Cho
đến ngày nay, Việt Nam có khoảng 28 nhà máy điện cung cấp khoảng 8741 MW.
Mỗi năm b́nh quân một người Việt Nam tiêu thụ khoảng 400 kW giờ (kWh) tới
năm 2010, và Việt Nam dự định tăng cường 22 nhà máy thủy điện, 7 nhà máy
dùng than đá và 8 nhà máy dùng dầu hỏa hoặc khí đốt (gas) và v́ vậy trong
tương lai muốn thỏa măn nhu cầu điện năng, Việt Nam bắt buộc phải dùng các
nhà máy chạy bằng nguyên tử.
Hiện
nay trên thế giới có khoảng gần 40 quốc gia dùng máy điện nguyên tử đứng
đầu là Mỹ Quốc dùng 97411 MW, Pháp Quốc
dùng 63073 MW, Nhật dùng
43941 MW, Nga dùng
19843 MW, Đại Hàn dùng 12990 MW, Đài
Loan dùng 4884 MW, Trung Quốc dùng 2167 MW,
Đức Quốc dùng 21122 MW, Gia Nă Đại dùng 9998 MW, India dùng 2503 MW,….
Chi tiết :
http://www.inb.gov.br/english/usinasMundo.asp
Nuclear Power Plants in the World
Country |
Nº of
operating
units |
Generation
capacity MW |
Nº of
units
under
construction |
Generation
capacity MW |
South Africa |
2 |
1800 |
|
|
Germany |
19 |
21122 |
|
|
Argentina |
2 |
935 |
1 |
692 |
Armenia |
1 |
376 |
|
|
Belgium |
7 |
5712 |
|
|
Brazil |
2 |
1855 |
|
|
Bulgária |
6 |
3538 |
|
|
Canada |
14 |
9998 |
|
|
China |
3 |
2167 |
8 |
6420 |
China (Taiwan) |
6 |
4884 |
2 |
2560 |
Koréia |
16 |
12990 |
4 |
3820 |
Slovenia |
1 |
676 |
|
|
Spain |
9 |
7512 |
|
|
USA |
104 |
97411 |
|
|
Finland |
4 |
2656 |
|
|
France |
59 |
63073 |
|
|
Great Britain |
35 |
12968 |
|
|
Holland |
1 |
449 |
|
|
Hungary |
4 |
1755 |
|
|
India |
14 |
2503 |
|
|
Iran |
|
|
2 |
2111 |
Japan |
53 |
43491 |
3 |
3190 |
Lithuania |
2 |
2370 |
|
|
Mexico |
2 |
1360 |
|
|
Paquistan |
2 |
425 |
|
|
Slovak Republic |
6 |
2408 |
2 |
776 |
Czech Republic |
5 |
2569 |
1 |
912 |
Romênia |
1 |
650 |
1 |
650 |
Russia |
29 |
19843 |
3 |
2825 |
Sweden |
11 |
9432 |
|
|
Switzerland |
5 |
3192 |
|
|
Ukraine |
13 |
11207 |
4 |
3800 |
Total
|
438
|
351327
|
31
|
27756
|
Source:
IAEA PRIS DATA BANK 2001 |
Để
muốn hiểu rơ về các nhà máy nguyên tử ta hăy nghiên cứu rất nhanh chóng
các nhà máy nguyên tử tại Mỹ Quốc v́ Mỹ Quốc là nước xử dụng nhiều nhất về
nhà máy nguyên tử.
