Phế Thải Ngàn Năm: Rác Phóng Xạ

Phế Thải Ngàn Năm: Rác Phóng Xạ

MAI THANH TRUYẾT

Việt Báo Chủ Nhật, 8/31/2008, 9:03:00 PM

Một loại phế thải độc hại đang làm bận tâm nhiều nhà làm chính sách,
nhà khoa học trên thế giới ngày hôm nay là phế thải phóng xạ. Đây có
thể nói chính là bộ mặt trái của nền văn minh nhân loại khi phát minh
ra nguồn nguyên tử năng để tạo ra năng lượng tiêu dùng trên thế giới
ngày hôm nay.

Thông thường, bất cứ một sinh hoạt nào phát sinh hay sử dụng nguyên
liệu phóng xạ đều thải hồi ra rác phóng xạ. Trong các hầm mỏ, nhà máy
phát điện nguyên tử, trong kỹ nghệ quốc phòng, kinh tế, y khoa, hay
trong nghiên cứu áp dụng tia phóng xạ đều sản xuất ra phế thải phóng
xạ.

Ngay từ khi thực hiện những áp dụng nguyên tử vào mục tiêu năng lượng
như việc xây dựng những trung tâm phát điện, con người vẫn nghĩ rằng
vấn để phế thải nguyên tử không phải là một vấn đề quan trọng, và được
suy diễn rác phóng xạ cũng như bao loại phế thải khác nghĩa là có thể
xử lý hay tái tạo lại được.

Nhưng hiện nay, rác phóng xạ trở thành một vấn đề cấp bách cho các
quốc gia trên thế giới vì mức độ an toàn, mức rò rỉ của các hầm chôn
cất phóng xạ ngày càng nghiêm trọng, ảnh hưởng lên môi trường, cũng
như việc xử lý không đơn giản như các dự đoán từ nguyên thủy.

Và ngày hôm nay, việc giải quyết phế thải phóng xạ là một vấn đề phức
tạp, không phải vì bản chất của phế thải, mà vì sự phức tạp của những
luật lệ liên quan đến sự điều hành và xử lý phế thải phóng xạ lầy. Tại
Hoa Kỳ, các cơ quan liên quan đến việc quản lý rác phóng xạ là: Cơ
quan Bảo vệ Môi trường (EPA), Hội đồng Luật lệ Hạch nhân (NRC), Bộ
Năng lượng (DOE), và Bô giao thông (DOT). Rác phóng xạ được phân loại
theo nguồn gốc của phế thải chứ không theo nồng độ của từng phế thải.
Đó là: 1) Phế thải từ các cọc năng lượng trong lò phản ứng hạch tâm,
2) Phế thải có nồng độ phóng xạ cao ở các lò phản ứng, 3) Phế thải
phóng xạ từ các chương trình quốc phòng, 4) Phế thải từ các hầm mỏ
uranium, 5) Phế thải có nồng độ thấp, 6) Phế thải từ các máy phát sinh
ra phóng xạ như máy X-ray v.v…

Nguồn phóng xạ

Sự phóng xạ là một tính chất đặc biệt của một số nguyên tố như Uranium
có thể phát thải ra trong điều kiện thông thường, các tia (radiation)
alpha và beta, đôi khi tia gamma do sự phân huỷ tự nhiên
(disintegration hay decay) nhân (nuclei) của nguyên tử. Do đó, có
nhiều loại phóng xạ mang cường độ khác nhau tuỳ theo số lượng các tia
phóng xạ trong mỗi nguyên tố.

Bất cứ áp dụng hiện tượng phóng xạ trên trong việc đem lại phúc lợi
cho nhân loại cũng đều tạo ra phế thải phóng xạ hay phế thải hạch nhân
(nuclei waste). Và cung cách tiếp cận của nguồn phế thải lầy vào cơ
thể chúng ta chính là nguồn nước và không khí.

