Nhật Bản: Fukushima chuẩn bị xả nước thải phóng xạ, chuyên gia giải thích lý do đây có thể là lựa chọn tốt nhất

183

Trước đây, Sellafield (trên bờ biển Cumbria, Anh) đã thải ra nhiều triti hơn mức thải dự kiến từ Fukushima. Ảnh: Steve Allen/Shutterstock

 

Hơn mười năm trước, sóng thần gây ra thảm họa tại Nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi nằm bên bờ biển phía đông Nhật Bản. Sau thảm họa, đại dương bị ô nhiễm bởi một lượng lớn phóng xạ, vì vậy, nước này phải ấn định một vùng biển cấm, gây thiệt hại lớn cho ngành đánh bắt cá trong khu vực.

 

Từ đó đến nay, nước thải ô nhiễm đã tích tụ thành một lượng khổng lồ tại địa điểm nhà máy. Hơn 1.000 bể chứa được xây dựng tại chỗ, chứa hơn một triệu tấn nước nhiễm phóng xạ.

 

Tuy nhiên, địa điểm này sắp hết chỗ chứa và các bể chứa có khả năng bị rò rỉ, nhất là khi xảy ra bão hoặc động đất. Do vậy, các nhà chức trách Nhật Bản đã cho phép địa điểm này xả nước phóng xạ lưu trữ thông qua đường ống dẫn ra Thái Bình Dương.

 

Tác giả của bài viết này là một nhà khoa học môi trường, đã nghiên cứu về tác động đến môi trường của các chất ô nhiễm phóng xạ trong hơn 30 năm và tác giả cho rằng xả thải chính là lựa chọn tốt nhất.

 

Nước thải nhiễm phóng xạ

 

Trước quá trình lưu trữ, nước thải tại Fukushima được xử lý để loại bỏ hầu hết các nguyên tố phóng xạ như coban 60, stronti 90 và cesium 137, nhưng vẫn còn lại nguyên tố triti—đồng vị phóng xạ của hydro.

 

Khi một trong những nguyên tử hydro trong nước được thay thế bằng triti, nó tạo thành nước triti hóa phóng xạ. Về mặt hóa học, nước triti hóa giống với nước thường, khiến cho việc tách triti ra khỏi nước thải trở nên đắt đỏ, tốn nhiều năng lượng và thời gian. Vào năm 2020, một đánh giá về các công nghệ tách triti cho thấy, sẽ không khả thi nếu phải xử lý lượng nước triti khổng lồ như ở Fukushima.

 

Khi các nguyên tố phóng xạ được loại bỏ khỏi nước thải, triti tương đối lành tính và sự tồn tại dưới dạng nước triti làm giảm tác động môi trường của nguyên tố này. Do giống với nước thường về mặt hóa học, nước triti đi qua các sinh vật cũng giống như nước và do đó không tích tụ mạnh trong cơ thể của các sinh vật.

 

Nước triti có hệ số tích lũy sinh học khoảng bằng 1, đồng nghĩa là động vật bị phơi nhiễm nước triti sẽ có nồng độ triti trong cơ thể gần tương đương với nước xung quanh.

 

Trong khi đó, cesium 137 có hệ số tích lũy sinh học trong môi trường biển là khoảng 100. Khi thải ra biển một lượng lớn chất phóng xạ này sau sự kiện Fukushima và từ cơ sở hạt nhân Sellafield của Vương quốc Anh vào những năm 1960 và 1970,  động vật biển có thể hấp thụ phóng xạ cesium cao hơn khoảng 100 lần so với khi chúng ở trong môi trường nước thường do hàm lượng Caesium bị nhân rộng trong chuỗi thức ăn.

 

Liều phóng xạ thấp

 

Triti phân rã, tạo ra hạt beta (một electron chuyển động nhanh có thể phá hoại DNA nếu ăn phải). Nhưng hạt beta của triti không chứa nhiều năng lượng. Một người phải ăn rất nhiều mới bị hấp thụ một liều lượng bức xạ đáng kể.