Mỹ
Quốc hiện nay xử dụng khoảng trên 104 nhà máy nguyên tử. Các nhà máy
nguyên tử đầu tiên dùng tại Mỹ Quốc chế tạo bởi Westinghouse có tên là các
ḷ phản ứng có sức ép nước trong khi đó các ḷ phản ứng nước sôi th́ được
chế tạo bởi pḥng thí nghiệm quốc gia cho tới năm 2005 điện năng do các
nhà máy nguyên tử cung cấp khoảng 781 tỷ kWh (khoảng 20%). Mỗi một kWh sản
xuất ra trị giá 1.86 xu (cent) năm 2006 và rẻ hơn điện từ than đá cũng như
từ chất khí đốt (gas). Cho đến năm 2004, tổng cộng trên toàn nước Mỹ có
104 ḷ phản ứng nguyên tử đă được cấp giấp phép và cung cấp
97452 MW. Cho đến tháng 12 năm 2007 th́ đă
có 110 ḷ phản ứng nguyên tử được cấp giấy
phép nhưng hiện chỉ xử dụng 104 ḷ phản ứng
(nuclear reactors).
Hiệu
suất của nhà máy nguyên tử lúc đầu sản xuất cho tới năm 1980 trung b́nh
của ḷ máy nguyên tử Hoa Kỳ là 54% cho tới năm 1991 là 68% và năm 2001
tăng lên 90.7% và đặc biệt các ḷ máy nguyên tử của hăng Exelon có 17 ḷ
phản ứng đạt năng suất 94.4% năm 2001.
Trung
b́nh năm 1990, th́ mỗi năm cần 107 ngày để tái cung cấp nhiên liệu cho ḷ
tới năm 2000 th́ c̣n 40 ngày tới ngày nay chỉ c̣n
15 ngày.
Chi
tiết :
http://www.uic.com.au/nip58.htm#capacity
Hiện
nay giá Uranium là 130 đô-la/kg ($50/lb U3O8).
Tại
Mỹ Quốc các mỏ Uranium tập trung tại New Mexico và Wyoming. Việc xây dựng
nhà máy nguyên tử thường mất thời gian lâu dài từ 5 tới 10 năm và phải
chuẩn bị kỹ lưỡng. Việc điều hành nhà máy nguyên tử th́ cần các kỹ sư và
nhân viên kỹ thuật gồm 600 đến 800 nhân viên. Thí dụ như Việt Nam muốn có
4 nhà máy nguyên tử, mỗi nhà máy có 2 ḷ (8 ḷ phản ứng) th́ phải cần một
số kỹ sư và chuyên viên kỹ thuật khoảng từ 2400 tới 3200 nhân viên kỹ
thuật. Trên thế giới hiện nay chỉ có nhà máy nguyên tử của Hoa Kỳ, Pháp và
Nhật là an toàn nhất, v́ lẽ đó Việt nam nên gửi các kỹ sư và chuyên viên
đến các trường học tập thuộc các quốc gia này. Đặc biệt là các kỹ sư sau
khi tốt nghiệp tại Việt Nam với các văn bằng Kỹ sư Điện, Điện tử, Điện
toán, Cử nhân Toán, Vật lư và Hóa học nên lựa chọn Hoa Kỳ để học Kỹ sư
Nguyên tử lực (Master in Nuclear Engineering), trường Đại học Michigan,
Đại học MIT (Massachussett Institute of Technology), Đại học Berkely, Đại
học Texas.
Chi tiết :
http://www.nuc.berkeley.edu/graduate/ms.htm
http://www-ners.engin.umich.edu/graduate/requirements/index.html
http://ocwweb.icmc.usp.br/OcwWeb/Nuclear-Engineering/index.htm
http://nuclear.tamu.edu/home/
Các
sinh viên đó sau khi tốt nghiệp ngành Nguyên tử lực phải thực tập tại các
nước đang theo học một thời gian từ 3 đến 5 năm trước khi về nước. Và v́
vậy lúc mới đầu phải trông mong vào các Kỹ sư ngoại quốc ở các quốc gia
nói trên trong việc điều hành, và Kỹ sư Việt Nam phụ tá học nghề trong
công việc bảo tŕ nhà máy an toàn (không phóng xạ nguy hiểm).
Các
nhà máy nguyên tử chỉ sản xuất điện năng nhưng không sản xuất khí CO2
làm ô nhiễm môi trường như những nhà máy chạy khí đốt, dầu, than.
