Xử lý plutonium dôi dư: Cơn đau đầu của nước Mỹ

Mặc dù nhiều quy định an toàn được áp dụng, việc dùng tay trần là một thảm hoạ.

Có 54 tấn plutonium dư thừa trong các nhà máy thuộc Bộ Năng lượng trên khắp nước Mỹ. Pantex, một nhà máy gần Amarillo chứa hơn 20 nghìn lõi plutonium. Theo các quy định an toàn, những lõi plutonium này được trữ trong các cơ sở lưu trữ tạm thời. Số lõi plutonium này đủ để gây ra các vụ nổ hạt nhân có sức công phá hàng trăm megaton. Mỗi ngày, số lõi plutonium lại một gia tăng.

Trong khi việc loại bỏ các đầu đạn hạt nhân vốn nguy hiểm chết người và đòi hỏi sự tinh vi khéo léo tại Pantex ít được chú ý thì công việc này đang ngày một cấp thiết hơn nhằm giữ cho kho đầu đạn hạt nhân của Mỹ không vượt quá giới hạn 1.550 đầu đạn theo hiệp ước Cắt giảm vũ khí tấn công chiến lược (START) 2010 với Nga.

Số Plutonium dư thừa hiện nay là di sản từ thời Chiến tranh Lạnh. Tính đến năm 1967, kho hạt nhân của Mỹ đã đạt mức đỉnh điểm với 37 nghìn đầu đạn hạt nhân. Bên phía Liên Xô đạt đỉnh vào những năm 1970 với số đầu đạn khoảng 45 nghìn. Số lượng này đủ để phá huỷ sự sống trên trái đất hàng nghimn lần.

Các hiệp định nhằm giảm đáng kể kho hạt nhân của Mỹ và Nga đã được ký kết ngay sau khi Liên Xô sụp đổ. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để tiêu huỷ số plutonium dôi dư ở cả hai nước.

Các nhà khoa học đã đưa ra rất nhiều sáng kiến, gần như liên quan tới tất cả quá trình ngăn chặn plutonium rơi vào tay kẻ xấu đến việc vận chuyển và chôn lấp dưới đất.

Theo một thỏa thuận khác, Washington và Moscow phải tiêu huỷ 34 tấn plutonium ở mỗi bên. Điều này nhằm đạt được hai mục đích: giữ số plutonium khỏi tay kẻ xấu, và loại bỏ khả năng hai nước sử dụng lại để chế tạo vũ khí. Bộ Năng lượng cho biết, tổng số plutonium mà hai nước phải tiêu huỷ lên tới 68 tấn - đủ để chế tạo 17.000 vũ khí hạt nhân. Nhưng hiện Mỹ không có kế hoạch vĩnh viễn để thực hiện thoả thuận này.

Trong khi đó, Plutonium phải được niêm phong nghiêm ngặt bởi chu kỳ bán rã phóng xạ của chất này là 24 nghìn năm. Plutonium còn là vật liệu hoàn thiện bom hạt nhân. Những kẻ khủng bố chỉ cần nhiều nhất 11kg chất này để chế tạo một quả bom hạt nhân.

Nguy hiểm gia tăng

Edwin Lyman, nhà vật lý học thuộc Liên đoàn các nhà khoa học cùng quan tâm, có trụ sở tại Washington, nói rằng giải quyết vấn đề lưu trữ plutonium là cấp thiết. Theo ông, trong một thế giới ngày càng không ổn định, với chủ nghĩa khủng bố, những căng thẳng quốc tế và các nước phi hạt nhân luôn khao khát sở hữu bom hạt nhân, nguy cơ vật liệu hủy diệt hàng loạt này sẽ được sử dụng một lần nữa là hiện hữu.

Theo thoả thuận với Nga, Mỹ phải chuyển đổi 34 tấn plutonium thành nhiên liệu cho các lò phản ứng dân sự sản xuất điện. Nhiên liệu chuyển đổi này được gọi là “nhiên liệu oxit hỗn hợp” MOX. Plutonium và uranium được chuyển thành các hợp chất hoá học gọi là oxit và trộn lẫn với nhau thành các thanh nhiên liệu cho các nhà máy điện hạt nhân dân sự. Hai kim loại này được chuyển đổi thành oxit để chúng không có khả năng gây ra các vụ nổ hạt nhân. Nhưng nỗ lực này của Mỹ diễn ra vô cùng chậm trễ và tốn quá nhiều chi phí.

Một biện pháp thay thế khác là “pha loãng và tiêu huỷ”. Theo đó, plutonium được pha trộn với một vật liệu trơ rồi cất giữ trong các thùng. Nhưng, các thùng này chỉ có hạn sử dụng trong 50 năm. Sau đó chúng sẽ gây rò rỉ chất phóng xạ và vì thế những thùng này cần phải được chôn sâu vĩnh viễn dưới lòng đất.

