Năm quốc gia có vũ khí hạt nhân VKHN cam kết không sử dụng chúng để chống lại các nước không có VKHN trừ khi phải đánh trả một cuộc tấn công hạt nhân hoặc một cuộc tấn công qui ước có li
Trang 1TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ BẢO HỘ LAO ĐỘNG
ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG
Chủ đề: SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN VÌ MỤC
ĐÍCH HÒA BÌNH
Sinh viên thực hiện: Lớp 12090101
2. Đặng Quốc Hưng 91201042
3. Đỗ Thị Trang 91201349
4. Đỗ Hải Yến 91201120
GVHD: TS VƯƠNG QUANG VIỆT
Tp Hồ Chí Minh, 27 tháng 08 năm 2014
Trang 2I. NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN
1. Khái niệm
Năng lượng hạt nhân là một loại công nghệ hạt nhân được thiết kế để tách năng lượng hữu ích từ hạt nhân nguyên tử thông qua các lò phản ứng hạt nhân có kiểm soát Phương pháp duy nhất được sử dụng hiện nay là phân hạch hạt nhân, mặc dù các phương pháp khác có thể bao gồm tổng hợp hạt nhân và phân rã phóng xạ Tất cả các lò phản ứng với nhiều kích thước và mục đích sử dụng khác nhau đều dùng nước được nung nóng để tạo ra hơi nước và sau đó được chuyển thành cơ năng để phát điện hoặc tạo lực đẩy Năm
2007, 14% lượng điện trên thế giới được sản xuất từ năng lượng hạt nhân Có hơn 150 tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân và một vài tên lửa đồng vị phóng xạ đã được sản xuất
Hình 1: Nhà máy năng lượng hạt nhân
2. Sự tạo thành
Có 3 phương pháp chính để có thể lấy được loại năng lượng này: phân hạch hạt nhân, tổng hợp hạt nhân và phân rã phóng xạ Tuy nhiên, cho đến nay, chỉ có phương pháp phân hạch hạt nhân là được sử dụng một cách rộng rãi trên toàn thế giới
Phân hạch hạt nhân còn gọi là phản ứng phân rã nguyên tử Trong phân rã nguyên tử, hạt nhân nguyên tử bị chia làm hai hoặc nhiều hạt nhỏ hơn và một số phần thừa (neutron, photon ) Quá trình này tỏa ra một lượng năng lượng đáng kể - đây chính là nguồn năng lượng hạt nhân mà chúng ta đang đề cập đến Hiện năng phản ứng hạt nhân được sử dụng rộng rãi nhất là chuyển hóa từ đồng vị Uranium 235 lên Uranium 236 rồi phân tách thành
Kr 92 và Ba 141 Quá trình này tạo ra một lượng năng lượng vô cùng lớn
Trang 3Tính đến thời điểm 1/3/2011, có 443 nhà máy hạt nhân trên khắp thế giới đặt tại 47 quốc gia khác nhau Trong năm 2009, năng lượng hạt nhân chiếm khoảng 14% tổng tiêu thụ năng lượng trên thế giới Hiện tại, Litva đang là nước phụ thuộc lớn nhất vào năng lượng hạt nhân khi 76,2% nhu cầu năng lượng của nước này được các lò phản ứng cung cấp, vị trí thứ hai là Pháp Tại Mỹ, 104 lò phản ứng hạt nhân đang cung cấp tới 20% điện năng cho quốc gia này 3 cường quốc, Pháp, Nhật Bản và Mỹ chiếm tới hơn 50% tổng sản lượng điện hạt nhân được sản xuất trên toàn thế giới
Hình 2 : Tỷ lệ sử dụng năng lượng trên thế giới
II. THẾ NÀO LÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN HOÀ BÌNH
Sử dụng năng lượng hạt nhân hoà bình được thể hiện thông qua hiệp ước không phổ biến hạt nhân
Trang 4Thứ nhất: Không phổ biến
Chiếu theo hiệp ước, có năm quốc gia được phép sở hữu vũ khí hạt nhân: Pháp (ký năm 1992), Cộng hoà Nhân dân Trung Hoa (1992), Liên Xô (1968; nghĩa vụ và quyền lợi nay được chuyển cho Liên bang Nga), Anh (1968) và Hoa Kỳ (1968) Đây là các nước đang sở hữu vũ khí hạt nhân vào thời điểm hiệp ước được ký kết, cũng là các quốc gia thành viên thường trực của Hội đồng Bảo an Liên Hiệp Quốc Năm nước này thoả thuận không chuyển giao kỹ thuật hạt nhân cho các nước khác, và các quốc gia không có vũ khí hạt nhân cũng đồng ý không mưu cầu có vũ khí hạt nhân
Năm quốc gia có vũ khí hạt nhân (VKHN) cam kết không sử dụng chúng để chống lại các nước không có VKHN trừ khi phải đánh trả một cuộc tấn công hạt nhân hoặc một cuộc tấn công qui ước có liên minh với quốc gia có VKHN Tuy vậy, những cam kết này không được chính thức đưa vào hiệp ước, trong khi các chi tiết chính xác lại thường thay đổi theo thời gian Chẳng hạn như Hoa Kỳ từng ra chỉ dấu rằng nước này có thể sử dụng
VKHN để đáp trả một cuộc tấn công phi qui ước bởi các "nước lưu manh" (rogue state).