Các ḷ phản ứng (reactor) hiện nay gồm có Westinghouse máy
AP1000 mà Việt Nam dự định dùng loại máy
này v́ đó là loại mới nhất. Nhà máy này có ưu điểm là giúp thời gian xây
dựng nhà máy c̣n 36 tháng. Các ḷ phản ứng AP1000 sẽ được xây dựng tại Mỹ,
Anh, và Trung Quốc. (Capital costs of the 1100 MWe AP1000 are expected
to be competitive and modular design will reduce construction time to 36
months. It is under active consideration for building in the USA and the
UK, has been selected for China and is capable of running on a core of
mixed-oxide fuel if required.)
Loại
máy thứ hai của hăng General Electric - Hitachi
tên là BWR (ESBWR) hiện nay đang xin giấp
phép và hy vọng tới năm 2008 hoặc 2009 sẽ được giấp phép.
(General
Electric - Hitachi's Economic & Simplified BWR (ESBWR) of 1550 MWe
is developed from its ABWR and has passive safety systems. In submitting
it to the NRC for design certification, GE said its 7500-page application
represented a decade of work. Design approval is expected in 2008 or 2009,
with certification following a year later. It is favoured in several plans
for US new build.)
Loại
thứ ba của Pháp AREVA NP và loại EPR sẽ
được xử dụng năm 2015.
(France's
Areva NP has adapted its advanced EPR nuclear units for the USA,
and the design is said to exceed US safety requirements. Much of the one
million man-hours of work involved in developing this US EPR is
making the necessary changes to output electricity at 60 Hz instead of the
original design's 50 Hz. A design certification application was lodged at
the end of 2007, and the first unit (with 80% US content) is expected to
be grid connected in 2015. The main development of the type will be
through UniStar Nuclear Energy, but other US proposals also involve it.
The 1600 MWe Generation-III+ EPR is being built by Areva in Finland and by
EdF in France and has been selected for Guangdong, China.)
Loại
thứ tư của Nhật là Mitsubishi có ḷ phản
ứng tên là US-APWR sẽ đệ tŕnh giấy phép
năm 2008 sẽ được chế tạo tại Nhật với kỹ thuật của
Westinghouse.
(Japan's
Mitsubishi US-APWR design is expected to be submitted for design
certification in March 2008. This is a 1700 MWe design developed from one
which is about to be built in Japan and evolved from Westinghouse
technology. The Japanese government is expected to provide financial
support fort US licensing of both this and the ESBWR. The Washington Group
International will be involved in US developments with Mitsubishi Heavy
Industries. The US-APWR has been selected by TXU (now Luminant) for
Comanche Peak, Texas.)
Trong
các loại máy vừa kể trên tất cả đều đạt được mục tiêu an toàn, riêng máy
của Westinghouse AP1000 là cần thời gian
xây dựng điều hành ngắn nhất là 36 tháng là
có nhiều ưu điểm, vậy khi thiết lập các nhà máy, yếu tố quan trọng là thời
gian xây dựng. Tuy nhiên việc đào tạo các kỹ sư, chuyên viên và các khoa
học gia đi học tại nước ngoài như Mỹ Quốc, Âu Châu, Nhật Bổn là tầm quan
trọng nhất.
Nh́n
xung quanh Á châu, nước Phi Lụật Tân đă xây dựng nhà máy nguyên tử nhưng
không vận hành được v́ không có điều kiện kỹ thuật cũng như thiếu các
chuyên viên.
Chi tiết :
http://www.manilatimes.net/national/2007/nov/01/yehey/
top_stories/20071101top5.html
Một
nguyên tử U235 bị bắn bởi một trung ḥa tử Neutron th́ Uranium
này bị tách ra thành các mảnh nhỏ hơn gọi là các hạt phụ thuộc nguyên tử
(sub-atomic particle). Sác xuất của U235 nhận được trung ḥa tử
th́ rất cao, sau khi bị phân hạt th́ lại phóng ra các trung ḥa tử tại hạt
nhân ra bên ngoài và chạm vào các nguyên tử Uranium khác và sinh ra phản
ứng dây chuyền. Thời gian kể từ lúc nhận được Neutron và nguyên tử chỉ
phân hạt rất là nhanh chóng tính theo thời gian là picosec (1 pico-second
= 10-12 second).
