|
Bộ thùng chứa nhiên liệu đang được đưa xuống bể chứa nhiên liệu đã qua sử dụng tại lò phản ứng 4 tại Nhà máy điện hạt nhân Fukushima I
|
Nghiên cứu do EPRI đề xuất có thể làm sáng tỏ thêm vấn đề an toàn của việc lưu giữ trong thùng khô nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng ở mức cao.
Kế hoạch này cần có một thùng chứa trình diễn Transnuclear TN -32 và nhiên liệu, do các công ty AREVA và Westinghouse cung cấp, sẽ được đặt trong một công trình kho độc lập lưu giữ nhiên liệu đã qua sử dụng (independent spent fuel storage - ISFSI) tại nhà máy năng lượng hạt nhân North Anna (bang Virginia, Mỹ) của công ty Dominion Virginia Power. Tuy nhiên, Dominion Virginia Power (là thành viên nhóm nghiên cứu của EPRI) trước tiên phải làm đơn xin Ủy ban Điều tiết Hạt nhân (NRC) gia hạn giấy phép cho ISFSI hiện có vào năm 2015, để theo kế hoạch thùng thử nghiệm sẽ được nạp nhiên liệu vào tháng 7 năm 2017. Các phép đo các điều kiện bên trong thùng chứa và tình trạng của nhiên liệu lưu giữ vào cuối giai đoạn lưu giữ sẽ được so sánh với các dữ liệu về khoảng hơn hai chục khối lắp ráp nhiên liệu cùng kiểu đã được quan sát vào lúc bắt đầu thử nghiệm. Trong khi đó, Bộ Năng lượng đã hỏi ý kiến của các bên liên quan trong cộng đồng để đảm bảo các nguồn lực của dự án được đầu tư một cách khôn ngoan.
Dự án này là một phần của các nỗ lực đang ngày một trở nên cấp thiết hơn nhằm chứng minh khả năng lưu giữ an toàn trong nhiều thập kỷ và sau đó vận chuyển nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng. Mỹ vẫn đang lưu giữ nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng ở mức thấp hơn (dưới 45 GW-ngày/tấn urani) trong thùng khô từ năm 1986 (xem ảnh), nhưng gần đây đã lưu giữ trong điều kiện khô nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng ở mức cao.
Tính tại thời điểm tháng 12 năm 2012, có khoảng 200 thùng lưu giữ khô (trong tổng số hơn 1.700 thùng trên phạm vi cả nước) đã được nạp ít nhất là một lượng nào đó nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng ở mức cao. Mức sử dụng được tính bằng công suất nhiệt (của nhà máy điện hạt nhân) nhân với số ngày vận hành, sau đó chia cho khối lượng kim loại nặng, ví dụ urani. Đơn vị đo của mức sử dụng là GW-ngày/tấn. EPRI nêu rõ: “Hơn nữa, hầu hết các nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng đang được nạp ở Mỹ giờ đây đều đã qua sử dụng ở mức cao. Vì vậy, ngành hạt nhân cần có các dữ liệu về nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng ở mức cao trong các điều kiện điển hình”.
Thử nghiệm mà EPRI đã lên kế hoạch sẽ cập nhật các kết quả của một nghiên cứu tương tự mà Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho đã kết thúc vào năm 1999, tìm hiểu nhiên liệu với các đặc tính điển hình tại thời điểm đó. “Kể từ nghiên cứu này, ngành công nghiệp hạt nhân ngày càng có thể khai thác nhiều năng lượng hơn từ nhiên liệu hạt nhân bằng cách vận hành các lò phản ứng ở cấp công suất cao hơn và bằng cách sử dụng các chu kỳ dài hơn giữa các lần nạp nhiên liệu. Nhiên liệu đã qua sử dụng ở mức càng cao thì đặc tính phóng xạ càng cao và cũng càng nóng hơn.”
Tuy nhiên nghiên cứu này quan trọng là vì một lý do nữa, đó là nhu cầu không thể đừng về một giải pháp lâu dài cho việc thải bỏ nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng khỏi khu vực lò phản ứng, “kết quả là có nhiều khả năng nhiên liệu sẽ được lưu giữ trong thùng khô trong thời gian dài hơn so với 20 năm trong giấy phép ban đầu,” tập đoàn công nghiệp hạt nhân cho biết. “Dựa trên các nghiên cứu của Phòng thí nghiệm quốc gia Idaho và các thông tin khác, năm 2011 NRC đã rà soát lại các quy định về lưu giữ nhiên liệu đã qua sử dụng (Quy chuẩn Liên bang 10 CFR Phần 72) để tăng thời gian cho phép đối với các thùng chứa khô lên thành 40 năm, thời gian gia hạn thêm đến 40 năm.”
EPRI cho biết các dữ liệu thu được từ thử nghiệm này cũng có thể giúp trả lời các yêu cầu của NRC về thông tin từ những người làm đơn xin gia hạn giấy phép lưu giữ khô về điều kiện của nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng ở mức cao sau thời gian cấp giấy phép ban đầu là 20 năm.