MỤC LỤC
MỞ ĐẦU. 2
CHƯƠNG 1: Đặc điểm nguồn năng lượng hạt nhân và nhà máy điện hạt nhân. 3
1. Đặc điểm nguồn năng lượng hạt nhân. 3
1. Khái niệm: 3
2. Phân loại phản ứng hạt nhân. 3
II. Đặc điểm nhà máy điện hạt nhân. 3
1. Khái niệm: 3
2. Phân loại: 3
2.1 Lò phản ứng nhanh làm mát bằng khí (GFR). 3
2.2 Lò phản ứng nhanh làm mát bằng chì (LFR). 3
2.3 Lò phản ứng muối nóng chảy (MSR). 4
2.4 Lò phản ứng nhanh làm mát bằng natri (SFR). 4
3. Cấu tạo của nhà máy hạt nhân. 4
3.1 Cấu tạo nhà máy hạt nhân. 4
3.2 Chức năng từng bộ phận. 4
4. Cơ chế tạo ra dòng điện của nhà máy điện hạt nhân. 5
5. Ưu, nhược điểm của điện hạt nhân. 6
5.1 Ưu điểm. 6
5.2 Nhược điểm. 6
5.3 So sánh với các nguồn năng lượng khác. 7
Chương 2: Hiện trạng và quy hoạch phát triển điện hạt nhân ở nước ta. 8
I. Hiện trạng quặng uranium. 9
II. Hiện trạng nhà máy điện hạt nhân. 9
III. Quy hoạch phát triển điện hạt nhân đến năm 2030. 9
Chương 3: Tác động của năng lượng hạt nhân đến môi trường 9
I. Khi chưa xảy ra sự cố. 10
II. Khi xảy ra sự cố. 11
Chương 4: Chính sách, công cụ quản lý về điện hạt nhân của nước ta 12
I. Chính sách của nhà nước trong lĩnh vực NLHN. 12
II. Phân công quản lý 13
1. Khái niệm:
Nhà máy điện nguyên tử hay nhà máy điện hạt nhân là một nhà máy tạo ra điện
năng ở quy mô công nghiệp, sử dụng năng lượng thu được từ phản ứng hạt nhân tức là
chuyển tải nhiệt năng thu được từ phản ứng phân hủy hạt nhân thành điện năng.
Nhà máy điện nguyên tử hay nhà máy điện hạt nhân là một nhà máy tạo ra điện
năng ở quy mô công nghiệp, sử dụng năng lượng thu được từ phản ứng hạt nhân tức là
chuyển tải nhiệt năng thu được từ phản ứng phân hủy hạt nhân thành điện năng.
2. Phân loại:
2.1 Lò phản ứng nhanh làm mát bằng khí (GFR).
Lò GFR được thiết kế chủ yếu để sản xuất điện và quản lý các chất actinit,
nhưng nó cũng có khả năng hỗ trợ sản xuất hyđro.
Ưu điềm: phổ nơtron nhanh, chu trình nhiên liệu kín để tái chế các actinit, và nhà máy
hiệu suất 48%.
2.2 Lò phản ứng nhanh làm mát bằng chì (LFR).
Lò LFR là lò phản ứng phổ nơtron nhanh, được thiết kế để sản xuất điện năng
và hyđro, đồng thời quản lý được các actinit. Ba khía cạnh kỹ thuật cơ bản của lò LFR
là: sử dụng chì để làm mát, tuổi thọ lõi cao (15 đến 20 năm), và tính môđun và kích
thước nhỏ khả năng thích hợp để triển khai ở những lưới điện nhỏ hoặc vùng xa xôi
3
hẻo lánh.
2.3 Lò phản ứng muối nóng chảy (MSR).
Lò MSR là lò nhiên liệu lỏng có thể sử dụng để đốt các actinide, sản xuất điện
năng, hyđro, và nhiên liệu phân hạch. Trong hệ thống này, nhiên liệu muối nóng chảy
chảy qua các kênh lõi graphít. Nhiệt tạo ra trong muối nóng chảy được truyền sang
hệ thống chất làm mát thứ cấp thông qua bộ trao đổi nhiệt trung gian, sau đó qua một
bộ trao nhiệt nữa tới hệ thống biến đổi năng lượng. Các actinide và phần lớn các sản
phẩm phân hạch tạo nên các florua trong chất lỏng làm mát. Nhiên liệu lỏng đồng
nhất cho phép bổ sung actinide mà không yêu cầu phải chế tạo nhiên liệu.
2.4 Lò phản ứng nhanh làm mát bằng natri (SFR).
Mục tiêu ban đầu của lò SFR là quản lý các actinide, cắt giảm các sản phẩm
tác động ban đầu của các notron. Thanh nhiên liệu cho các lò phản ứng hạt nhân được
làm thành dạng viên Uranium oxide hình trụ, hình cầu, tấm… Chúng được xếp vào
các hộp zircalloy 4 (hợp kim của zirconium, rất bền, chịu được nhiệt độ cao và không
hấp thụ nơtron). Phổ biến nhất là dạng hình trụ, tập hợp thành bó vuông gồm khoảng
200 thanh. Người ta còn chừa một số vị trí trong đó để đặt các thanh điều khiển.
