Trung Quốc cấp phép vận hành lò phản ứng đầu tiên sử dụng thorium, loại nhiên liệu có thể cung cấp năng lượng cho nước này trong 20.000 năm.
Trung Quốc có nguồn dự trữ thorium dồi dào. Ảnh: IEEE Spectrum
Lò phản ứng muối nóng chảy thorium nhiên liệu lỏng 2 megawatt (MW) (MSR) nằm ở thành phố Vũ Uy trên sa mạc Gobi tại tỉnh Cam Túc, vận hành bởi Viện Vật lý ứng dụng Thượng Hải thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Giấy phép do Cục An toàn Hạt nhân Quốc gia cấp hôm 7/6, cho phép viện quản lý vận hành lò phản ứng trong 10 năm và bắt đầu với hoạt động thử nghiệm. Theo giấy phép, viện sẽ chịu trách nhiệm về an toàn của lò phản ứng và phải tuân thủ mọi điều luật và tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan.
Lò MSR thorium là một loại công nghệ hạt nhân tiên tiến, sử dụng chất lỏng, thường là muối nóng chảy như nhiên liệu và chất làm mát. Loại lò này cung cấp một số lợi thế tiềm năng so với lò phản ứng uranium truyền thống, bao gồm độ an toàn cao hơn, giảm chất thải và cải thiện hiệu suất nhiên liệu. Nguồn thorium dồi dào hơn so với uranium và Trung Quốc có nguồn dự trữ thorium rất lớn. Lò phản ứng mới là một thành tựu quan trọng trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân của Trung Quốc, cho thấy bước tiến của nước này trong phát triển và triển khai công nghệ hạt nhân tiên tiến.
Dự án được giới thiệu vào năm 2011 nhưng mãi tới năm 2018, quá trình thi công mới bắt đầu. Theo dự kiến ban đầu, lò phản ứng cần 6 năm để xây dựng, nhưng các nhà khoa học và kỹ sư hoàn thành công việc trong khoảng 3 năm. Cơ quan môi trường mất thêm hơn 2 năm để xác nhận cơ sở đáp ứng tiêu chuẩn an toàn cao nhất.
Trung Quốc không phải nước đầu tiên xây dựng lò phản ứng thorium, nhưng chưa có nỗ lực nào trước đây vượt qua bước thí nghiệm. Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge (ORNL) ở Mỹ tiến hành Thí nghiệm lò phản ứng muối nóng chảy từ năm 1965 đến năm 1969 và chứng minh thành công tính khả thi của lò MSR thorium. Tuy nhiên, họ không xúc tiến sử dụng thương mại do nhiều yếu tố, bao gồm ngân sách hạn chế và thay đổi ưu tiên.
Lò MSR thorium ở Vũ Uy sẽ trải qua hoạt động thử nghiệm sau khi tải nhiên liệu. Thử nghiệm bao gồm lần đầu tiếp cận điểm tới hạn, điểm mà tại đó phản ứng hạt nhân có thể tự duy trì. Đây là bước thiết yếu trong quá trình khởi động lò phản ứng, bao gồm những điều kiện được kiểm soát cẩn thận để đảm bảo đạt trạng thái tự duy trì theo lộ trình an toàn.
Một thử nghiệm khác gồm: lò ngừng hoạt động có chủ đích hoặc giảm mức năng lượng xuống dưới 90% công suất tối đa. Các kỹ sư cần kiểm soát quá trình để đảm bảo lò hoạt động trong giới hạn an toàn và mọi thay đổi hay điều chỉnh đều được theo dõi. Báo cáo kết quả sẽ được trình lên Cục An toàn Hạt nhân trong vòng hai tháng sau khi hoàn tất mọi thử nghiệm.
Trung Quốc có một trong những nguồn dự trữ thorium lớn nhất thế giới, ước tính đáp ứng nhu cầu về tổng lượng điện của cả nước trong hơn 20.000 năm. Nếu lò phản ứng muối nóng chảy hoạt động thành công và khả thi về mặt thương mại, công nghệ có thể giúp Trung Quốc mở rộng cung cấp năng lượng hạt nhân cho các thành phố nội địa.
Một trong những lợi thế của lò MSR thorium là linh hoạt về mặt vị trí. Sử dụng muối nóng chảy như nhiên liệu và chất làm mát cho phép chuyển hóa nhiệt hiệu quả hơn, loại bỏ nhu cầu dùng lượng nước lớn như lò phản ứng thông thường. Thông qua MSR thorium, Trung Quốc có thể xây dựng nhà máy điện hạt nhân ở những thành phố cách xa vùng ven biển, từ đó giảm bớt phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.
An Khang (Theo SCMP)
