Hội thảo khu vực về tính chất nhiên liệu trong điều kiện sự cố và Cuộc họp thường niên của nhóm phân tích an toàn

Tham dự Hội thảo, về phía Việt Nam có lãnh đạo Viện NLNTVN, lãnh đạo Trung tâm Đào tạo hạt nhân, đại diện Cục An toàn bức xạ và hạt nhân, đại diện Viện Khoa học và kỹ thuật hạt nhân. Các đại biểu quốc tế bao gồm các quan chức của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA), các đại biểu đến từ một số quốc gia trong khu vực châu Á như Indonesia, Malaysia, Hàn Quốc, Thái Lan, Philippines.
Chủ đề thảo luận của Hội thảo lần này tập trung vào việc trao đổi thông tin liên quan đến tính chất nhiên liệu trong các điều kiện sự cố, chủ yếu là các thay đổi diễn ra bên trong nhiên liệu do tăng độ cháy nhiên liệu; các đặc tính của tương tác nhiên liệu – vỏ bọc; phân tích hiệu suất nhiên liệu; và đánh giá sự phát thải vật liệu phóng xạ và những hậu quả của chúng.
Mở đầu Hội thảo, TS. Nguyễn Hào Quang – Phó Viện trưởng Viện NLNTVN đã phát biểu khai mạc và chào mừng các đại biểu tới tham dự.


Tiếp đó, các đại biểu nghe ông Kim Manwoong, chuyên gia đánh giá an toàn của IAEA, trình bày về tính chất nhiên liệu trong các điều kiện bất bình thường. Để đáp ứng nhu cầu nhiên liệu có độ cháy cao, các nhà cung cấp nhiên liệu đã phát triển các thiết kế nhiên liệu có độ đảm bảo an toàn cao. Việc phát triển này cho phép các lò tải nhiệt bằng nước (đóng góp 95% năng lượng điện hạt nhân trên thế giới ngày nay), vận hành an toàn trong mọi điều kiện, kể cả các sự cố nghiêm trọng, như sự cố thanh điều khiển (RIA) hay sự cố mất chất tải nhiệt (LOCAs). Từ đó, người ta có thể phỏng đoán đúng về tính chất nhiên liệu và kiểm soát các hậu quả tiềm tàng.
Ông Kim cho biết thêm, sự cố Fukushima năm 2011 càng làm nóng chủ đề liên quan đến an toàn của các lò phản ứng nước nhẹ (LWRs). Theo ông Kim, các nghiên cứu đáp ứng của nhiên liệu trong sự cố LOCA chỉ ra rằng nhiệt độ cực đại của vỏ bọc nhiên liệu có thể giảm xuống (75°C) đơn giản bằng cách thay thế vỏ bọc Zircaloy bằng một loại khác (như FeCrAl) với nhiệt dung lớn, thậm chí sử dụng UO2 làm nhiên liệu. Điều này sẽ gia tăng thời gian cho các biện pháp ứng phó và giảm bớt sự cố, từ một đến vài tiếng đồng hồ, kể cả việc giảm lượng khí hydro phát sinh.