- Chất làm chậm với chức năng làm giảm tốc độ của các nơtron sinh ra từ phản
ứng phân hạch để dễ dàng tạo ra sự phân hạch tiếp theo. Thông thường sử dụng nước
làm chất chậm
- Chất phản xạ: Có nhiệm vụ làm tăng số lượng các hạt notron trong vùng phản
ứng, không cho các hạt notron bắn ra ngoài, và làm các hạt notron phân bố đều trong
vùng phản ứng (hoạt động). Có thể kết hợp chất làm chậm và chất phản xạ (nước,
graphite) hoặc có thể dùng Uran tự nhiên .
- Chất truyền nhiệt: Truyền nhiệt năng từ vùng phản ứng ra ngoài. Chất truyền
nhiệt có thể chạy trong các ống áp lực, hoặc trực tiếp chạy qua vùng phản ứng. Chất
truyền nhiệt thông thường được sử dụng là nước.
4. Cơ chế tạo ra dòng điện của nhà máy điện hạt nhân.
Bộ phận cơ bản của nhà máy điện là lò phản ứng với dung tích được phân chia
theo cấu trúc định sẵn, nơi đâu sẽ nạp nhiên liệu hạt nhân và ở phần nào sẽ diễn ra
phản ứng dây chuyền có điều khiển. Nguyên tử Uranium-235 phân tách thành trung
hòa tử (neutron) chậm (nhiệt), kết quả là sản ra khối lượng lớn nhiệt năng. Nó được
lấy ra khỏi khu vực nhiệt hoạt tính bằng dòng chất lỏng hoặc chất khí làm mát chảy
qua toàn bộ lò phản ứng. Để làm mát lò phản ứng, người ta thường sử dụng nước, còn
5
trong các lò phản ứng neutron nhanh – dùng kim loại nóng chảy (ví dụ, natri trong lò
phản ứng BN-600). Như vậy diễn ra quá trình chuyển đổi phức tạp nhất: năng lượng
hạt nhân biến thành nhiệt.
Nước làm mát sau khi hấp nhiệt trong khu vực hoạt tính của lò phản ứng được
sử dụng để tạo ra hơi nước, kéo chạy máy phát điện turbine. Cơ năng của hơi nước sản
ra trong nồi hơi sẽ được dẫn đến các máy phát điện turbine, nơi nó chuyển đổi thành
năng lượng điện và tiếp tục theo đường dây cấp điện đến với người tiêu thụ. Như vậy,
lớn và trong phạm vi rộng, có thể ảnh hưởng đến nhiều quốc gia, khu vực.
- Cần phải có đội ngủ nhân viên xây dựng và vận hành trình độ cao và phải có ý
thức chấp hành kỷ cương, văn hóa an toàn.
- Phát điện băng năng lượng hạt nhân không làm tăng nguy cơ phổ biến vũ khí
hạt nhân.
5.3 So sánh với các nguồn năng lượng khác.
Điện hạt nhân Thủy điện Nhiệt điện
Vốn đầu tư Cao Thấp hơn hạt nhân Thấp hơn hạt nhân
Công suất Công suất rất lớn,
cung cấp được cho
tất cả hoạt động
công nghiệp cũng
như tiêu dùng.
Công suất nhỏ chỉ
đủ cung cấp cho
tiêu dùng.
Công suất trung
bình, lượng điện đa
phần để cung cấp
cho hoạt động công
nghiệp.
Vị trí xây dựng Thường được xây
dựng gần biển.
Xây dựng ở trên
các chỗ của con
sông có độ dốc cao.
Xây dựng gần các
nguồn nhiên liệu.
Tác động đến môi
trường
Chương 2: Hiện trạng và quy hoạch phát triển điện hạt nhân ở nước ta.
I. Hiện trạng quặng uranium.
Urani trong một số mỏ và điểm quặng ở Việt Nam rất lớn, tính theo U
3
O
8
dự
báo là 218,167 tấn, trong đó cấp C1 là 113 tấn, cấp C2 là 16.563 tấn, cấp P1 là 15.153
tấn và cấp P2+P3 là 186.338 tấn.
Các điểm mỏ quặng có trữ lượng lớn là Bắc Nậm Xe 9.800 tấn cấp C2, Nam
Nậm Xe 321 tấn cấp C2, Nông Sơn 546 tấn cấp P1, Khe Hoa- Khe Cao 7.300 tấn các
loại… Với trữ lượng này, Việt Nam có thể sử dụng nguồn nhiên liệu tại chỗ để sản
xuất điện hạt nhân.
II. Hiện trạng nhà máy điện hạt nhân.
Hiện nay, nước ta chỉ có duy nhất một nhà máy điện hạt nhân duy nhất ở Đà
Lạt. Vùng hoạt được nạp bằng các bó nhiên liệu loại VVR -M2 làm bằng hợp kim
nhôm -uran với độ giàu 19,75% U
235
với 104 bó nhiên liệu. Công suất phát điện là
500Kw, để dùng cung cấp điện cho bệnh viện.