Cựu Bộ trưởng Quốc phòng Anh, Geoff Hoon, công khai nói đến khả năng sử dụng VKHN nhằm đáp trả các cuộc tấn công không qui ước bởi các "nước lưu manh" Tháng 1 năm 2006, Tổng thống Pháp, Jacques Chirac, ngụ ý rằng các cuộc tấn công khủng bố được những quốc gia khác bảo trợ, nếu xảy ra trên đất Pháp, có thể dẫn đến những cuộc tấn công trả đũa bằng VKHN cỡ nhỏ nhắm vào những trung tâm của các "nước lưu manh"
Thứ hai: Giải trừ quân bị
Điều VI và lời nói đầu chỉ ra rằng các nước có VKHN theo đuổi mục tiêu cắt giảm và loại
bỏ kho vũ khí của họ; điều khoản này của hiệp ước cũng kêu gọi tiến đến " một hiệp ước giải giới toàn diện được đặt dưới sự kiểm soát quốc tế nghiêm ngặt và hiệu quả" Trong Điều I, các nước có VKHN tuyên bố không "xúi giục các nước không có VKNH tìm cách sở hữu loại vũ khí này" Chủ thuyết tấn công để ngăn chặn và các động thái đe doạ khác có thể được hiểu bởi các nước không có VKHN là hành động xúi giục Điều X công bố rằng bất kỳ quốc gia nào cũng có thể rút khỏi hiệp ước nếu họ cảm thấy có những "biến động bất thường", thí dụ như một sự đe doạ hiển nhiên, buộc họ phải đi đến quyết định ấy
Thứ ba: Quyền sử dụng kỹ thuật hạt nhân cho mục đích hoà bình
Vì chỉ có rất ít quốc gia đang sử dụng lò phản ứng hạt nhân để sản xuất năng lượng tự nguyện hoàn toàn từ bỏ nhiên liệu hạt nhân, nên trọng tâm thứ ba của hiệp ước là cung ứng cho các quốc gia khác khả năng sản xuất năng lượng hạt nhân, với điều kiện không
sử dụng kỹ thuật này để phát triển vũ khí hạt nhân
Trang 5Song đối với một vài quốc gia, nguyên tắc này của hiệp ước, cho phép làm giàu urani để sản xuất năng lượng, xem ra là một kẽ hở lớn Mặc dù hiệp ước dành cho mọi quốc gia quyền sử dụng năng lượng hạt nhân cho mục đích hoà bình, và khi trên thị trường đang
có những thiết kế cho nhà máy năng lượng hạt nhân dùng lò phản ứng nước nhẹ sử dụng nhiên liệu urani làm giàu, các quốc gia này cần phải được cấp phép để làm giàu urani hoặc để mua loại hàng hoá này trên thị trường quốc tế Kiểm soát tiến trình làm giàu urani có thể được xem như là một phần trong biện pháp ngăn cản sự phát triển đầu đạn hạt nhân để nếu nước nào muốn làm điều này thì phải rút lui khỏi hiệp ước Không quốc gia nào có thể bí mật chế tạo vũ khí hạt nhân trong khi còn bị ràng buộc chịu sự thanh tra của hiệp ước
Các quốc gia ký kết và hiện duy trì hiệp ước đều có thành tích tốt trong việc tuân thủ hiệp ước Trong một số khu vực, yếu tố tất cả quốc gia trong vùng đều không có vũ khí hạt nhân giúp mỗi quốc gia đơn lẻ không cảm thấy có nhu cầu phải chế tạo vũ khí hạt nhân Đây là một trong những mong đợi khi hiệp ước được thiết lập
Mohamed ElBaradei, người đứng đầu Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA), một cơ quan của Liên Hiệp Quốc, nói rằng có đến 40 quốc gia có thể phát triển bom hạt nhân nếu họ muốn
III. LỢI ÍCH QUAN TRỌNG CỦA NGUỒN NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN
Những lợi ích và sự "khủng khiếp" của điện hạt nhân là không phải bàn cãi Quá trình này đem lại cho con người một lượng năng lượng khổng lồ, sạch và quan trọng hơn, gần như vô tận