Bên cạnh đó, chuyên gia cũng đưa ra tổng quan về các tiêu chuẩn an toàn trong thiết kế nhiên liệu của IAEA, cung cấp một hệ thống nguyên tắc an toàn cơ bản, yêu cầu an toàn và hướng dẫn an toàn. Một số ví dụ được đề cập như yêu cầu về hiệu suất thành phần và tập hợp nhiên liệu, khả năng cấu trúc vùng hoạt, kiểm soát vùng hoạt, hướng dẫn thiết kế notron, giới hạn thiết kế thủy nhiệt, thiết kế cơ học, v..v. Tất cả đều dựa trên sự đồng thuận quốc tế nhằm góp phần đảm bảo an toàn ở mức cao, bảo vệ con người và môi trường khỏi những tác động có hại của bức xạ ion hóa.
Hội thảo cũng được nghe những chia sẻ từ khía cạnh công nghiệp về hiệu suất nhiên liệu trong điều kiện sự cố của hai chuyên gia, Yixing Sung – Công ty Điện Westinghouse (Hoa Kỳ) và Ivica Basic - APoSS (Croatia). Theo ông Sung, Westinghouse đang phát triển giải pháp thay đổi nhiên liệu, hứa hẹn sẽ cải thiện đáng kể trong chống chịu sự cố và tiết kiệm nhiên liệu, đồng thời nghiên cứu định hướng thanh nhiên liệu với vỏ bọc. Ông Ivica bổ sung thêm một số ý tưởng nhằm nâng cao hiểu biết về tính chất nhiên liệu trong các điều kiện khác nhau như mở rộng cơ sở dữ liệu thực nghiệm, cụ thể đối với sự cố LOCAs và RIAs cho đốt cháy cao và cho thanh nhiên liệu tiên tiến; phát triển các mã máy tính chính xác; cải thiện mã máy tính tin cậy và thân thiện với người sử dụng; cải thiện phương pháp nghiên cứu sự cố và thiết kế, bao gồm việc sử dụng phân tích ước tính tốt nhất kết hợp với phân tích định lượng độ bất định.
Các chuyên gia IAEA đã đề cập và rà soát các hướng dẫn pháp quy về an toàn thiết kế lõi và nhiên liệu. Theo đó, các giới hạn an toàn sự cố được nêu ra như giới hạn cơ khí-nhiệt, giới hạn tỉ số của thông lượng nhiệt cần thiết để gây ra sự rời khỏi sôi bọt -DBN(R). Các tiêu chuẩn của IAEA trong sản xuất nhiên liệu, vận hành, xử lý, vận chuyển và lưu kho nhiên liệu cũng được hết sức chú trọng.
Nhằm chia sẻ các thông tin liên quan, các đại biểu tham dự đã làm việc theo nhóm và trình bày các yêu cầu của từng quốc gia về thiết kế nhiên liệu/lõi, phát triển giới hạn vận hành đối với nhiên liệu/lõi, quan sát tính chất nhiên liệu/lõi trong các điều kiện bất thường. Hoạt động nhóm này góp phần tìm ra những thiếu hụt giữa các khung pháp lý hiện có về tính chất nhiên liệu ở các nước tham gia so với quy chuẩn an toàn của IAEA No SSR-2/1 “Safety of Nuclear Power: Design”, No NS-G- 1.12 “Design of the Reactor Core for Nuclear Power Plants”, đồng thời xem xét khả năng phát triển chi tiết các chuẩn mực pháp quy, hỗ trợ cho quyết định cấp phép.


Hội thảo kết thúc phiên làm việc cuối cùng vào chiều ngày 05/8 với chuyến thăm quan của đoàn đại biểu tới Trung tâm Đào tạo hạt nhân (TTĐTHN), Viện NLNTVN, 140 Nguyễn Tuân, Hà Nội. Tại đây, ông Lê Đại Diễn, Phó Giám đốc TTĐTHN cùng các cán bộ có liên quan đã tiếp đón và giới thiệu về hệ thống mô phỏng nhà máy điện hạt nhân lò VVER 1200 được lắp đặt tại Trung tâm. Hệ thống này đang được khai thác và sử dụng. Nhóm chuyên môn minh họa xây dựng các kịch bản với các quá trình chuyển tiếp và kịch bản sự cố phục vụ các tính toán phân tích, kiểm chứng kết quả tính toán từ một số chương trình tính toán thủy nhiệt thông qua xây dựng bài toán chuẩn,v.v. đáp ứng mục đích nghiên cứu hay học tập của người sử dụng. Các đại biểu đều bày tỏ sự quan tâm đối với hệ thống mô phỏng, và có nhiều bàn luận, trao đổi tích cực với nhóm chuyên môn. Kết thúc chuyến thăm, ông Lê Đại Diễn chân thành cảm ơn các đại biểu tham dự và góp phần vào thành công của chương trình hội thảo khu vực./.