Avatar's sean

Ghi chép của sean

Dịch những phần chính của bài luận của tiến sỹ Josef Oehmen về lò phản ứng giữa vùng thảm họa ở Nhật


[Bài dịch dưới đây hoàn toàn do mình viết theo cách hiểu của mình và cố gắng sử dụng từ ngữ một cách tốt nhất có thể, mọi ý kiến đóng góp mời comment vào đây]

Comment quá dài nên mình đành viết ra note

Lúc gửi link thì mình khá bận, giờ mới có chút thời gian để viết. Nói chung là bài trên (trừ đoạn update tình hình trực tiếp từ Nhật) được post trên blog của tiến sỹ Josef Oehmen ở MIT (http://lean.mit.edu/index.php?option=com_content&view=article&id=845&Itemid=816) 1,2 ngày trước mang tựa đề “Why I am not worried about Japan’snuclear reactors.”

Trước khi đọc thì mình xin nói luôn mình không phải dân trong ngành, nhưng mình thích tìm hiểu về Vật Lý và các lĩnh vực liên quan, nếu có gì sai sót thì mời các chuyên gia vào sửa chữa cùng :)

Bài blog này có 2 phần chính: phần đầu giải thích về nguyên lý cơ bản đằng sau các phản ứng hạt nhân và chuyện gì sẽ xảy ra với một lò phản ứng khi có một thảm họa động đất và phần tiếp theo Oehmen bàn về các bước để khắc phục hậu quả của thảm họa, đặc biệt Oehmen còn nêu chi tiết những phỏng đoán của ông về từng bước mà người Nhật sẽ thực hiện (lưu ý: từ vài ngày trước, và đến giờ thì gần như hoàn toàn khớp với phỏng đoán của ông) và chốt lại là nếu các bạn Nhật đủ ngon (no doubt) thì chúng ra sẽ không phải lo lắng quá nhiều về một thảm họa hạt nhân xảy ra 

Đây là link thẳng đến bài blog (đã đc chỉnh sửa 1 chút) của Oehmen: http://mitnse.com/2011/03/13/why-i-am-not-worried-about-japans-nuclear-reactors/

Điểm hay của bài essay này là nó được viết dưới góc nhìn của một nhà khoa học, nhìn nhận vấn đề một cách điềm tĩnh và tỉnh táo, chứ không phải của cánh truyền thông chộp giật

Nói chung trước khi có thể hiểu được bài luận trên thì các bạn có thể đọc thêm về nguyên lý hoạt động của lò phản ứng/phản ứng hạt nhân (nếu ngại google thì đã có ngay trong phần đầu tiên của bài, các từ ngữ theo mình ko quá khó hiểu) 

Còn nếu lười nữa thì các bạn chỉ cần biết 1 số điểm chính như sau: phản ứng hạt nhân tạo ra RẤT nhiều năng lượng -> nhiều nhiệt -> cần làm mát -> cơ chế làm mát rất đa dạng -> 1 lò có thể có nhiều cơ chế làm mát/điều hòa phản ứng hạt nhân và khi thảm họa xảy ra thì lò phản ứng sẽ được shut down, tuy nhiên lượng nhiệt dư thừa vẫn còn rất nhiều và cần phải được loại bỏ bởi các cơ chế này nếu không nó sẽ làm overheat các thanh nhiên liệu:

Maintaining enough cooling to remove the decay heat in the reactor is the main challenge in the affected reactors in Japan right now.

Khi thảm họa xảy ra, các bước khắc phục hậu quả được tiến hành tuần tự ("Depth in Defense"):

- Có động đất: lò phản ứng tự động tắt, các "control rods" (các thanh boron dùng để hút neutron) được nhanh chóng đưa vào trong lò và phản ứng dây chuyền ngưng lại, hệ thống làm mát phải loại bỏ lượng nhiệt dư thừa ở thời điểm này

- Tuy nhiên, động đất cũng làm tê liệt nguồn điện của lò phản ứng. Lúc này, một hệ thống sơ-cua được đưa vào sử dụng (lưu ý rằng các lò phản ứng đã được tắt hoàn toàn, không tạo ra điện nữa)

- Trong một giờ đồng hồ đầu tiên, các máy phát điện diesel khẩn cấp được đưa vào sử dụng. Tuy nhiên, một điều không ngờ tới là sóng thần đánh vào làm tê liệt phương án này. Nhưng mọi việc không dừng ở đây.

- Các máy phát điện không chạy được thì lò phản ứng lập tức được chuyển sang dùng pin dự trữ, đủ để chạy hệ thống làm mát trong 8 tiếng

- Pin chạy hết sau 8 tiếng, hệ thống làm mát vô dụng, và lượng nhiệt dư sinh ra càng nhiều, lúc này người ta bắt đầu tính đến khả năng "core meltdown" 

Note that the term “meltdown” has a vague definition. “Fuel failure” is a better term to describe the failure of the fuel rod barrier (Zircaloy).  This will occur before the fuel melts, and results from mechanical, chemical, or thermal failures (too much pressure, too much oxidation, or too hot).

