Vào cuối tháng 8, Bắc Kinh thông báo rằng họ đã hoàn thành việc xây dựng lò phản ứng hạt nhân muối nóng chảy sử dụng nhiên liệu thorium đầu tiên, và dự kiến sẽ bắt đầu các cuộc thử nghiệm đầu tiên của công nghệ thay thế này cho các lò phản ứng hạt nhân hiện tại trong vòng hai tuần tới.

Được xây dựng không xa thành phố phía bắc Wuwei, nguyên mẫu với công suất thấp vẫn chỉ có thể sản xuất năng lượng cho khoảng 1.000 ngôi nhà, theo tạp chí khoa học Nature.

Nhưng nếu các thử nghiệm sắp tới thành công, chính quyền Trung Quốc sẽ bắt đầu chương trình xây dựng một lò phản ứng khác có khả năng tạo ra điện cho hơn 100.000 ngôi nhà. Theo tờ báo tài chính Pháp Les Echos, Bắc Kinh có thể trở thành nhà xuất khẩu công nghệ lò phản ứng công nghệ mới, chủ đề đã được đề cập trong suốt 40 năm qua.

Giảm thiểu rủi ro tai nạn?

Lò phản ứng của Trung Quốc có thể là lò phản ứng muối nóng chảy đầu tiên trên thế giới hoạt động kể từ năm 1969, khi Hoa Kỳ từ bỏ cơ sở Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge ở Tennessee.

Ông Jean-Claude Garnier, người đứng đầu Ủy ban Năng lượng Nguyên tử và Năng lượng Thay thế của Pháp (CEA), cho biết: “Hầu như tất cả các lò phản ứng hiện nay đều sử dụng uranium làm nhiên liệu và nước, thay vì muối và thorium nóng chảy".

Theo diễn đàn Thế hệ IV - một sáng kiến ​​của Hoa Kỳ nhằm thúc đẩy hợp tác quốc tế về điện hạt nhân dân dụng, hai thành phần "mới" này không phải do ngẫu nhiên lựa chọn: lò phản ứng muối nóng chảy là một trong những công nghệ hứa hẹn nhất cho các nhà máy điện.

Với công nghệ muối nóng chảy, "chính muối sẽ trở thành nhiên liệu", ông Sylvain David, giám đốc nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNRS) và chuyên gia về lò phản ứng hạt nhân, giải thích trong một cuộc phỏng vấn của FRANCE 24. Các tinh thể được trộn với vật liệu hạt nhân, uranium hoặc thorium, và được nung nóng đến hơn 500°C để trở thành chất lỏng, và sau đó có thể vận chuyển nhiệt và năng lượng được tạo ra.

Về mặt lý thuyết, quá trình này sẽ an toàn hơn. Ông Jean-Claude Garnier cho biết thêm: “Một số rủi ro tai nạn được cho là đã được loại bỏ vì việc đốt cháy chất lỏng tránh được các tình huống mà phản ứng hạt nhân có thể vượt khỏi tầm kiểm soát và làm hỏng các cấu trúc của lò phản ứng”.

Có một lợi thế khác cho Trung Quốc bao gồm: loại lò phản ứng này không cần phải được xây dựng gần các nguồn nước, vì bản thân muối nóng chảy "đóng vai trò như một chất làm mát, không giống như các nhà máy điện uranium thông thường cần một lượng nước lớn để làm mát lò phản ứng của họ", tờ Les Echos lưu ý.

Do đó, các lò phản ứng có thể được lắp đặt ở những vùng bị cô lập và khô cằn… như sa mạc Gobi.

Nguồn cung dồi dào của Trung Quốc

Bắc Kinh cũng đã chọn sử dụng thorium thay vì uranium trong lò phản ứng muối nóng chảy mới của họ, một sự kết hợp đã thu hút sự chú ý của các chuyên gia trong nhiều năm. Điều này chủ yếu là do “có nhiều thorium hơn uranium trong tự nhiên”, ông Francesco D’Auria, chuyên gia công nghệ lò phản ứng hạt nhân tại Đại học Pisa, nói với FRANCE 24.

