Xây dựng “nghĩa địa hạt nhân”
Theo AFP, Konrad là một mỏ quặng sắt cũ nằm sâu bên dưới thành phố Salzgitter ở phía tây nước Đức, đang được chuyển đổi thành kho chứa chất thải phóng xạ mức trung bình và thấp của nước này. Dự kiến Konrad sẽ bắt đầu hoạt động từ năm 2030 với sức chứa hơn 300.000 m3 chất thải phóng xạ mức thấp (LLW). Trong bối cảnh Đức đã quyết định loại bỏ điện hạt nhân sau thảm họa ở nhà máy Fukushima của Nhật Bản năm 2011, đây sẽ là kho chứa chôn vùi phần lớn chất thải phóng xạ của Đức trong tương lai.
Kho chứa đặc biệt này nằm ở độ sâu khoảng 1 km dưới lòng đất, nên còn được gọi với cái tên “nghĩa địa hạt nhân”. Bao quanh hầm chứa là những bức tường cao 15 m nhằm bảo đảm niêm phong, giữ kín chất thải hạt nhân trong lớp bê-tông dày của kho chứa ngầm. Giám đốc Dự án Konrad, ông Ben Samwer cho biết: “Mục đích xây dựng kho chứa là để ngăn chặn các chất phóng xạ thoát ra ngoài gây phơi nhiễm. Mức độ an toàn mà chúng tôi muốn đạt được đòi hỏi sự chuẩn bị kỹ lưỡng và giám sát cẩn thận”.
Trước đó, Berlin đã tiến hành thăm dò nhiều mỏ quặng nằm sâu dưới lòng đất để cải tạo thành nơi chứa chất thải nguy hại cuối cùng của các nhà máy điện nguyên tử đã đóng cửa trong những năm gần đây. Do vướng phải một số ý kiến phản đối việc chôn chất thải hạt nhân, nên cuối cùng chỉ có mỏ Konrad trở thành địa điểm duy nhất được chấp thuận.
Dù vậy, các nhà thầu xây dựng đã phải đối mặt một số rào cản khác khi xây dựng và cải tạo hầm chứa này. Đầu tiên là thách thức về mặt kỹ thuật để bảo đảm không gây phơi nhiễm ra môi trường chung quanh. Giám đốc xây dựng Christian Gosberg chia sẻ: “Chúng tôi không thể để chất thải tự phân rã trên mặt đất trong hàng chục năm tới, hoặc thậm chí nhiều thế kỷ như hiện nay”. Nhưng ông cho biết, việc xây dựng một cơ sở lưu trữ LLW thật sự phức tạp hơn đáng kể so những gì ông dự đoán khi tham gia dự án cách đây 6 năm.
Gosberg nói thêm: “Việc mở rộng mỏ cũ đi kèm với những thách thức đặc biệt vì chúng tôi phải tháo rời và lắp ráp lại phần lớn máy móc sử dụng để đào đường hầm dưới lòng đất. Trong một số trường hợp, công nhân lắp đặt và bắt vít riêng lẻ mỗi thanh thép với nhau. Toàn bộ quá trình này cực kỳ phức tạp và tất nhiên là mất rất nhiều thời gian vì yêu cầu cao”. Cùng với đó, các nhóm vận động bảo vệ môi trường vẫn cho rằng dự án Konrad không đáp ứng yêu cầu về lưu trữ an toàn và cần hủy bỏ.
Trong khi đó, Đức đang nỗ lực đẩy nhanh tiến độ để có nơi lưu trữ rác thải và vật liệu bỏ đi từ những nhà máy điện hạt nhân đã đóng cửa. Các nhà chức trách đã phải gấp rút tìm kiếm, ít nhất là thêm 2 địa điểm ngầm, để chứa thêm chất thải hạt nhân. Chính phủ ước tính, đối với vật liệu có tính phóng xạ cao, quá trình tìm kiếm nơi an toàn có thể kéo dài thêm nửa thế kỷ nữa. Trước đây, một số địa điểm khác bao gồm mỏ đá Asse gần Konrad và một cơ sở ở thị trấn Gorleben, cực đông bắc bang Lower Saxony của nước này, đã phải ngừng dự án xây dựng hầm lưu trữ chất thải hạt nhân do vấp phải phản đối của người dân địa phương.