1 Đầu tiên là về yếu tố góp phần thúc đẩy tăng trưởng kinh tế
Trong một vài năm gần đây giá dầu thô tăng một cách chóng mặt Nếu như, bước vào đầu năm 2004, giá dầu 28 USD/1 thùng, đến tháng 8/2004 đã tăng trên 41 USD/1 thùng thì đến nay đã tăng lên đến trên 50 USD/1 thùng Bên cạnh đó, vấn đề khí thải do sử dụng nhiên liệu hoá thạch ở các nhà máy nhiệt điện để sản xuất điện cũng là một trở ngại Theo nghị định thư Kyoto được ký năm 1997, đến năm 2010 các nước công nghiệp hoá
sẽ phải giảm 5,2% tổng lượng khí gây hiệu ứng nhà kính so với năm 1990 vì những khí này bị nghi là gây nên hiện tượng ấm lên toàn cầu Chính vì những lý do trên đã đe doạ đến an ninh năng lượng, làm thiệt hại về kinh tế đối với nhiều nước nhập khẩu dầu mỏ, khí đốt, than đá buộc Chính phủ các nước phải nghĩ đến nguồn năng lượng hạt nhân
Cuối năm 2004, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ nêu rõ 2 lò phản ứng hạt nhân sẽ được lắp đặt ở North Anan, Virginia và 1 tháng sau uỷ ban điều hành hạt nhân kiến nghị được cấp giấy phép Điều này thể hiện sự thay đổi hoàn toàn về nguyên tắc chính sách không chấp thuận xây dựng năng lượng hạt nhân mới sau sự cố Three Mile lsland năm 1979 tồn tại dài hàng thập kỷ qua ở Mỹ
Trang 6Còn Pháp, nơi nguồn năng lượng hạt nhân cung cấp tới hơn 80% điện lượng, gần đây Chính phủ nước này cũng đã bỏ ra 3 tỷ Euro đầu tư kỹ thuật an toàn vào các dự án này Theo Công ty Điện lực Pháp, các nhà máy điện hạt nhân tương lai sẽ an toàn hơn, rẻ hơn và thân thiện hơn với môi trường so với các nhà máy điện hạt nhân hiện hữu
Tiếp đó là hàng loạt các nước cũng đưa ra quyết định lựa chọn hạt nhân trong hoàn cảnh giá dầu cao, trữ lượng dầu và khí đang ít đi cũng như trở ngại trong việc phát triển năng lượng tái tạo Hiện Trung Quốc có kế hoạch tới năm 2020 xây thêm 20 lò phản ứng hạt nhân mới Theo số liệu thống kê trên thế giới hiện có khoảng 500 lò phản ứng hạt nhân và năng lượng của chúng chiếm khoảng trên 12% nhu cầu năng lượng hạt nhân Tóm lại, trong tình hình nêu trên, lợi ích kinh tế bắt đầu vượt qua các quan ngại về an toàn của các nhà máy điện hạt nhân
2 Kỹ thuật hạt nhân trong nghiên cứu và bảo vệ môi trường
Đây là điều khiến nhiều người tranh cãi trong việc nên hay không nên sử dụng năng lượng hạt nhân Từ sau Nghị định thư Kyoto (11/12/1997), cộng đồng thế giới đã có những nỗ lực nhằm giảm khí thải nhà kính Tuy nhiên, các quốc gia muốn phát triển kinh
tế thì phải gia tăng nguồn năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch là loại nhiên liệu phát thải lượng khí nhà kính khổng lồ Sự mâu thuẫn này đang là bài toán hóc búa đối với mọi quốc gia
Giải pháp hữu hiệu nhất hiện nay là sử dụng các loại năng lượng tái tạo từ gió, nước, mặt trời, năng lượng hạt nhân để tạo ra điện năng mà không thải CO2 hay các loại khí nhà kính khác Trong đó, năng lượng hạt nhân được coi là lựa chọn duy nhất có khả năng cung cấp một lượng điện sạch khổng lồ trên phạm vi toàn cầu
Hình 3 Những yếu tố tác động của năng lượng hật nhân đến môi trường.