Song, Washington thậm chí còn chưa bắt đầu tiến hành các biện pháp cần thiết để có thêm không gian sâu 2.000 feet dưới mặt đất để chôn lấp plutonium. Đây được coi là độ sâu an toàn để xử lý vật liệu gây chết người này. Phần lớn lượng plutonium của Mỹ hiện được cất trữ trong một tòa nhà tại khu vực sông Savannah ở Nam Carolina - như Pantex, do Bộ Năng lượng quản lý. Khu vực sông Savannah từng là lò phản ứng. Các công ty đối thủ với Pantex ở địa phương như giám đốc của SRS Watch, Tom Clements khẳng định Pantex không phải là nơi để cất trữ ploutonium và rất có nguy cơ rò rỉ, tai nạn xảy ra làm chất phóng xạ được giải phóng ra ngoài.

Bộ Năng lượng Mỹ còn có một khu cất trữ thử nghiệm nhỏ dưới lòng đất ở bang New Mexico. Khu này kiểm soát các vật liệu phóng xạ gồm plutonium, uranium và tritium, các chất được sử dụng trong các tên lửa hạt nhân của Mỹ và dùng trong các lò phản ứng hạt nhân của các tàu sân bay và tàu ngầm sử dụng năng lượng hạt nhân. Trong một buổi điều trần tại Thượng viện vào tháng 6-2017, Bộ trưởng Năng lượng Rick Perry cho biết Bộ Năng lượng đang trong quá trình đàm phán với các quan chức New Mexico để mở rộng khu vực này. Tuy nhiên, điều này gặp phải sự phản đối mạnh mẽ từ các nhóm hoạt động môi trường địa phương.

MOX hay “pha loãng và tiêu huỷ”?

Do chi phí quá tốn kém và quá trình xây dựng nhà máy xử lý chậm trễ, Tổng thống Mỹ Donald Trump ủng hộ kế hoạch huỷ bỏ dự án MOX. Ngay cả Bộ Năng lượng Mỹ, từ thời chính quyền Tổng thống Obama, đã muốn chấm dứt dự án MOX vì lý do trên nhưng bị Quốc hội phủ quyết. Ngân sách liên bang cho MOX đã thông qua hồi tháng 2, và quy định dự án này chỉ được chấm dứt nếu có nghiên cứu cho thấy phương pháp “pha loãng và tiêu huỷ” phải rẻ hơn phương pháp MOX ít nhất 50%.

Cơ quan An toàn Hạt nhân Quốc gia thuộc Bộ Năng lượng Mỹ cũng đồng tình với phương pháp xử lý “pha loãng và tiêu thuỷ”, cho rằng phương pháp này có giá thành rẻ hơn hàng tỷ USD so với việc xây dựng nhà máy MOX.

Chính phủ liên bang hiện chưa có giải pháp tiêu huỷ vĩnh viễn chất plutonium. Nỗ lực để khiến plutonium không thể chế tạo thành bom hạt nhân bị Nhà Trắng và Bộ Năng lượng Mỹ cho là thất bại tốn kém.

Dự án MOX vẫn có được sự ủng hộ của Quốc hội nước này là nhờ tác động của Thượng nghị sĩ bang Nam Carolina Lindsey Grahma và một số nghị sĩ khác khi họ khẳng định MOX là cách tốt nhất để giữ plutonium khỏi những kẻ khủng bố. Bên cạnh đó, những người ủng hộ MOX trong quốc hội cũng chỉ ra rằng thoả thuận với Nga buộc Mỹ phải sử dụng MOX là biện pháp tiêu huỷ.

Năm 2000, Mỹ đã đồng ý chuyển đổi 34 tấn plutonium thành MOX để không thể chế tạo được thành bom. Nga cũng đồng ý phá huỷ số lượng tương tự trong lò phản ứng đặc biệt. Nhưng Mỹ chưa bao giờ xây dựng nhà máy sản xuất MOX trước đó. Và cũng không có một lò phản ứng dân sự nào của Mỹ từng sử dụng MOX làm nhiên liệu.

Năm 2007, Mỹ mới triển khai xây dựng một nhà máy sản xuất MOX với chi phí khoảng 4,8 tỷ USD. Dự kiến nhà máy này sẽ đi vào hoạt động năm 2016. Tuy nhiên Bộ Năng lượng Mỹ tính toán nếu đúng tiến độ, quá trình xây dựng phải đến năm 2048 mới hoàn tất. Chi phí cho nhà máy này hiện đã đội lên hơn 17 tỷ USD.

Do các vấn đề về quản lý, nhà thầu mà cho đến nay, dự án xây dựng nhà máy MOX vẫn chưa thể xong được 50% phần việc.

Thêm vào đó, Bộ Năng lượng Mỹ trong năm 2016 cho biết hiện Mỹ chưa có thị trường cho MOX. Để sử dụng các thanh nhiên liệu MOX, các nhà máy điện dân sự phải chỉnh sửa các lò phản ứng. Việc này phải có cấp phép vốn rất mất thời gian từ Uỷ ban quy định hạt nhân.