Nguồn nước bao bọc quả địa cầu là nơi dung dưỡng và phát thải chất
phóng xạ vào môi trường. Khi một phế thải phóng xạ đi vào đường nước,
các tia phóng xạ đó sẽ được hấp thụ bởi cây cỏ chung quanh nguồn nước
trên, cũng như tất cả các sinh động vật sống trong vùng nước bị nhiễm
độc trên. Các tia phóng xạ cũng có thể lơ lửng trong không khí và xâm
nhập vào cơ thể con người, cây cỏ, thú vật và nguồn đất. Dó đó, con
người có thể hấp thụ các chất phóng xạ qua đường nước, không khí, và
thực phẩm.

Tựu trung, chất phóng xạ có thể tích tụ trong cơ thể lâu hơn đời sống
của con người vì sự bán huỷ (half life) của những tia phóng xạ dài hơn
một ngàn năm dựa theo ước tính của Viện Hàn lâm Quốc gia Khoa học Hoa
Kỳ (US NAS). Cũng theo ước tính trên thì số lượng rác phóng xạ Hoa kỳ
chứa trong năm 1983 phải cần đến 3 triệu năm sau đó mới có thề tự phân
huỷ trở về định mức thiên nhiên.

Việc tiếp cận phóng xạ đến từ nhiều nguồn khác nhau:

• Quần áo bảo vệ cơ thể;

• Các súc vật thí nghiệm trong phản ứng có chứa phóng xạ;

• Hệ thống nước làm nguội các nhà máy điện nguyên tử, các cọc phóng xạ
(fuel rod), và tất cả dụng cụ trong nhà máy điện nguyên tử;

• Nhà máy tinh chế các cọc phóng xạ;

• Các dụng cụ y khoa có chứa phóng xạ v. v…

Phân loại phế thải phóng xạ

Phế thải phóng xạ được chia ra làm ba loại: phế thải có nồng độ cao,
phế thải sau khi tách phóng xạ từ các hầm mỏ gọi là mill tailings, và
phế tảhi có nồng độ thấp.

1- Phế thải phóng xạ có nồng độ cao: Đây là nguồn phế tảhi quan trọng
nhất gồm các cọc phản ứng phóng xạ trong những nhà máy năng lượng
phóng xạ dùng trong thương mại và quốc phòng. Đây là nguồn phế thải có
thể phát thải phóng xạ hàng triệu năm sau đó.. Tại Hoa Kỳ, các nàh máy
phát điện hạch tâm phát thải hàng năm trên 3.000 tấn phế thải loại
lầy, chưa kể các nguồn phế thải trong quốc phòng. Phế thải từ các cọc
phản ứng của 100 nhà máy điện hạch tâm ở Hoa Kỳ hàng năm chiếm một
diện tích bằng một sân bóng bầu dục và dầy trên một bộ (foot). Chỉ một
cọc phản ứng phế thải phát xuất ra trên 1 triệu rems (đơn vị phóng
xạ).

Hiện tại, đối với các loại phế thải lầy, những nhà máy năng lượng hạch
nhân dùng phương pháp ngâm trong nước lạnh chứa trong bồn chứa bằng
chì (lead), nhằm mục đích ngăn chặn sự phát thải của tia phóng xạ
gamma và phòng ngừa sự tách rời (fission) của các nguồn phóng xạ còn
lại ở trong cọc. Đây chỉ là một giải pháp tạm thời trong khi chờ đợi
quyết định của Bộ Năng lượng có thể ban hành trong năm 2008 nơi "an
nghỉ" sau cùng ở Nevada…

2- Phế thải từ các hầm mỏ phóng xạ: Đây là nguồn phế thải ph1ongxạ sau
khi tinh chế đất, đá có chứa phóng xạ từ các hầm mỏ. Thông thường các
mõ uranium chỉ có nồng độ khoảng 1%, tất cả các phần còn lại là phế
thải chiếm một diện tích rất lớn phát tảhi phóng xạ có thể làm ô nhiễm
nguồn nước và không khí chung quanh vùng được khai thác. Tính đến
1989, toàn quốc Hoa Kỳ chứa 140 triệu tấn loại phế thải nầy, và hàng
năm phát thải thêm khoảng 15 triệu tấn. Mặc dù nồng độ phóng xạ thấp,
nhưng vẫn có nhiều chất đồng vị có thể tồn tại hàng triệu năm.

