Một
loại phế thải độc hại đang làm bận tâm nhiều nhà làm chính sách,
nhà khoa học trên thế giới ngày hôm nay là phế thải phóng xạ.
Đây có thể nói chính là bộ mặt trái của nền văn minh nhân loại
khi phát minh ra nguồn nguyên tử năng để tạo ra năng lượng tiêu
dùng trên thế giới ngày hôm nay.
Thông thường, bất cứ một sinh hoạt nào phát sinh hay sử dụng
nguyên liệu phóng xạ đều thải hồi ra rác phóng xạ. Trong các hầm
mỏ, nhà máy phát điện nguyên tử, trong kỹ nghệ quốc phòng, kinh
tế, y khoa, hay trong nghiên cứu áp dụng tia phóng xạ đều sản
xuất ra phế thải phóng xạ.
Ngay từ khi thực hiện những áp dụng nguyên tử vào mục tiêu năng
lượng như việc xây dựng những trung tâm phát điện, con người vẫn
nghĩ rằng vấn đề phế thải nguyên tử không phải là một vấn đề
quan trọng, và được suy diễn rác phóng xạ cũng như bao loại phế
thải khác nghĩa là có thể xử lý hay tái tạo lại được.
Nhưng hiện nay, rác phóng xạ trở thành một vấn đề cấp bách cho
các quốc gia trên thế giới vì mức độ an toàn, mức rò rỉ của các
hầm chôn cất phóng xạ ngày càng nghiêm trọng, ảnh hưởng lên môi
trường, cũng như việc xử lý không đơn giản như các dự đoán từ
nguyên thủy.
Và ngày hôm nay, việc giải quyết phế thải phóng xạ là một vấn đề
phức tạp, không phải vì bản chất của phế thải, mà vì sự phức tạp
của những luật lệ liên quan đến sự điều hành và xử lý phế thải
phóng xạ lầy. Tại Hoa Kỳ, các cơ quan liên quan đến việc quản
lý rác phóng xạ là: Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA), Hội đồng
Luật lệ Hạch nhân (NRC), Bộ Năng lượng (DOE), và Bộ giao thông
(DOT). Rác phóng xạ được phân loại theo nguồn gốc của phế thải
chứ không theo nồng độ của từng phế thải. Đó là: 1) Phế thải từ
các cọc năng lượng trong lò phản ứng hạch tâm, 2) Phế thải có
nồng độ phóng xạ cao ở các lò phản ứng, 3) Phế thải phóng xạ từ
các chương trình quốc phòng, 4) Phế thải từ các hầm mỏ uranium,
5) Phế thải có nồng độ thấp, 6) Phế thải từ các máy phát sinh ra
phóng xạ như máy X-ray v.v…
Nguồn
phóng xạ
Sự phóng xạ là một tính chất đặc biệt của một số nguyên tố như
Uranium có thể phát thải ra trong điều kiện thông thường, các
tia (radiation) alpha và beta, đôi khi tia gamma do sự phân huỷ
tự nhiên (disintegration hay decay) nhân (nuclei) của nguyên tử.
Do đó, có nhiều loại phóng xạ mang cường độ khác nhau tuỳ theo
số lượng các tia phóng xạ trong mỗi nguyên tố.
Bất cứ áp dụng hiện tượng phóng xạ trên trong việc đem lại phúc
lợi cho nhân loại cũng đều tạo ra phế thải phóng xạ hay phế thải
hạch nhân (nuclei waste). Và cung cách tiếp cận của nguồn phế
thải lầy vào cơ thể chúng ta chính là nguồn nước và không khí.
Nguồn nước bao bọc quả địa cầu là nơi dung dưỡng và phát thải
chất phóng xạ vào môi trường. Khi một phế thải phóng xạ đi vào
đường nước, các tia phóng xạ đó sẽ được hấp thụ bởi cây cỏ chung
quanh nguồn nước trên, cũng như tất cả các sinh động vật sống
trong vùng nước bị nhiễm độc trên. Các tia phóng xạ cũng có thể
lơ lửng trong không khí và xâm nhập vào cơ thể con người, cây
cỏ, thú vật và nguồn đất. Dó đó, con người có thể hấp thụ các
chất phóng xạ qua đường nước, không khí, và thực phẩm.
Tựu trung, chất phóng xạ có thể tích tụ trong cơ thể lâu hơn đời
sống của con người vì sự bán huỷ (half life) của những tia phóng
xạ dài hơn một ngàn năm dựa theo ước tính của Viện Hàn lâm Quốc
gia Khoa học Hoa Kỳ (US NAS). Cũng theo ước tính trên thì số
lượng rác phóng xạ Hoa kỳ chứa trong năm 1983 phải cần đến 3
triệu năm sau đó mới có thề tự phân huỷ trở về định mức thiên
nhiên.