Khi
một nguyên tử phân hạt th́ nó phóng ra nhiệt và tia Gamma. Các hạt phóng
ra từ một nguyên tử U235 th́ khối lượng ít hơn nguyên tử U235.
Hiệu số của sự sai biệt khối lượng của nguyên tử ban đầu và các hạt kế
tiếp là m có năng lượng sẽ được tính theo công thức E= mC2 , (theo
đó vận tốc ánh sáng trong chân không C= 300000 km/sec). Nhiệt do các phản
ứng nguyên tử vừa kể làm nước biến thành hơi, và hơi nước làm quay turbine
và sản xuất ra điện năng.
Các
ḷ phản ứng đặt trong các nhà máy được bảo vệ bởi các tường giữ các chất
phóng xạ lại bằng các bức tường thép. Các bức tường thép bảo vệ các chất
phóng xạ thuộc dạng khí hay lỏng thoát ra bên ngoài.
Việc
dùng nhà máy nguyên tử phải được bảo vệ một cách hết sức nghiêm ngặt.
Trong các tai nạn thuộc nhà máy nguyên tử th́ có nhà máy nguyên tử tại Mỹ
Quốc và tại Nga Sô Viết.
Tai
nạn nguyên tử tại Ukraine (lúc xảy ra tai nạn th́ Ukraine thuộc Liên Bang
Sô Viết) tại Chernobyl xảy ra vào ngày 26 tháng 4 năm 1986 hồi 11 giờ 23
phút 43 giây, ḷ phản ứng thứ tư trong nhà máy trước Chernobyl lúc đó
thuộc Liên Sô tại Ukraine phát nổ. Nhiều chất nổ phụ thuộc làm các chất
phóng xạ lên cao. Phóng xạ bao trùm miền Tây Liên Sô, Đông Âu Châu, Tây Âu
Châu, Bắc Âu Châu và miền Bắc nước Mỹ nữa. Các vùng thuộc Ukraine, Belarus
và Nga bị ô nhiễm trầm trọng đă làm cho 336 ngàn người phải di tản. Theo
thông cáo chính thức của Liên Sô th́ 60% chất phóng xạ bị rơi xuống
Belarus. Cho đến ngày nay, Nga, Ukraine và Belarus cũng c̣n phải tiếp tục
khử các chất độc hại. Măi đến năm 2006, Hiệp hội Nguyên tử Quốc tế và tổ
chức Sức khỏe Quốc tế báo cáo có khoảng 47 công nhân trong nhà máy chết và
9 trẻ em bị ung thư chết. Ngoài ra ước chừng 4000 người chết v́ ung thư và
6.6 triệu người bị nhiễm độc.
Chi tiết :
http://en.wikipedia.org/wiki/Chernobyl_disaster
http://environment.about.com/od/chernobyl/p/chernobyl.htm
Bên
Mỹ có tai nạn nhà máy nguyên tử tại Trimile Island ở Pennsylvania xảy ra
vào ngày 28 tháng 3 nhằm ngày thứ tư năm 1979, ḷ phản ứng Trim 2B
(meltdown) từ cái lỏi (core). Nhà máy mới đầu xây dựng bởi công ty General
Public Utilities (GPU) và phần hành bởi hăng MetroPolitin Addison Co. Tai
nạn này là tai nạn về biến cố kiểm soát áp suất hoặc tai nạn liên quan đến
bộ phận giảm nhiệt. Tai nạn xem như là một biến cố nghiêm trọng cho kỹ
nghệ điện nguyên tử của Hoa Kỳ tuy nhiên không một người chết trong công
nhân cũng như các người lân bang. Vụ nổ này làm cho việc xây dựng nhà máy
nguyên tử tại Mỹ bị ngưng trệ măi đến năm 2000 v́ giá dầu càng ngày càng
lên cao cho nên Mỹ mới tiếp tục gia tăng xây dựng các nhà máy nguyên tử
trở lại.