3- Phế thải phóng xạ nồng độ thấp: Đây bao gồm tất cả các nguồn phế
thải phóng xạ không nằm trong hai loại phế thải trên. Đó là các nguồn
nước thải trong các lò phản ứng, những nguồn phóng xạ trong các phòng
thí nghiệm, bịn viện, và trong kỹ nghệ. Tuy được liệt kê nguồn phế
thải phóng xạ có nồng độ thấp, nhưng điều đó không có nghĩa là không
nguy hiểm, vì các tia phóng xạ nầy vẫn tồn tại trong nước và trong
không khí hàng ngàn năm sau đó.

Phế thải nầy được chia ra làm hai loại: Phế thải nước chứa các cọc
phóng xạ trong thời gian phản ứng; và phế thải từ các khai trung hoà
(neutron) trong thời gian tinh chế những cọc phản ứng. Các loại phế
thải nầy được chứa tại những địa điểm phát sinh ra phế thải cho đến
khi bị phân huỷ (decay) hoàn toàn, và sau đó mới được chuyển tải vào
các bãi rác.

Giải quyết phế thải phóng xạ

Đối với những nguồn phế thải có nồng độ phóng xạ thấp, bãi rác dành
riêng cho loại phế thải nầy được xây dựng từ những năm 1960. Nơi đây,
các đường hầm chứa phế thải được thiết lập sâu dưới bãi rác. Thùng phế
thải được chuyển vào các đường hầm trên và được bao bọc bằng những lớp
đất được nén cứng để tránh mức độ ẩm có thể ảnh hưởng đến phết thải
phóng xạ trong các thùng chứa kín.

Qua ba nguồn phế thải phóng xạ kể trên, phế thải phóng xạ có nồng độ
cao là nguy hiểm nhất, và phương cách để tồn trử dài hạn cho loại phế
thải lầy cần phải ngăn ngừa hiện tượng rò rỉ ra ngoài nguồn nước hay
lòng đất, hoặc không khí. Trước hết cần phải giảm thiểu tối đa thể
tích của phế thải, và trong mỗi bồn chứa cần phải ước tính mức độ đồng
vị phát thải trong tương lai cũng như phản ứng phát nhiệt cần phải
tính toán để các thùng chứa phế thải không bị nứt ra.

Sau cùng, các thùng chứa phế thải được chôn sâu vào lòng đất bao bọc
bằng những hầm chứa xây liên cố bằng xi măng dầy.

Từ những năm 1940 đến 1960, những thùng chứa phế thải phóng xạ được
chôn vùi dưới long đại dương. Giải pháp nầy được chấm dứt vào năm 1970
khi EPA Hoa Kỳ khám phá ra rằng có ít nhất ¼ các thùng chứa dưới đáy
biển bị rò rỉ.

Vào thập niên 1980, Hoa Kỳ mới chọn giải pháp chôn phế thải phóng xạ
trong lòng đất và đã chi ra trên 2 tỷ Mỹ kim cho giải pháp nầy bằng
cách xây dựng những đường hầm dưới lòng đ ất sâu để chứa những thùng
phế thải.

Vào năm 1987, vùng núi Yucca thuộc tiểu bang Nevada, 100 dậm về phía
Tây Bắc của thành phố Las Vegas, được chọn làm nơi an nghĩ sau cùng
của loại phế thải nầy. Chi phí dự trù thêm là 15 tỷ Mỹ kim và dự định
đi vào hoạt động vào năm 2010.