Việc tiếp cận phóng xạ đến từ nhiều nguồn khác nhau:
• Quần áo bảo vệ cơ thể;
• Các súc vật thí nghiệm trong phản ứng có chứa phóng xạ;
• Hệ thống nước làm nguội các nhà máy điện nguyên tử, các cọc
phóng xạ (fuel rod), và tất cả dụng cụ trong nhà máy điện nguyên
tử;
• Nhà máy tinh chế các cọc phóng xạ;
• Các dụng cụ y khoa có chứa phóng xạ v. v…
Phân
loại phế thải phóng xạ
Phế thải phóng xạ được chia ra làm ba loại: phế thải có nồng độ
cao, phế thải sau khi tách phóng xạ từ các hầm mỏ gọi là mill
tailings, và phế thải
có nồng độ thấp.
1- Phế thải phóng xạ có nồng độ cao: Đây là nguồn phế thải
quan trọng nhất gồm các cọc phản ứng phóng xạ trong những nhà
máy năng lượng phóng xạ dùng trong thương mại và quốc phòng. Đây
là nguồn phế thải có thể phát thải phóng xạ hàng triệu năm sau
đó.. Tại Hoa Kỳ, các nhà máy phát điện hạch tâm phát thải hàng
năm trên 3.000 tấn phế thải loại lầy, chưa kể các nguồn phế thải
trong quốc phòng. Phế thải từ các cọc phản ứng của 100 nhà máy
điện hạch tâm ở Hoa Kỳ hàng năm chiếm một diện tích bằng một
sân bóng bầu dục và dầy trên một bộ (foot). Chỉ một cọc phản ứng
phế thải phát xuất ra trên 1 triệu rems (đơn vị phóng xạ).
Hiện tại, đối với các loại phế thải lầy, những nhà máy năng
lượng hạch nhân dùng phương pháp ngâm trong nước lạnh chứa trong
bồn chứa bằng chì (lead), nhằm mục đích ngăn chặn sự phát thải
của tia phóng xạ gamma và phòng ngừa sự tách rời (fission) của
các nguồn phóng xạ còn lại ở trong cọc. Đây chỉ là một giải pháp
tạm thời trong khi chờ đợi quyết định của Bộ Năng lượng có thể
ban hành trong năm 2008 nơi “an nghỉ” sau cùng ở Nevada…
2- Phế thải từ các hầm mỏ phóng xạ: Đây là nguồn phế thải phóng
xạ sau khi tinh chế đất, đá có chứa phóng xạ từ các hầm mỏ.
Thông thường các mỏ uranium chỉ có nồng độ khoảng 1%, tất cả các
phần còn lại là phế thải chiếm một diện tích rất lớn phát thải
phóng xạ có thể làm ô nhiễm nguồn nước và không khí chung quanh
vùng được khai thác. Tính đến 1989, toàn quốc Hoa Kỳ chứa 140
triệu tấn loại phế thải nầy, và hàng năm phát thải thêm khoảng
15 triệu tấn. Mặc dù nồng độ phóng xạ thấp, nhưng vẫn có nhiều
chất đồng vị có thể tồn tại hàng triệu năm.
3- Phế thải phóng xạ nồng độ thấp: Đây bao gồm tất cả các nguồn
phế thải phóng xạ không nằm trong hai loại phế thải trên. Đó là
các nguồn nước thải trong các lò phản ứng, những nguồn phóng xạ
trong các phòng thí nghiệm, bịnh viện, và trong kỹ nghệ. Tuy
được liệt kê nguồn phế thải phóng xạ có nồng độ thấp, nhưng điều
đó không có nghĩa là không nguy hiểm, vì các tia phóng xạ nầy
vẫn tồn tại trong nước và trong không khí hàng ngàn năm sau đó.
Phế thải nầy được chia ra làm hai loại: Phế thải nước chứa các
cọc phóng xạ trong thời gian phản ứng; và phế thải từ các khai
trung hoà (neutron) trong thời gian tinh chế những cọc phản ứng.
Các loại phế thải nầy được chứa tại những địa điểm phát sinh ra
phế thải cho đến khi bị phân huỷ (decay) hoàn toàn, và sau đó
mới được chuyển tải vào các bãi rác.
Giải
quyết phế thải phóng xạ
Đối với những nguồn phế thải có nồng độ phóng xạ thấp, bãi rác
dành riêng cho loại phế thải nầy được xây dựng từ những năm
1960. Nơi đây, các đường hầm chứa phế thải được thiết lập sâu
dưới bãi rác. Thùng phế thải được chuyển vào các đường hầm trên
và được bao bọc bằng những lớp đất được nén cứng để tránh mức độ
ẩm có thể ảnh hưởng đến phế thải phóng xạ trong các thùng chứa
kín.
Qua ba nguồn phế thải phóng xạ kể trên, phế thải phóng xạ có
nồng độ cao là nguy hiểm nhất, và phương cách để tồn trữ dài hạn
cho loại phế thải lầy cần phải ngăn ngừa hiện tượng rò rỉ ra
ngoài nguồn nước hay lòng đất, hoặc không khí. Trước hết cần
phải giảm thiểu tối đa thể tích của phế thải, và trong mỗi bồn
chứa cần phải ước tính mức độ đồng vị phát thải trong tương lai
cũng như phản ứng phát nhiệt cần phải tính toán để các thùng
chứa phế thải không bị nứt ra.