Chi
tiết :http://en.wikipedia.org/wiki/Three_Mile_Island
Số
điện năng tiêu thụ càng ngày càng gia tăng trên thế giới ngày nay do nhu
cầu tiêu dùng và sản xuất kỹ nghệ nhưng v́ dầu hỏa càng ngày càng suy cạn
và sẽ hết trên dưới 100 năm do đó bắt buộc dù muốn dù không phải dùng
nguyên tử năng. Riêng Việt Nam đă cố gắng dùng thủy điện đạt tới 50% số
điện tiêu dùng nhưng v́ thủy điện có điều bất tiện trong những tháng ít
mưa, nước xuống thấp các máy thủy điện giảm công suất không đủ điện năng.
Ta
cũng nên nói thêm, Việt Nam hiện nay có những công tŕnh tiểu thủy điện (pico-hydro-power)
tức là những máy dùng thủy điện cung cấp điện cho mỗi gia đ́nh, hiện có
khoảng 120 ngàn gia đ́nh dùng nhưng không đáng kể.
Chi
tiết:
http://www.reuk.co.uk/Pico-Hydro-Power.htm
Vậy
dự định thiết lập nhà máy nguyên tử tại Việt Nam là một bước rất quan
trọng trong việc thỏa măn nhu cầu điện năng cho cả nước. Bốn (4) nhà máy
nguyên tử dự định thành lập với khoảng 8 ḷ phản ứng, dự định ngân sách là
16 tỷ đô-la Mỹ, tuy nhiên nguyên vật liệu gia tăng mỗi năm cũng như tiền
công nhân gia tăng mỗi năm cho nên ít nhất phải tốn thêm 8 tỷ tức là 24 tỷ
đô-la Mỹ mới đủ.
V́ Mỹ,
Nhật và Pháp là 3 nước dùng nguyên tử năng nhiều nhất thế giới và an toàn
nhất thế giới không xảy ra vụ chết người nào trong quá tŕnh xử dụng
nguyên tử năng vậy Việt Nam bắt buộc dùng những kỹ thuật từ 3 nước đó.
Sinh
viên Việt Nam tốt nghiệp tại các đại học ngọai quốc phải ở lại thực tập
tại quốc gia theo học ít nhất là 3 năm trước khi về nước làm việc mới đủ
kinh nghiệm. Khi bắt đầu xử dụng nguyên tử đầu tiên nên dùng là các công
ty ngoại quốc có kinh nghiệm để điều hành nhà máy để bảo đảm kỹ thuật cũng
như an toàn cho nhà máy.
Websites tham khảo:
http://www.earthtimes.org/articles/show/107550.html
http://english.vietnamnet.vn/social/2007/12/760082/
http://www.ita.doc.gov/doctm/electric_philippines_vietnam_
thailand_0606.html
http://www.inb.gov.br/english/usinasMundo.asp
http://www.uic.com.au/nip58.htm#capacity
http://www.evn.com.vn/Dynamics/tintuc1.asp?
InforID=9891&CategoryID=806&Pos=864&rCount=0
http://library.thinkquest.org/23156/nuketech.html
http://www.uic.com.au/reactors.htm
http://www.eia.doe.gov/emeu/cabs/Vietnam/Background.html
http://www.ipsnews.net/news.asp?idnews=32466
http://www.planetark.org/dailynewsstory.cfm/newsid/15311/story.htm
http://www.earthtimes.org/articles/show/43036.html
http://www.eia.doe.gov/cneaf/nuclear/page/
nuc_reactors/reactsum2b.html#vietnam
Phân
tích điện năng:
http://search.yahoo.com/search?p=total+electric+power+used+
in+vietnam+one+year&fr=yfp-t-501&toggle=1&cop=mss&ei=UTF-8