Bí quyết xây “lăng mộ” cho Nhà máy Chernobyl

Để xây dựng mái vòm kim loại nặng hàng chục nghìn tấn trùm kín lò phản ứng số 4 của Nhà máy điện hạt nhân Chernobyl, các kỹ sư đã phải áp dụng một loạt giải pháp đổi mới kỹ thuật, nhờ đó công trình có tác dụng cách ly nguồn phóng xạ này trong 100 năm.

Cấu trúc mái vòm khổng lồ để “giam” phóng xạ tại Chernobyl. Ảnh: Gizmodo

Cấu trúc mái vòm khổng lồ để “giam” phóng xạ tại Chernobyl. Ảnh: Gizmodo

Kỹ thuật “mai táng” nguồn phóng xạ

Cuối tháng 11, Ukraine công bố hoàn thành giai đoạn chính dự án xây mái vòm kim loại di động lớn nhất thế giới để chụp lên lò phản ứng số 4 của Nhà máy điện hạt nhân Chernobyl. Với chiều cao 108m và nặng 36.000 tấn, mái vòm bảo vệ mới này cao hơn tượng nữ thần tự do ở New York và nặng gấp ba tháp Eiffel ở Paris. Các tấm ốp của nó có thể phủ kín 12 sân bóng đá.

“Rất nhiều người đã không tin điều này có thể thành hiện thực, nhưng bạn bè của chúng tôi đã chúc mừng, vâng, chúng tôi đã làm được” - Tổng thống Ukraine Poroshenko nói trên Telegraph.

Thách thức đối với việc xây dựng công trình không chỉ ở vấn đề kích cỡ mái vòm. Cấu trúc này có vai trò như một phòng giam hay cỗ quan tài để “mai táng” luôn lò phản ứng số 4. Mái vòm được hàn kín bằng các tấm chống phóng xạ 3 lớp làm từ thép không gỉ có mạ polycarbonate, cho phép người dân trở lại khu vực này một cách an toàn trong các chương trình tái định cư liên tục.

Đặc biệt, việc xây dựng một công trình ở khu vực có độ nhiễm xạ cao nhất thế giới như Chernobyl đòi hỏi những giải pháp kỹ thuật hoàn toàn khác các công trình thường. Trước khi xây mái vòm, công nhân phải thực hiện công tác chuẩn bị cách lò phản ứng 300m. Điều đó cho phép họ xây dựng mái vòm mà không nhiễm xạ. Hàng trăm tấn đất nhiễm phóng xạ được di dời. Một bức tường bêtông khổng lồ cũng được xây để bảo vệ an toàn cho công nhân.

Bí quyết xây “lăng mộ” cho Nhà máy Chernobyl ảnh 1

Xây dựng công trình ở độ cao 108m là một điều rất khó khăn, vì công nhân khi làm việc ở độ cao trên 30m sẽ tiếp xúc gần phía trên lõi lò phản ứng - nơi có liều bức xạ nguy hiểm đến tính mạng. Các kỹ sư quyết định xây dựng từ trên xuống dưới, tức hoàn thành phần cấu trúc trên đỉnh trước, sau đó nâng lên cao 30m và hoàn thành nốt phần dưới. Việc thi công được hỗ trợ bởi bộ khung mái với các khớp, cần cẩu trục và dây cáp nâng giống như cách nâng tàu ngầm hạt nhân Kursk của Nga từ đáy biển Barents.

Thử thách lớn tiếp theo là phải đảm bảo mái vòm có khả năng giam hãm phóng xạ trong 100 năm. Trước đây, mái vòm cũ xảy ra tình trạng ngưng tụ hơi ẩm bên trong do chênh lệch nhiệt độ với bên ngoài, khiến các cấu trúc kim loại bị ăn mòn nghiêm trọng. Rút kinh nghiệm, mái vòm mới được thiết kế một hệ thống thông gió phức tạp giúp làm ấm các phần trong mái, tránh ẩm.

Khi toàn bộ mái vòm hoàn thành, một hệ thống đường ray trượt được thiết kế dọc trên quãng đường 300m giúp chuyển mái vòm đến lò phản ứng số 4 và chụp lên nó một cách chính xác, an toàn.

Hy vọng tương lai cho tất cả

Dự kiến tới cuối năm 2017, mái vòm sẽ được hoàn thành và đưa vào sử dụng. Nó có thể “giam giữ” lò phản ứng hạt nhân số 4 trong 100 năm tới và chống chịu điều kiện thời tiết khắc nghiệt nhất.

Chuyên gia Sergiy Paskevych - Viện Nghiên cứu các vấn đề an toàn của Nhà máy điện hạt nhân Ukraine - cho biết, mái vòm mới chịu được động đất 6 độ richter - cường độ hiếm thấy ở miền đông châu Âu - và những cơn lốc xoáy khủng khiếp thường chỉ càn quét qua khu vực này một lần trong một triệu năm.

Ngoài việc bọc kín nguồn phóng xạ, các chuyên gia cho rằng điều quan trọng là loại bỏ nhiên liệu hạt nhân còn lại trong lò phản ứng này, một công việc quá nguy hiểm mà con người không thể trực tiếp làm. Việc sử dụng các cần cẩu trục và robot hạng nặng điều khiển từ xa treo trên mái vòm cũng rất khó thực hiện, bởi mức phóng xạ cao có thể phá hủy chúng.

Hiện tượng tương tự đã diễn ra với các robot được sử dụng để tiến vào khu vực lõi Nhà máy điện hạt nhân Fukushima (Nhật Bản). Khi tiếp xúc gần với lò phản ứng, hệ thống dây điện, camera đã bị phóng xạ phá hủy khiến robot trở nên vô dụng.

“Cực kỳ khó khăn để tiếp cận bên trong nhà máy điện hạt nhân. Trở ngại lớn nhất là phóng xạ” - nhà khoa học Naohiro Masuda (Nhật Bản) nói.

Dù vậy, với công trình mái vòm mới, Ukraine sẽ có thêm thời gian để phát triển các giải pháp chống phóng xạ và thực hiện việc làm sạch một cách an toàn hơn khi các vật liệu phóng xạ đang bị phân rã. Điều đó đòi hỏi sự kiên trì.

“Chỉ có liên tục đổi mới về kỹ thuật với sự hiện diện của robot và vật liệu mới, các khu vực gặp thảm họa hạt nhân như Chernobyl và Fukushima mới được trở lại an toàn. Một khi được thực hiện thành công, phương pháp này sẽ có thể áp dụng cho tất cả” - nhà nghiên cứu điện hạt nhân Claire Corkhill tại Đại học Sheffield cho biết trên The Conversation.

Theo Khoa học và Phát triển

Lưu tin
Có thể bạn quan tâm