 

Tiêu chuẩn nước uống của Tổ chức Y tế Thế giới đối với triti là 10.000 Becquerel (Bq) mỗi lít. Con số này cao hơn nhiều lần so với nồng độ dự kiến của nước thải tại Fukushima.

 

Ngoài vấn đề khó tách triti khỏi nước thải, tác động đến môi trường của nước triti cũng hạn chế, cho nên các cơ sở hạt nhân trên khắp thế giới thải nước triti ra biển trong nhiều thập kỷ. Nhà máy Fukushima Daiichi dự kiến giải phóng khoảng 1 Petabecquerel (PBq – số 1 và15 số 0 sau nó) triti với tốc độ 0,022 PBq mỗi năm.

 

Nghe có vẻ là một con số ngất ngưởng nhưng trên toàn cầu, 50-70 PBq triti được tự nhiên tạo ra trong bầu khí quyển bởi các tia vũ trụ mỗi năm. Trong khi hàng năm, địa điểm tái chế nhiên liệu hạt nhân Cap de la Hague ở miền bắc nước Pháp thải ra Eo biển Manche khoảng 10 PBq triti.

 

Tỷ lệ phát thải từ Cap de la Hague cao hơn đáng kể so với kế hoạch tại Fukushima. Đến nay chưa có bằng chứng nào về tác động lớn đến môi trường do phát thải này, ngoài ra, liều bức xạ đối với con người cũng thấp.

 

Xả thải an toàn

 

Tuy nhiên, phải thực hiện xả nước nhiễm phóng xạ đúng cách.

 

Các nghiên cứu của Nhật Bản ước tính rằng nước thải sẽ được pha loãng từ hàng trăm nghìn Bq/1 lít triti trong bể chứa thành 1.500 Bq/1 lít nước thải. Pha loãng nước thải trước khi thải ra ngoài sẽ làm giảm liều bức xạ cho con người.

 

Liều bức xạ đối với con người được đo theo đơn vị Sievert, hoặc một phần triệu Sievert (microsievert), trong đó liều 1.000 microsievert thể hiện 1/25.000 khả năng tử vong sớm do ung thư. Liều ước tính tối đa từ nước thải của Fukushima sẽ là 3,9 microsievert mỗi năm. Con số này thấp hơn nhiều so với 2.400 microsievert mà con người nhận được từ bức xạ tự nhiên trung bình mỗi năm.

 

Các nhà chức trách Nhật Bản cũng phải đảm bảo rằng trong nước thải ra ngoài không có lượng lớn “triti hữu cơ” (“organically bound tritium”), nghĩa là khi một nguyên tử triti thay thế hydro thông thường trong một phân tử hữu cơ. Các phân tử hữu cơ chứa triti sau đó ngấm vào trầm tích và làm thức ăn cho các sinh vật biển.

 

Giữa những năm 1990, các phân tử hữu cơ chứa triti thải ra từ nhà máy dược phẩm Nycomed-Amersham ở Vịnh Cardiff, xứ Wales đã dẫn đến các yếu tố tích lũy sinh học cao tới 10.000.

 

Khi xử lý loại bỏ các nguyên tố phóng xạ khác nguy hiểm hơn trong nước thải, vẫn có thể còn sót lại một lượng nhỏ các nguyên tố này. Nước thải lưu trữ tại Fukushima sẽ được xử lý lại nhằm đảm bảo mức độ của các nguyên tố này đủ thấp để xả thải an toàn.

 

Xét trên quy mô rộng lớn của các vấn đề môi trường mà chúng ta phải đối phó hiện nay, xả nước thải từ Fukushima là một việc tương đối nhỏ, nhưng lại có thể khó khăn thêm cho ngành công nghiệp đánh bắt cá của Fukushima. Chính trị và truyền thông trong tương lai sẽ quan tâm vào vấn đề xả thải này.

 

Biên dịch: Phạm Thị Thu Trang, Ban KH&QLKH