Sau cùng, các thùng chứa phế thải được chôn sâu vào lòng đất bao
bọc bằng những hầm chứa xây liên cố bằng xi măng dầy.
Từ những năm 1940 đến 1960, những thùng chứa phế thải phóng xạ
được chôn vùi dưới lòng đại dương. Giải pháp nầy được chấm dứt
vào năm 1970 khi EPA Hoa Kỳ khám phá ra rằng có ít nhất ¼ các
thùng chứa dưới đáy biển bị rò rỉ.
Vào thập niên 1980, Hoa Kỳ mới chọn giải pháp chôn phế thải
phóng xạ trong lòng đất và đã chi ra trên 2 tỷ Mỹ kim cho giải
pháp nầy bằng cách xây dựng những đường hầm dưới lòng đất sâu để
chứa những thùng phế thải.
Vào năm 1987, vùng núi Yucca thuộc tiểu bang Nevada, 100 dậm về
phía Tây Bắc của thành phố Las Vegas, được chọn làm nơi an nghĩ
sau cùng của loại phế thải nầy. Chi phí dự trù thêm là 15 tỷ Mỹ
kim và dự định đi vào hoạt động vào năm 2010.
Từ đó đến nay, vẫn chưa có một quyết định sau cùng nào cả vì có
nhiều ý kiến từ nhiều phía khác nhau. Những tranh cãi tiếp tục
diễn ra, và vấn đề phế thải phóng xạ vẫn còn là một đề tài thời
sự.
Những tranh luận về một “bãi rác” cho phế thải phóng xạ
Qua những bất đồng quan điểm về mức phóng xạ, sư an toàn sau khi
rác phóng xạ được chôn vào lòng đất…các nhà khoa học, kinh tế,
và chính trị có nhiều giải pháp đề nghị khác nhau như: 1- Cho
tất cả phế thải phóng xạ vào một bồn chứa kín và chuyển tải vào
quỹ đạo trái đất; 2- Chôn phế thải phóng xạ dưới các tảng băng
vùng Nam cực; 3- Hay táo bạo hơn nữa là phá huỷ (bombard) phế
thải phóng xạ bằng bom nguyên tử để biến đổi phế thải thành
những đồng vị (isotope) ít độc hại hơn. Nhưng tất cả 3 giả
thuyết trên đều không được áp dụng.
Sau cùng giải pháp Yucca vẫn đang còn nằm trên bàn tranh luận cả
ở Thượng viện và Tối cao Pháp viện.
Kết luận
Hiện tại, những nhà làm luật của tiểu bang Nevada đang kiện EPA
về giải pháp Yucca, mặc dù công trình vẫn đang tiếp tục xây dựng
để chứa tất cả những phế thải phóng xạ có nồng độ cao từ khắp
nước Mỹ. Các cuộc tranh cãi đang đi vào bế tắc, ít nhất là trong
giai đoạn hiện tại sau hơn 60 năm tranh luận về giải pháp giải
quyết vấn để phế thải phóng xạ nầy.
Bế tắc vì phế thải được tạo ra chỉ nhằm mục đích giải quyết tiện
nghi cho một thành phần dân chúng sống ở nhữnh thành phố lớn. Và
thành phần dân chúng phải gánh chịu trước mắt là những vùng nông
thôn xa xôi, chẳng những không được hưởng những phúc lợi trên mà
còn phải đối mặt với nguy cơ phát sinh ra từ bãi rác.
Cũng như trong tương lai, con người hiện tại hưởng tất cả thành
tựu về việc ứng dụng nguyên tử và hạch nhân trong đời sống;
trong lúc đó di hại sẽ còn kéo dài nhiều thế hệ tiếp theo sau.
Đây chính là điểm bất công nhất dưới tầm nhìn của những nhà
tương lai học và dưới quan điểm toàn cầu hoá.
Từ những suy nghĩ trên, thiết nghĩ một vài biện pháp căn bản sau
đây có thể góp phần vào việc giải quyết vấn nạn phế thải phóng
xạ trong khi chờ đợi một giải pháp tối ưu cho vấn đề. Đó là:
1- Cần phải hạn chế thể tích phế thải phóng xạ bằng cách cô lập
bộ phận thực sự phát thải phóng xạ mà thôi;
2- Phân tích và tách rời các loại phế thải có mức độ tự huỷ
(decay) khác nhau để giảm thiểu diện tích của bãi rác;
3- Hạn chế và nếu có thể, chấm dứt việc sử dụng năng lượng hạch
tâm;
4- Phát triển nghiên cứu các loại năng lượng sạch và năng lượng
tái tạo nhằm mục đích giải quyết vần đề cũng như hạn chế được
hiện tượng hâm nóng toàn cầu.
Làm được các điều trên, theo ước tính của nhiều nhà khoa học, sẽ
giải quyết được một phần nào bế tắc của giải pháp Yucca tại Hoa
Kỳ cũng như ở các quốc gia phát triển Âu Châu. |