Nhà máy đầu tiên khánh thành tại Tứ Xuyên hôm 11/9 để xử lý lượng chất thải hạt nhân ngày càng tăng bằng phương pháp thủy tinh hóa.
Nhà máy ở Quảng Nguyên tại tỉnh Tứ Xuyên phía tây nam Trung Quốc có thể xử lý vài trăm mét khối chất thải lỏng có độ phóng xạ cao mỗi năm, theo các báo cáo. Dù hiện nay, Trung Quốc có ít nhà máy điện hạt nhân hơn Pháp hoặc Mỹ, quốc gia này đang nhanh chóng mở rộng sử dụng công nghệ nhằm cắt giảm lượng khí thải carbon.
Nhà máy Quảng Nguyên có công suất xử lý hàng trăm mét khối chất thải phóng xạ lỏng một năm. (Ảnh: Weibo)
Tốc độ xây dựng lò phản ứng mới là 7 - 8 lò/năm, do đó chất thải xả ra sẽ trở thành vấn đề ngày càng lớn. Tuy có thể tái chế vài nguyên tố như uranium ở cơ sở tái xử lý, phần nhiên liệu đã qua sử dụng còn lại cần được xả thải an toàn. Giải pháp tạm thời là nghiền chất thải và trộn lẫn với nước để lưu trữ trong các thùng chứa kim loại.
Tuy nhiên, phương pháp trên vẫn có độ phóng xạ cao. Quá trình thủy tinh hóa hạt nhân, biến chất thải thành thủy tinh bằng cách nung nóng ở nhiệt độ cao, an toàn hơn về dài hạn do những nguyên tố có hại bị giữ lại và lưu trữ dưới lòng đất nên ít đe dọa môi trường hơn. Ý tưởng đã tồn tại trong thời gian dài nhưng việc ứng dụng vào thực tiễn không dễ dàng. Khoảng 10 nhà máy thủy tinh hóa thành lập trong 4 thập kỷ qua buộc phải đóng cửa do khó khăn về kỹ thuật hoặc tài chính, theo các nhà nghiên cứu Trung Quốc.
Trong thời gian đầu, kỹ sư trộn chất thải lỏng với vật liệu sản xuất thủy tinh như silica trong nồi nung chảy. Nhưng chất thải phóng xạ có tính xói mòn cực mạnh ở nhiệt độ cao và Ấn Độ là nước duy nhất xây dựng nhà máy sử dụng phương pháp này. Phần lớn nhà máy ở Mỹ và châu Âu sử dụng công nghệ cải tiến, chẳng hạn như nung chất lỏng trong lò điện ở nhiệt độ trên 1.100 độ C để tạo thành thủy tinh với lớp sứ bao bọc nhằm bảo vệ kim loại. Một lợi thế khác của phương pháp là do thủy tinh xuất hiện ở bề mặt bên ngoài, nơi nhiệt độ bắt đầu giảm, có ít nguyên tố độc hại thoát ra dưới dạng khí hơn. Đây là công nghệ ứng dụng tại nhà máy Quảng Nguyên.
Năm 1999, hệ thống nguyên mẫu được chuyển từ Đức tới Nhà máy 821, cơ sở của quân đội Trung Quốc ở Tứ Xuyên chuyên sản xuất vũ khí hạt nhân với khu lưu trữ chất thải lớn nhất vùng tây nam, theo bài báo do nhóm nghiên cứu ở Viện Năng lượng hạt nhân Trung Quốc công bố năm ngoái. Nhưng chính phủ phải tạm dừng kế hoạch xây dựng nhà máy do vấn đề kỹ thuật và chi phí cao. Công tác xây dựng nhà máy Quảng Nguyên được chính phủ thông qua năm 2009.
Kỹ thuật hiện nay cũng đi kèm một số vấn đề và nhóm nghiên cứu tham gia dự án đang tìm cách khiến quá trình trở nên an toàn và rẻ hơn. Ví dụ, lò điện cần thay thế ít nhất 5 năm một lần do xói mòn, nhưng các nhà khoa học hy vọng tìm ra cách duy trì hoạt động của thiết bị thông qua sử dụng nước làm mát thành bên trong lò. Quá trình sẽ tạo ra một lớp thủy tinh mỏng khi bị nung nóng để tách chất thải tan chảy từ lò. Kỹ thuật trên do các nhà khoa học Nga phát minh nhưng chưa sẵn sàng sử dụng ở quy mô công nghiệp bởi thách thức kỹ thuật.