Ngoài ra, thorium thuộc họ kim loại đất hiếm nổi tiếng, có nhiều ở Trung Quốc hơn nhiều so với những nơi khác. Nguồn tài nguyên chẳng khác nào chiếc bánh đang đóng băng cho Trung Quốc, có thể tăng cường tính độc lập về năng lượng của đất nước khỏi các nước xuất khẩu uranium lớn, chẳng hạn như Canada và Australia, hai quốc gia có quan hệ ngoại giao với Trung Quốc xấu đi đáng kể trong những năm gần đây.

Đầu tư của Bắc Kinh cũng là một khoản đầu tư dài hạn. “Hiện tại, có đủ uranium để cung cấp nhiên liệu cho tất cả các lò phản ứng đang hoạt động. Nhưng nếu số lượng lò phản ứng tăng lên, chúng ta có thể gặp phải tình trạng nguồn cung không còn kịp nữa, và việc sử dụng thorium có thể làm giảm đáng kể nhu cầu về uranium. Điều đó làm cho nó trở thành một lựa chọn bền vững hơn", ông Sylvain David giải thích.

Một năng lượng hạt nhân 'xanh hơn'?

Theo những người ủng hộ thorium, nó cũng sẽ là một giải pháp "xanh hơn". Không giống như uranium hiện đang được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân, đốt thorium không tạo ra plutonium, một nguyên tố hóa học có độc tính cao, tạp chí Nature chỉ ra.

Với rất nhiều mặt tích cực của chúng, tại sao các muối nóng chảy và thorium chỉ được sử dụng bây giờ?. “Về cơ bản vì uranium 235 là ứng cử viên tự nhiên cho các lò phản ứng hạt nhân và thị trường không tìm kiếm xa hơn", ông Francesco D'Auria nói thêm.

Trong số ba ứng cử viên chính cho phản ứng hạt nhân, uranium 235, uranium 238 và thorium thì uranium 235 là “đồng vị duy nhất phân hạch tự nhiên”, Sylvain David giải thích. Hai chất còn lại phải được bắn phá bằng neutron để vật liệu trở nên phân hạch (có thể trải qua quá trình phân hạch hạt nhân) và được sử dụng bởi một lò phản ứng: một quá trình phức tạp hơn.

Một khi điều đó được thực hiện trên thorium, nó tạo ra uranium 233, vật liệu phân hạch cần thiết để sản xuất điện hạt nhân. Điều này trở thành một vấn đề khác với thorium: "Bức xạ do uranium 233 phát ra mạnh hơn bức xạ của các đồng vị khác, vì vậy bạn phải cẩn thận hơn", ông Francesco D'Auria cảnh báo.

Tính khả thi của các lò phản ứng muối nóng chảy cũng bị nghi ngờ vì nó tạo ra nhiều vấn đề kỹ thuật hơn nữa. Ông Jean-Claude Garnier giải thích: “Ở nhiệt độ rất cao, muối có thể ăn mòn các cấu trúc của lò phản ứng".

Các cuộc thử nghiệm của Trung Quốc rõ ràng sẽ được theo dõi rất chặt chẽ trên khắp thế giới để xem Bắc Kinh vượt qua những trở ngại này như thế nào. Các chuyên gia khuyên Trung Quốc không nên vui mừng quá nhanh. Ông Francesco nói: “Vấn đề với các sản phẩm ăn mòn là bạn không nhận ra thiệt hại của chúng cho đến 5-10 năm sau”.

Hơn nữa, chuyên gia khẳng định không có lý do gì để ăn mừng một lò phản ứng hạt nhân không chỉ tạo ra năng lượng mà còn cả uranium 233. "Đây là một đồng vị không tồn tại trong tự nhiên và có thể được sử dụng để chế tạo bom nguyên tử", ông Francesco cảnh báo.

Quốc Thiên (Theo France24)