Từ đó đến nay, vẫn chưa có một quyết định sau cùng nào cả vì có nhiều
ý kiến từ nhiều phía khác nhau. Những tranh cãi tiếp tục diễn ra, và
vấn đề phế thải phóng xạ vẫn còn là một đề tài thời sự.

Những tranh luận về một "bãi rác" cho phế thải phóng xạ

Qua những bất đống quan điểm về mức phóng xạ, sư an toàn sau khi rác
phóng xạ được chôn vào lòng đất…các nhà khoa học, kinh tế, và chính
trị có nhiều giải pháp đề nghị khác nhau như: 1- Cho tất cả phế thải
phóng xạ vào một bồn chứa kín và chuyển tải vào quỷ đạo trái đất; 2-
Chôn phế thải phóng xạ dưới các tảng băng vùng Nam cực; 3- Hay táo bạo
hơn nữa là phá huỷ (bombard) phế thải phóng xạ bằng bom nguyên tử để
biến đổi phế thải thành những đồng vị (isotope) ít độc hại hơn. Nhưng
tất cả 3 giả thuyết trên đều không được áp dụng.

Sau cùng giải pháp Yucca vẫn đang còn nằm trên bàn tranh luận cả ở
Thượng viện và Tối cao Pháp viện.

Kết luận

Hiện tại, những nhà làm luật của tiểu bang Nevada đang kiện EPA về
giải pháp Yucca, mặc dù công trình vẫn đang tiếp tục xây dựng để chứa
tất cả những phế thải phóng xạ có nồng độ cao từ khắp nước Mỹ. Các
cuộc tranh cãi đang đi vào bế tắc, ít nhất là trong giai đoạn hiện tại
sau hơn 60 năm tranh luận về giải pháp giải quyết vấn để phế thải
phóng xạ nầy.

Bế tắc vì phế thải được tạo ra chỉ nhằm mục đích giải quyết tiện nghi
cho một thành phần dân chúng sống ở nhữnh thành phố lớn. Và thành phần
dân chúng phải gánh chịu trước mắt là những vùng nông thôn xa xôi,
chẳng những không được hưởng những phúc lợi trên mà còn phải đối mặt
với nguy cơ phát sinh ra từ bãi rác.

Cũng như trong tương lai, con người hiện tại hưởng tất cả thành tựu về
việc ứng dụng nguyên tử và hạch nhân trong đời sống; trong lúc đó di
hại sẽ còn kéo dài nhiều thế hệ tiếp theo sau. Đây chính là điểm bất
công nhất dưới tầm nhìn của những nhà tương lai học và dưới quan điểm
toàn cầu hoá.

Từ những suy nghĩ trên, thiết nghĩ một vài biện pháp căn bản sau đây
có thể góp phần vào việc giải quyết vấn nạn phế thải phóng xạ trong
khi chờ đợi một giải pháp tối ưu cho vấn đề. Đó là:

1- Cần phải hạn chế thể tích phế thải phóng xạ bằng cách cô lập bộ
phận thực sự phát thải phóng xạ mà thôi;

2- Phân tích và tách rời các loại phế thải có mức độ tự huỷ (decay)
khác nhau để giảm thiểu diện tích của bãi rác;

3- Hạn chế và nếu có thể, chấm dứt việc sử dụng năng lượng hạch tâm;

4- Phát triển nghiên cứu các loại năng lượng sạch và năng lượng tái
tạo nhằm mục đích giải quyết vần đề cũng như hạn chế được hiện tượng
hâm nóng toàn cầu.

Làm được các điều trên, theo ước tính của nhiều nhà khoa học, sẽ giải
quyết được một phần nào bế tắc của giải pháp Yucca tại Hoa Kỳ cũng như
ở các quốc gia phát triển Âu Châu.

MAI THANH TRUYẾT