- Tuy nhiên ở thời điểm đó, mọi việc chưa đến mức quá trầm trọng và meltdown chưa thể xảy ra được, và mục tiêu chính vẫn là giữ cái nhân không vượt ngoài tầm kiểm soát khi nhiệt tăng lên và giữ cho lớp sơn phủ ngoài các thanh nhiên liệu được càng lâu càng tốt

- Ưu tiên hàng đầu vẫn là việc làm mát. Tuy nhiên hệ thống làm mát đã bị vô hiệu hóa gần hết, nhiệt độ vẫn tiếp tục tăng, nước bốc hơi làm cho áp suất trọng lò tăng -> người ta phải làm giảm áp suất bằng cách dẫn bớt hơi nước và các khí khác ra bên ngoài ít một để đảm bảo tình trạng nguyên vẹn của các thanh nhiên liệu và cả các bộ phận của cái containment

- Đây là đoạn nhiều người lo lắng: các khí trên không thể không lẫn các chất phóng xạ, tuy nhiên lượng các chất phóng xạ này không nhiều và phân rã rất nhanh nên hậu quả là không đáng kể.

- Trong khi việc này đang diễn ra thì các máy phát lưu động đã được đưa đến hiện trường.

- Một điểm cần lưu ý là cho dù một phần khí được dẫn ra ngoài, các khí ở bên trong build up vẫn nhanh hơn lượng được dẫn ra, có nghĩa là áp suất bên trong vẫn dâng lên nhanh. Lúc này một phần lớp sơn phủ đã đạt nhiệt độ rất cao (>1200 độ C) và kích thích phản ứng giữa Zircaloy và nước tạo ra Hydro.

- Hydro trong lò phản ứng tiếp tục được tạo ra, trong khi bên trong lò không có không khí, khi được dẫn ra ngoài, nó lập tức phản ứng với oxy và gây nổ, điều này đã xảy ra ở lò số 3 Fukushima. Sự việc này không nằm trong kịch bản, cho dù nó gây hư hại cho tòa nhà đặt lò phản ứng, nó không hề đe dọa đến kết cấu an toàn của lò

- Vì một phần lớp sơn phủ vượt quá nhiệt độ cho phép (1200 độ C), một số hư hại đã xảy ra: nhiên liệu bên trong vẫn còn nguyên nhưng Zircaloy bên ngoài đã bắt đầu "rụng" -> hậu quả: một số các chất phóng xạ đã bị rò, nhưng không nhiều

 - Lượng nước trong lò còn không nhiều (do hệ thống làm mát đã bị hạn chế khá nhiều), nước biển được pha thêm boric acid - một chất hút neutron - được bơm vào thay nước tinh khiết. Nước biển này sẽ làm quá trình dọn dẹp "hậu kỳ" vất vả hơn, nhưng đổi lại hỗ trợ đắc lực cho quá trình làm mát hiện tại

- Sau khi bơm nước biển vào thì: 

This process decreased the temperature of the fuel rods to a non-damaging level. Because the reactor had been shut down a long time ago, the decay heat had decreased to a significantly lower level, so the pressure in the plant stabilized, and venting was no longer required.

Tức là đã gần như ngon. Toàn bộ những cái trên được Oehmen viết trước ngày 14

Update thêm ngày 14/3: 

***UPDATE – 3/14 8:15 pm EST***

Units 1 and 3 are currently in a stable condition according to TEPCO press releases, but the extent of the fuel damage is unknown.  That said, radiation levels at the Fukushima plant have fallen to 231 micro sieverts (23.1 millirem) as of 2:30 pm March 14th (local time).

***UPDATE – 3/14 10:55 pm EST***

The details about what happened at the Unit 2 reactor are still being determined.  The post on what is happening at the Unit 2 reactor contains more up-to-date information.  Radiation levels have increased, but to what level remains unknown.
3189 ngày trước · Bình luận · Loan tin ·  
được loan tin bởi MaiHoa , hwii_dg13 người nữa
sean
Note: các sự kiện nổ, cháy sau này đều bắt nguồn từ các vụ nổ vì hydro như đã nói trong bài và đã được mình dịch rất kỹ trong note trên, vì thế không có gì phải băn khoăn về độ an toàn của lò

mình cũng vừa cập nhật: http://bbc.in/e2BVfY - radiation ở
8 năm trước· Trả lời
TanNg
Mình đọc từ mấy hôm trước hiểu là mấy vụ nổ là do chủ động xả Hydro ra để giảm áp suất, mà ko hiểu sao báo chí kêu gào kinh thế.
8 năm trước· Trả lời
sean
@TanNg: chuẩn ạ, thiên hạ cứ nghe "nổ" đi cùng với "hạt nhân" là cuống cuồng viết bài để bán báo người đọc không tìm hiểu kỹ cũng cuống cuồng lên mua báo
8 năm trước· Trả lời
MaiHoa
Theo mình hiểu thì " lớp sơn phủ" đó gọi là gốm phải ko bạn sean. Tks bạn vì bài dịch.
8 năm trước· Trả lời
sean
ừ hình như là thế đấy
8 năm trước· Trả lời
Website liên kết