Sắp vận hành hầm chứa chất thải hạt nhân đầu tiên trên thế giới, nằm sâu trong lớp đá nền cổ đại 1,9 tỷ năm

Sau hơn 70 năm kể từ khi ngành điện hạt nhân ra đời, bài toán xử lý rác thải phóng xạ vẫn là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại. Giờ đây, Phần Lan đang tiến gần đến việc trở thành quốc gia đầu tiên trên thế giới đưa vào vận hành một kho lưu trữ vĩnh viễn dành cho nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng, nằm sâu hàng trăm mét dưới lòng đất.

Tại vùng Eurajoki, phía Tây Nam Phần Lan, công trình mang tên Onkalo – trong tiếng Phần Lan có nghĩa là "hang động" – được xây dựng ở độ sâu khoảng 433m bên dưới lớp đá nền có tuổi đời tới 1,9 tỷ năm. Đây được xem là dự án lưu trữ rác thải hạt nhân vĩnh viễn đầu tiên trên thế giới sẵn sàng đi vào hoạt động.

Trong nhiều thập kỷ qua, phần lớn quốc gia sở hữu điện hạt nhân mới chỉ dừng lại ở các giải pháp lưu trữ tạm thời đối với chất thải phóng xạ. Dù Thụy Điển và Pháp cũng đang phát triển những dự án tương tự, Phần Lan được kỳ vọng sẽ trở thành nước đầu tiên hiện thực hóa mô hình lưu trữ sâu trong lòng đất ở quy mô thương mại.

Theo kế hoạch, Cơ quan An toàn Bức xạ và Hạt nhân Phần Lan (STUK) sẽ đưa ra đánh giá phê duyệt cuối cùng trong tháng 6, mở đường cho việc cấp phép vận hành. Ông Philippe Bordarier, Giám đốc điều hành công ty vận hành hạt nhân TVO, cho biết cơ sở này có thể bắt đầu hoạt động vào cuối năm nay hoặc đầu năm sau. Những lô nhiên liệu đầu tiên được đưa xuống lòng đất sẽ là lượng chất thải hiện đang được làm mát tại nhà máy điện hạt nhân Olkiluoto gần đó.

Dự án Onkalo được phát triển bởi công ty quản lý chất thải hạt nhân Posiva từ năm 2004 với tổng chi phí ước tính khoảng 1 tỷ euro (tương đương 1,16 tỷ USD). Công trình có khả năng lưu trữ vĩnh viễn khoảng 6.500 tấn uranium đã qua sử dụng từ 5 lò phản ứng hạt nhân đang hoạt động tại Phần Lan.

Theo thiết kế, hệ thống đường hầm ngầm sẽ tiếp nhận chất thải phóng xạ trong khoảng 100 năm. Sau khi hoàn tất nhiệm vụ, toàn bộ cơ sở sẽ được đóng kín hoàn toàn nhằm cô lập chất thải với môi trường bên ngoài trong ít nhất 100.000 năm.

Để bảo đảm an toàn tuyệt đối, nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng sẽ được đặt trong các thùng chứa bằng đồng có khả năng chống ăn mòn cực cao. Sau đó, các thùng chứa được hạ xuống những hố khoan sâu dưới lòng đất và bao bọc bởi đất sét bentonite – loại vật liệu có khả năng ngăn nước thấm và hạn chế dịch chuyển của các chất phóng xạ. Khi mỗi đường hầm dài khoảng 300m được lấp đầy, chúng sẽ được niêm phong bằng các nút bê tông cốt thép kiên cố.

Theo các nhà khoa học, nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng có thể duy trì mức phóng xạ nguy hiểm trong hàng chục nghìn năm trước khi giảm xuống mức tương đương quặng uranium tự nhiên. Vì vậy, các đánh giá an toàn của Onkalo không chỉ tính trong vài thế kỷ mà kéo dài tới một triệu năm, bao gồm cả những kịch bản cực đoan như động đất, băng hà hoặc sự ăn mòn của thùng chứa. Đến nay, các kết quả đánh giá đều cho thấy triển vọng tích cực.

Một trong những yếu tố giúp dự án thuận lợi là sự đồng thuận cao của xã hội Phần Lan. Trái ngược với làn sóng phản đối từng xuất hiện tại Pháp đối với các dự án tương tự, người dân Phần Lan nhìn chung ủng hộ Onkalo nhờ niềm tin vào cơ quan quản lý hạt nhân STUK và hệ thống giám sát nghiêm ngặt của quốc gia này.

Tuy nhiên, không phải ai cũng hoàn toàn yên tâm. Hiệp hội Bảo tồn Thiên nhiên Phần Lan cho rằng không một công trình nào có thể được bảo đảm an toàn tuyệt đối trong khoảng thời gian kéo dài hàng chục nghìn năm, chứ chưa nói tới hàng trăm nghìn năm.

Theo quy định của Phần Lan, mọi chất thải hạt nhân phát sinh trong nước đều phải được xử lý và lưu trữ trong lãnh thổ quốc gia, thay vì xuất khẩu sang nước khác. Điều này khiến Onkalo trở thành mắt xích quan trọng trong chiến lược phát triển điện hạt nhân của nước này.

Trong bối cảnh chính phủ Phần Lan đang thúc đẩy mở rộng năng lượng hạt nhân và nghiên cứu triển khai các lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR), câu hỏi về việc xử lý chất thải từ thế hệ lò phản ứng mới vẫn đang được bỏ ngỏ. Một đánh giá toàn diện về vấn đề này dự kiến sẽ được công bố vào tháng 3 năm tới.