III. Quy hoạch phát triển điện hạt nhân đến năm 2030.
STT Nhà máy Công suất(MW) Năm vận hành
1 Điện hạt nhân Phước Dinh tổ máy 1 1000 2020
2 Điện hạt nhân Phước Dinh tổ máy 2 1000 2021
3 Điện hạt nhân Vĩnh Hải tổ máy 1 1000 2021
4 Điện hạt nhân Vĩnh Hải tổ máy 2 1000 2022
5 Điện hạt nhân Phước Dinh 3 1000 2023
6 Điện hạt nhân Phước Dinh 4 1000 2024
7 Điện hạt nhân Vĩnh Hải tổ máy 3 1000 2024
8 Điện hạt nhân Vĩnh Hải tổ máy 4 1000 2025
Khai thác quặng
Xử lý quặng uranium
gia tăng hàm lượng đồng
vị U
235
Xử lý nhiên liệu đã bị
phát xạ
Chế tạo nhiên liệu
Xử lý phế liệu
Phát xạ trong lò phản ứng
nhà máy điện hạt nhân
hạn có thể đến 50 năm) rồi được vận chuyển đến địa điểm lưu trữ lâu dài.
II. Khi xảy ra sự cố.
Gần đây nhất là vụ rò rỉ phóng xạ từ nhà máy điện hạt nhân Fukushima Nhật
gây ra nhiều hậu quả nặng nề đến môi trường cho nước đó cũng như các nước khác
lân cận. Chất phóng xạ lan tỏa nhanh trong không khí, ảnh hưởng nghiêm trọng đến
sức khỏe và tính mạng của con người. Khi mức độ nhiễm phóng xạ ở mức 100 Gray
con người sẽ chết trong vài giờ, 6 – 10 Gray gây tiêu hủy xương, hội chứng nhiễm xạ
nặng, bạch cầu và tiểu cầu tiêu giảm chết trong vòng 30 ngày. Chất phóng xạ có thể
tích tụ trong cơ thể, có thể di chứng đến thế hệ sau gây ra dị tật bẩm sinh. Phóng xạ
hủy hoại các cơ thể sống bởi vì nó khơi mào các phản ứng hóa học độc hại đối với các
mô tế bào. Quan trọng nhất là gây tổn thương gen, gây đột biến gen ở sinh vật và thực
vật.Tia X, tia α, tia β, tia γ hoặc nơtron đều nguy hiểm với các tổ chức sống. Nó gây
ion hóa và hủy hoại tế bào, gây những đột biến di truyền quan trọng.
11
Chương 4: Chính sách, công cụ quản lý về điện hạt nhân của nước ta
I. Chính sách của nhà nước trong lĩnh vực NLHN.
Chính sách đầu tư
Ðầu tư và khuyến khích tổ chức, cá nhân trong nuớc, người Việt Nam định cư ở nuớc
ngoài, tổ chức, cá nhân nước ngoài, tổ chức quốc tế đầu tư vào hoạt động trong lĩnh
Đẩy mạnh hợp tác với Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA), ASEAN và
một số nước thuộc tổ chức Hợp tác vùng (RCA), tích cực tham gia các hoạt động trong
tổ chức Diễn đàn Hợp tác hạt nhân châu Á (FNCA).
II. Phân công quản lý
Chính phủ
Thống nhất quản lý nhà nước trong lĩnh vực NLHN.
Bộ công thương:
Xây dựng và chỉ đạo thực hiện quy hoạch, kế hoạch phát triển điện HN.
Ban hành, phổ biến, hướng dẫn và tổ chức thực hiện các chính sách, các pháp luật liện
quan.
Hợp tác quốc tế, đàm phán, ký kết các hiệp định hợp tác, các điều ước quốc tế về nhà
máy ĐHN.
Cấp giấy phép vận hành thử; cấp, điều chỉnh, thu hồi, gia hạn Giấy phép hoạt động
điện lực của nhà máy ĐHN.
Phê duyệt quy trình vận hành nhà máy ĐHN.
Hướng dẫn, hỗ trợ chủ đầu tư thực hiện dự án đầu tư và giải quyết những vướng mắt,
yêu cầu của chủ đầu tư trong quá trình đầu tư phát triển dự án ĐHN.
Phối hợp các cơ quan quản lý nhà nước các cấp trong quản lý đầu tư phát triển, vận
hành nhà máy hạt nhân.
Đào tạo, bồi dưỡng nghiệp vụ tăng cường năng lực quản lý cho hệ thống cơ quản quản
lý nhà nước về nhà máy ĐHN.
Bộ KH-CN
Ban hành các quy định liên quan đến an toàn nhà máy ĐHN.
Thực hiện hoạt động kiểm soát hạt nhân.
Thẩm định an toàn trong các giai đoạn của dự án nhà máy ĐHN.
Hướng dẫn nội dụng báo cáo phân tích an toàn.
13
Đào tào, bồi dưỡng nghiệp vụ tăng cường năng lực quản lý cho cơ quan quản lý an
toàn hạt nhân.
Phối hợp với bộ TN&MT hướng dẫn nội dung kế hoạch kiểm xạ, quy định tiểu chuẩn