Trang 7Thực tế, khó có thể phủ nhận những ưu thế nổi trội của điện hạt nhân Theo IAEA,
lò phản ứng hạt nhân thực sự không phát thải khí hiệu ứng nhà kính, kiềm chế được mối nguy hiểm nóng lên toàn cầu và thay đổi khí hậu So với lượng thải khổng lồ của năng lượng hoá thạch vào khí quyển, lượng chất thải hạt nhân nhỏ được quản lý tốt có thể cất giữ mà không gây hại cho con người và môi trường Vận chuyển vật liệu hạt nhân, nhiên liệu đã qua sử dụng và chất thải trong suốt bốn thập kỷ qua chưa hề gây rò thoát phóng
xạ, thậm chí cả khi có tai nạn…
Quá trình sản xuất điện hạt nhân thải ra một lượng chất thải phóng xạ bao gồm: Urani không chuyển hóa được, một số nguyên tử thuộc nhóm Actini (chủ yếu là Plutoni
và Curi) Các chất thải này hiện chưa có cách xử lý triệt để và là nguy cơ lớn cho sự an toàn của con người Nguy cơ ô nhiễm môi trường của các nhà máy điện hạt nhân còn đến
từ lượng phóng xạ tỏa ra từ quá trình phân rã hạt nhân, tuy nhiên, con người đã có thể kiểm soát chúng khá tốt Ngoài hai yếu tố trên ra, quá trình sản xuất điện hạt nhân hầu như không ảnh hưởng xấu đến môi trường, vì vậy, đây được đánh giá là một loại năng lượng khá sạch, ít nhất là vượt trội so với việc sử dụng các loại nhiên liệu hóa thạch
Theo tính toán, chi phí xử lý chất thải của một nhà máy điện hạt nhân là cực kỳ nhỏ so với một nhà máy nhiệt điện chạy than cùng công suất Điểm nổi bật là nghiên cứu
ô nhiễm môi trường còn sử dụng các kỹ thuật phân tích hạt nhân và liên quan cho phép theo dõi biến động của phóng xạ và tình trạng ô nhiễm môi trường không khí, đất, nước
và biển trên một số địa bàn trong nước
Hiện nay cả nước ta đã có 3 trạm quan trắc môi trường phóng xạ thuộc mạng lưới
của 18 trạm quan trắc môi trường quốc gia cho phép theo dõi thường xuyên tình trạng phóng xạ môi trường của một số địa dư điển hình trong nước Bên cạnh đó, các nghiên cứu khảo sát nồng độ các nhân phóng xạ nhân tạo Cs-137 sinh ra do các vụ thử vũ khí và
sự cố hạt nhân trên thế giới ảnh hưởng đến Việt Nam cũng được thực hiện trong thời gian qua
3. Cung cấp các chẩn đoán chính xác và quan trọng giúp phát hiện và điều trị các bệnh lây nhiễm và không lây nhiễm trong y học.
