Đào xuyên lớp đá 250 triệu năm tuổi, xây mê cung dài 12km giam giữ chất thải: Láng giềng Việt Nam thử nghiệm tương lai của điện hạt nhân

Trung Quốc mới đây đã hoàn thành đoạn đường hầm xoắn ốc tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Ngầm Beishan – một trong những cơ sở lớn nhất thế giới được thiết kế để quản lý chất thải phóng xạ.

Công trình này nằm sâu dưới sa mạc Gobi, gần thành phố Tửu Tuyền thuộc tỉnh Cam Túc và được kỳ vọng giải quyết một trong những thách thức nhạy cảm nhất của điện hạt nhân: xử lý an toàn, lâu dài chất thải phóng xạ.

Dự án do Tập đoàn Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc (CNNC) phát triển. Theo ông Wang Ju, nhà khoa học trưởng của CNNC kiêm kiến trúc sư trưởng dự án, điện hạt nhân vẫn là nguồn năng lượng hiệu quả và phát thải carbon thấp.

Khoảng 99% chất thải phóng xạ phát sinh được xếp vào nhóm mức thấp và trung bình, có thể phân rã dần xuống mức an toàn theo thời gian.

Lưu trữ địa chất sâu

Tuy nhiên, thách thức lớn nhất vẫn là xử lý chất thải hạt nhân mức cao. Ông Wang cho biết khoảng 1% chất thải thuộc nhóm này và cần được cô lập an toàn trong hàng trăm nghìn năm.

Theo CNNC, mỗi quốc gia có cách tiếp cận khác nhau trong quản lý chất thải hạt nhân. Dự án Beishan được thiết kế như một nền tảng hợp tác quốc tế, cho phép chia sẻ các giải pháp tốt nhất toàn cầu, đồng thời đóng góp kinh nghiệm và nghiên cứu của Trung Quốc.

Việc lựa chọn địa điểm cho một cơ sở lưu trữ địa chất sâu được đánh giá phức tạp không kém quá trình xây dựng. Khu vực này phải sở hữu các khối đá lớn, ổn định và đủ khả năng bao bọc an toàn kho lưu trữ ngầm. Sau gần 3 thập kỷ nghiên cứu, Trung Quốc đã chọn vùng Beishan của tỉnh Cam Túc – nơi nổi tiếng với nền địa chất cổ xưa và rắn chắc.

Các nghiên cứu bắt đầu từ năm 1996, tức cách đây 30 năm, với gần 100 lỗ khoan được thực hiện để đánh giá cấu trúc và độ ổn định của khu vực. Dự án bước sang giai đoạn triển khai sau khi được cấp phép vào năm 2019, đặt nền móng cho những cột mốc xây dựng quan trọng hiện nay.

Đẩy giới hạn của xây dựng ngầm

Sâu dưới lòng sa mạc, phòng thí nghiệm Beishan đang dần hình thành với cấu trúc ngầm có độ phức tạp hiếm thấy. Công trình gồm một đường hầm xoắn ốc dài, 3 giếng đứng và 2 tầng hầm ngang, đạt độ sâu khoảng 452m so với mặt đất. Riêng đường hầm xoắn ốc vừa hoàn thành dài gần 12km, đường kính khoảng 7,9m và có độ dốc ổn định 10%.

Quá trình thi công gặp nhiều thách thức do lớp đá xung quanh là đá granite cực cứng, hình thành hơn 250 triệu năm trước, khiến các phương pháp đào thông thường kém hiệu quả và tiềm ẩn nguy cơ làm tổn hại cấu trúc đá. Nhiều khúc cua gắt của đường hầm cũng đẩy giới hạn vận hành của máy khoan hầm khổng lồ dài tới 100m.

Độ sâu lớn của phòng thí nghiệm đặt ra những yêu cầu an toàn nghiêm ngặt trong suốt quá trình xây dựng. Để vượt qua thách thức này, các kỹ sư đã sử dụng máy khoan Beishan số 1 – thiết bị do Trung Quốc tự phát triển, chuyên dùng để khoan đá cứng và vận hành trong những đường hầm dốc, cong phức tạp.

Cỗ máy này được thiết kế và chế tạo bởi nhóm nghiên cứu do Viện Nghiên cứu Địa chất Uran Bắc Kinh dẫn đầu, phối hợp cùng Tập đoàn Công nghiệp Nặng Xây dựng Đường sắt Trung Quốc, kết hợp nhiều giải pháp kỹ thuật tiên tiến nhằm đáp ứng các yêu cầu đặc thù của dự án.

Theo IE, SCMP