vũ trụ trong tương lai

Những nhiễu loạn tensor ứng với SHD

Phát hiện những tín hiệu của SHD là mục

tiêu quan trọng nhất của vũ trụ học hiện đại, GS

John Kovac (Harvard-Smithsonian Center for

Astrophysics), lãnh đạo BICEP2 đã phát biểu như vậy SHD có phân cực kiểu B (B-mode)

Người ta phân biệt hai kiểu phân cực E và

B (E-mode và B-mode) như ở hình vẽ 1 Chữ E ứng với kiểu điện trường chữ B ứng với kiểu từ truờng Chỉ có SHD mới có phân cực kiểu B (thấu kính hấp dẫn - gravitational lensing - cũng có thể tạo nên kiểu phân cực B và các nhà thực nghiệm

có phương pháp để tách riêng hiện tượng này)

Nhìn một bản đồ phân cực ta sẽ thấy những đoạn thẳng trên bầu trời (hình 2) Phân cực

THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

kiểu B tạo nên những đoạn thẳng xoáy (curl) còn

phân cực kiểu E chỉ tạo nên những đoạn thẳng

không xoáy (grad)

Hình 1 Bản đồ phân cực kiểu E và B Chỉ SHD

mới cho ta phân cực kiểu B

Hình 2 Bản đồ phân cực kiểu B (B-mode) do

BICEP2 ghi đo được

Nhóm BICEP2 đã ghi đo được các dấu

hiệu phân cực kiểu B (xem hình 2)

Tuy nhiên gần đây một số nhà vật lý

(htt-ps://www.math.columbia.edu/~woit/wordpress/)

tỏ ý nghi ngờ rằng các dữ liệu do BICEP2 thu

được có thể chưa phải là của bức xạ phông

(Cos-mic Microwave Background) từ lạm phát nguyên

thuỷ mà chỉ là của bức xạ thiên hà gần đây hơn

mà thôi (galactic foreground emission) Vì vậy

các kết quả của BICEP2 đòi hỏi một thời gian

nhất định cho quá trình kiểm nghiệm với độ chính

xác cao hơn để chứng minh rằng kết quả thu được

quả là sóng hấp dẫn từ lạm phát nguyên thuỷ

Nhóm Planck đã công bố những dữ liệu

chứng tỏ rằng kết quả của nhóm BICEP2 cần

được kiểm tra lại

1 Những kết quả của nhóm PlanckNhóm Planck đã đo phổ năng lượng góc của bụi phân cực E và B (polarized dust angular power spectra) CEEl và CBBl trong khoảng đa cực 40 < l < 600

Những phép đo này sẽ đem lại một cách nhìn mới đối với bụi trong thiên hà và cho phép xác định mức độ ô nhiễm bụi trong các thí nghiệm của BICEP2

Nhóm Planck cũng xác định được tỷ số biên độ giữa phân cực kiểu B (B-mode) và phân cực kiểu E (E-mode) CBBl / CEEl = 0,5 Nhóm Planck cũng chứng tỏ rằng thậm chí trong những vùng ít ô nhiễm vì bụi thiên hà thì những cửa sổ sạch bụi cũng không tồn tại để chúng ta có thể thực hiện các phép đo CMB với kiểu phân cực B

mà không cần loại bỏ những bức xạ phụ

Phép ngoại suy của Planck từ 353 GHz xuống 150 GHz cho chúng ta năng lượng bụi (dust power) DBBl = l(l+1)CBBl / (2) khoảng

2 2

1,32 10× − µK CMB (xem chú thích) Mức độ này tương đương với biên độ theo dữ liệu của Bicep2 Như thế cần phải làm sáng tỏ mức độ tín hiệu bụi phân cực ngay cả trong vùng được coi là sạch trên bầu trời

Hình 3 Bản đồ bụi thiên hà (interstellar dust)

trên bầu trời theo Planck

Trên hình 3, bên trái là bán cầu bắc của

Thiên hà bên phải là bán cầu nam Hình thang hơi

cong có biên giới viền đen phía bán cầu nam là

vùng nghiên cứu của BICEP2 Các màu mô tả độ

nhiễm bẩn vì bụi thiên hà

Các dữ liệu của nhóm Planck chứng tỏ

rằng vùng trời quan sát bởi BICEP2 chứa nhiều

bụi hơn dự đoán ban đầu Các phân cực kiểu B

(B-mode) quan sát được bởi BICEP2 có thể đó là

một vùng nhiễm bẩn định xứ (local) hơn là dấu

vết lưu lại từ thời lạm phát Tuy dữ liệu mới của

Planck không loại trừ hoàn toàn các kết quả của

BICEP2 song đã chứng tỏ rằng bức xạ bụi (dust

emission) có thể rất lớn trong các tín hiệu của

BICEP2

Những tín hiệu do BICEP2 ghi đo được

có thể cấu tạo bởi những bức xạ mà chúng ta có

thể nhầm với bức xạ các photon CMB (Cosmic

Microwave Background) vì các bức xạ này cũng

phát sinh từ kỷ tái hợp (epoch of recombination),

khi mà các nguyên tử trung hòa được hình thành

và sự phân chia vật chất với bức xạ đã cho phép

các photon du hành tự do trong vũ trụ

Khi nghiên cứu CMB các nhà khoa học

phải chú ý đến 2 nguồn bức xạ điện từ quan trọng

trong thiên hà của chúng ta – đó là bức xạ

syn-chrotron từ những electron chuyển động trong từ

trường của thiên hà và bức xạ phân cực từ bụi

(polarized emission from dust)

2 So sánh kết quả của BICEP2 với các dữ

liệu của Planck

Như trên đã nói ngoại suy của nhóm

Planck từ dữ liệu 353 GHz đến 150 GHz cho

chúng ta năng lượng bụi (dust power) DBBl =

là dự đoán lý thuyết theo mô hình Lambda-CDM (xem chú thích) dựa trên dữ liệu của BICEP2 Như vậy ta thấy có sự trùng nhau gần như tuyệt đối giữa BICEP2 và Planck Điều đó có nghĩa là tín hiệu của BICEP2 có lẽ là từ bụi thiên hà chứ không phải từ lạm phát nguyên thủy

Mặc dầu nhóm BICEP2 đã phát biểu rằng

họ đã loại trừ các bức xạ synchrotron và bụi, song các đánh giá của BICEP2 về bụi là quá thấp Ngoài ra BICEP2 chỉ thực hiện các ghi đo ở tần

số 150 GHz

Neil Turok (Viện Vật lý lý thuyết rimeter, Canada) cho rằng như thế bản thân thí nghiệm BICEP2 cũng đã là hạn chế vì chỉ xét một tần số BICEP2 không thể kiểm nghiệm xem các tín hiệu của họ có thể xảy ra ở các tần số khác hay không? Đây là một điều cần thiết phải có nếu

Pe-đó quả là một hệ quả vũ trụ Peter Coles (Đại học Sussex, Anh) cũng cho rằng bức xạ từ bụi thiên

hà có thể có ý nghĩa nhiều hơn các nhà thiên văn nghĩ Subir Sarkar (Đại học Oxford) cũng cho rằng bức xạ từ bụi nhiễm từ trong những cấu trúc định xứ có thể gây nên những tín hiệu mà Bicep2 ghi đo được.Sarkar cho rằng chính bức xạ này là