Hàng triệu người trên thế giới hàng ngày đang phụ thuộc vào các phương pháp chẩn đoán và điều trị bệnh từ ứng dụng của công nghệ hạt nhân như dược phẩm phóng xạ Sử dụng an toàn và phối hợp tốt công nghệ hạt nhân trong điều trị bệnh đang góp phần tích cực nâng cao sức khỏe và ổn định xã hội trên thế giới
Hiện nay thì những chất phóng xạ được sử dụng rất nhiều trong y học, và trong những kỹ nghệ khác, v.v Những điều chúng ta thấy trong thiên nhiên đôi khi nó có thể
Trang 8gây ra những tác hại lớn Nhưng nếu được sử dụng một cách chính xác, thì những tia phóng xạ này lại trở nên là một công cụ rất hữu ích để chữa bệnh cho con người hay sử dụng để sản xuất ra những năng lượng sử dụng thay thế những loại năng lượng khác giống như dầu, và than, v.v trong tương lai
Trước tiên là ở khâu chẩn đoán xét nghiệm y khoa Theo ứng dụng này, một lượng nhỏ nguyên tử được đưa vào cơ thể để theo dõi sự hoạt động của các bộ phận bên trong
cơ thể, dưới các hình thức phổ biến như: chụp X-quang, hay làm CT Scan Giáo Kearfott nói: “Một lần chụp X-quang phổi, trung bình sử dụng khoảng một lượng phóng xạ từ 100 đến 600 microsievert Nhưng đối với các xét nghiệm như chụp cắp lớp CT Scan thì lượng phóng xạ cao hơn vào khoảng 10,000 microsievert Nói chung là số lượng phóng xạ sử dụng trong các kỹ thuật xét nghiệm chẩn đoán tùy thuộc vào từng loại xét nghiệm khác nhau.”
Hình 4 – Hình 5 Máy chụp cắt lớp điện toán Computer Tomography scaner.
Ứng dụng kế tiếp của phóng xạ trong y khoa là dùng để khử trùng diệt khuẩn đối với các thiết bị giải phẫu Ngoài ra nó còn được sử dụng tại các phòng Lab để thực hiện các xét nghiệm và trong một số nghiên cứu y khoa
Nhưng quan trọng nhất là việc sử dụng một số loại tia phóng xạ để điều trị các chứng bệnh ung thư Để chữa trị căn bệnh hiểm nghèo này, bên cạnh việc áp dụng phương pháp hoá chất trị liệu, hay giải phẫu, xạ trị là một trong những biện pháp được áp dụng từ lâu và mang lại kết quả hữu hiệu
Trong y tế, từ năm 2000 đến nay, IAEA đã có những hỗ trợ thiết thực trong việc ứng dụng công nghệ hạt nhân vào y tế Việt Nam đã tham gia dự án “Ứng dụng kỹ thuật gia tốc trong chữa trị y học”; “Nâng cấp dịch vụ y học hạt nhân giai đoạn năm”; “Thiết lập cơ sở máy gia tốc và Trung tâm y học hạt nhân và nghiên cứu”; “Giai đoạn 2 của dự
án Thiết lập cơ sở máy gia tốc và Trung tâm y học hạt nhân và nghiên cứu” Tổng số tiền tài trợ của IAEA cho mỗi dự án VIE vào khoảng 100.000 euros/năm
Trong năm 2013, Việt Nam đã được Quỹ dầu lửa quốc tế (OFID) thông qua IAEA tài trợ thực hiện dự án “Thử nghiệm quy trình sàng lọc ung thư vú và ung thư cổ tử cung “Một lần trong đời” với tổng kinh phí lên đến 413 nghìn đô la Mỹ
Giai đoạn 2014–2015, Việt Nam tham gia “Củng cố năng lực nguồn nhân lực trong y học hạt nhân để cải thiện Quản lý ung thư bằng kỹ thuật Chụp cắt lớp bằng Positron/Chụp cắt lớp vi tính bằng tia X và Sản xuất máy gia tốc tròn mới”