Các nhà nghiên cứu vẫn đang tiếp tục tìm hiểu thêm những giải pháp xử lý chất thải phóng xạ có thể chấp nhận, an toàn và thân thiện môi trường hơn. Phương pháp được áp dụng rộng rãi hiện nay là lưu trữ ngầm dưới lòng đất, hay còn gọi là xử lý địa chất sâu. Trước Đức, đã có hai cơ sở lưu trữ trong hang động ngầm dưới mặt đất đang hoạt động tại Thụy Điển và Phần Lan.
 |
Khảo sát kho lưu trữ Onkalo ở Phần Lan. Ảnh: AFP |
Kho lưu trữ Onkalo của Phần Lan dự kiến sẽ bắt đầu hoạt động vào năm 2026. Đây sẽ là kho lưu trữ địa chất sâu đầu tiên được cấp phép để xử lý nhiên liệu đã qua sử dụng từ các lò phản ứng dân dụng. Phần Lan cũng trở thành quốc gia đầu tiên tiến hành “đóng hộp” nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng có độ phóng xạ cao trong các thùng kim loại chống rò rỉ và chôn xuống nền đá sâu hơn 400 m tại kho chứa ngầm Onkalo trong một đường hầm trên đảo Olkiluoto, cách Thủ đô Helsinki khoảng 240 km.
Tại đây, nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng được đóng gói trong các hộp kim loại hai lớp, sau đó lắp vào các lỗ khoan trên sàn đường hầm để đưa sâu vào lòng đất. Các kỹ thuật viên sử dụng thêm bentonit (một loại vật liệu thấm hút cao) để lấp đầy sau khi rút mũi khoan và tiếp tục bịt kín bằng bê-tông. Kho có thể chứa được khoảng 3.250 thùng chứa như vậy trong 100 năm tới cho đến khi đầy và niêm phong, xóa sạch mọi dấu vết để tách biệt hoàn toàn với mặt đất. Việc cách ly, tách biệt những hộp đựng chất thải này với khu dân cư nhằm bảo đảm chúng ở yên dưới lòng đất trong hàng nghìn năm, có khả năng chống chịu cả lũ lụt, động đất…
Ngoài ra, Công ty Quản lý chất thải và nhiên liệu hạt nhân Thụy Điển (SKB) cũng đang vận hành một kho lưu trữ chất thải phóng xạ tại Forsmark (Thụy Điển). Cơ sở này nằm ở độ sâu 50 m dưới đáy biển Baltic. Bên cạnh đó, còn có những cơ sở xử lý chất thải phóng xạ trên bề mặt như kho lưu trữ LLW tại Drigg ở Cumbria (Anh), một cơ sở xử lý rác thải phóng xạ mức trung bình và thấp ở El Cabril (Tây Ban Nha), trung tâm xử lý chất thải hạt nhân của Pháp, một ở Nhật Bản và 5 cơ sở xử lý LLW ở Mỹ.
Nhiều đề xuất xử lý chất thải hạt nhân
Tùy theo mức độ mà chất thải hạt nhân được phân loại thành chất thải phóng xạ mức thấp, trung bình và cao. Hầu hết chất thải vẫn còn tính phóng xạ trong một thời gian dài, nên giải pháp chôn sâu chúng trong các kho chứa ngầm ở khu vực địa chất ổn định đang được ưu tiên. Phương án này sử dụng tính chất tự nhiên của đá, muối, đất sét… trở thành lớp ngăn chặn các chất phóng xạ tiếp cận con người và môi trường.
Theo Hiệp hội hạt nhân thế giới, hầu hết chất thải phóng xạ mức trung bình và thấp cần phải đưa đến nơi xử lý riêng và tuân thủ những quy trình quản lý chất thải lâu dài. Đối với nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng được chỉ định là chất thải phóng xạ mức cao (HLW), bước đầu tiên là lưu trữ để phân rã phóng xạ và nhiệt trong hàng chục, thậm chí hàng trăm năm, sau đó mới có thể tiếp tục xử lý an toàn.
Trên thế giới, người ta đã đề xuất nhiều giải pháp khác nhau đối với vấn đề chất thải của ngành công nghiệp hạt nhân, như phóng chất thải phóng xạ vào không gian, chôn dưới rãnh sâu của đại dương hay thả vào khe nứt trên lớp vỏ Trái đất… Hiện nay, ngoài biện pháp lưu trữ bằng cách chôn trong lớp địa chất sâu, chưa có biện pháp nào khác được công nhận.
Việc xử lý chất thải phóng xạ trong một kho chứa xây dựng dưới đáy biển đã từng được Thụy Điển và Anh cân nhắc. Tuy nhiên, hiện nay việc xử lý dưới đáy biển chưa được thực hiện ở bất cứ đâu và các thỏa thuận quốc tế cũng không công nhận phương pháp này. Tương tự, việc đặt những thùng chứa chất thải phóng xạ trong băng tảng và chôn sâu ở Greenland hay Nam Cực về mặt kỹ thuật có thể xem xét tiến hành, nhưng chỉ dừng ở mức nghiên cứu đối với HLW. Kể từ khi các quốc gia ký Hiệp ước Nam Cực năm 1959, biện pháp này đã bị từ chối thực hiện. Một số giải pháp khác cũng đã bị bác bỏ vì không khả thi, tốn kém hoặc gây nguy hiểm cho môi trường.