Trang 9Thông qua hợp tác với IAEA, nhiều cán bộ, bác sỹ Việt Nam đã được đi đào tạo tại các cơ sở hạt nhân phát triển trên thế giới và nhận được nhiều máy móc, dụng cụ hiện đại cho y tế Một trong những sự giúp đỡ đó được thể hiện bằng việc Ấn Độ hỗ trợ Bệnh viện Cần Thơ 01 máy xạ trị Cobalt 60 hiệu Bhabhatron II
4. Ứng dụng trong công nghiệp
Sử dụng các nguồn phóng xạ và các thiết bị hạt nhân để xây dựng các hệ đo và tự động hóa trong các dây chuyền sản xuất của các nhà máy như đo mức của các bể đựng phối liệu của các nhà máy xi măng và nhà máy giấy; xác định mức trong các hộp bia và nước giải khát; xác định độ ẩm và mật độ giấy trong các nhà máy giấy; các hệ đo phóng xạ trong các giếng khoan của công nghiệp dầu khí Ưu điểm của phương pháp hạt nhân là không làm ảnh hưởng đến quá trình làm việc của các hệ công nghệ, cho phép đo trong điều kiện nhiệt độ, áp suất cao và với các dung dịch hóa chất độc hại Kỹ thuật đồng vị xạ đánh dấu cũng được sử dụng phổ biến, chẳng hạn, việc tối ưu hóa quy trình và thời gian pha trộn phế liệu trong các dây chuyền của các nhà máy Trong lĩnh vực khai thác dầu khí, kỹ thuật đánh dấu phóng xạ được sử dụng để xác định mặt cắt nước bơm ép trong các giếng bơm ép, hiện tượng ngập lụt trong các giếng khai thác của mỏ dầu Bạch Hổ
5. Ứng dụng trong nông nghiệp
Nghiên cứu sử dụng bức xạ Gamma kết hợp với những tác nhân khác để cải tạo giống cây trồng, sử dụng đồng vị đánh dấu để nghiên cứu các quá trình sinh học như vấn đề dinh dưỡng cây, con được ngành Hạt nhân kết hợp với các ngành khác thực hiện từ nhiều năm qua Các nghiên cứu chiếu xạ một số giống cây (ngô, khoai, lúa, một số loài hoa, dâu tằm, ) ở liều kích thích hoặc đột biến để tạo giống có năng suất cao hơn hoặc thích hợp hơn với điều kiện môi trường khắc nghiệt, nghiên cứu quy trình nhân giống vô tính in-vitro, nuôi cấy tế bào một số loài hoa, cây đặc sản và cây rừng quý hiếm cũng được tiến hành
Trang 10Hình 6: Ứng dụng trong nông nghiệp
6. Nghiên cứu các quá trình trong tự nhiên
Sử dụng phóng xạ môi trường kết hợp với kỹ thuật đánh dấu phóng xạ để nghiên cứu diễn biến các quá trình sa bồi, bồi lấp, xói mòn và rò rỉ, chẳng hạn như xác định quá trình
di chuyển của sa bồi lớp đáy tại luồng tàu cảng Hải Phòng để xác định hướng, tốc độ và
độ dày lớp sa bồi di chuyển nhằm giúp cho các nhà quản lý thực hiện việc duy tu, nạo vét hợp lý
7 Ứng dụng trong khử trùng, bảo quản và biến tính vật liệu
Sử dụng bức xạ Gamma cường độ cao cho các mục đích khử trùng, biến tính vật liệu, bảo quản thực phẩm và nông sản, cải tạo sinh khối, chế tạo một số chế phẩm bằng bức xạ, được nghiên cứu và triển khai thành công trong ngành Hạt nhân Nước ta hiện có 3 nguồn Co-60 với hoạt độ khác nhau (16.5kCi tại Đà Lạt; 110kCi tại Hà Nội và 400kCi tại thành phố Hồ Chí Minh)
Kỹ thuật chiếu xạ liều cao để cắt mạch các polymer tự nhiên để tạo ra các chế phẩm mới
là một hướng ứng dụng tiên tiến Chế phẩm kích thích tăng trưởng thực vật T&D của Viện Nghiên cứu Hạt nhân đã được đăng ký vào danh mục thuốc bảo vệ thực vật của Việt Nam Màng điều trị vết thương bỏng được chế tạo từ PVP và chitosan vỏ tôm cua cho kết quả thử nghiệm lâm sàng tốt