Ấn Độ thiết kế lò phản ứng hạt nhân an toàn cao

Hai nhà thiết kế AHWR300-LEU - hay còn gọi là “Lò phản ứng tái sinh thụ động” - Anil Kakodkar và Ratan Sinha cho biết sản phẩm của họ sử dụng nhiên liệu hỗn hợp và nhiên liệu tái sinh, do vậy một lò phản ứng công suất 300 MWe sẽ tiết kiệm được 42% lượng urani nhiên liệu so với một lò phản ứng hạt nhân thông dụng dùng hơi nước áp lực cao (PWR) cùng công suất.

Loại lò phản ứng này có hình ống thẳng đứng chịu áp lực cao, sử dụng cả nước nhẹ lẫn nước nặng, đồng thời gây ít tác động tới môi trường và chi phí xây dựng cũng như vận hành đều giảm.

Theo dự kiến AHWR300-LEU có khả năng hoạt động 100 năm. Điểm nổi bật của AHWR300-LEU là có hệ số an toàn cao do sử dụng nước nặng có áp suất thấp làm giảm nguy cơ rò rỉ.

Hơn nữa, nhiệt năng ở bộ phận làm nguội của AHWR300-LEU sẽ được sử dụng để làm nóng nguồn nước cung cấp cho lò phản ứng. Trong quá trình hoạt động, nhiệt độ vùng trung tâm lò phản ứng tăng cao, bộ phận làm nguội sẽ thu nhiệt lượng này.

Trong trườmg hợp hệ thống làm nguội sơ cấp và thứ cấp bị hỏng, hệ thống làm nguội khẩn cấp (ECCS) sẽ thu nhiệt của lò phản ứng theo phương pháp thụ động, đồng thời một lượng lớn chất lỏng chứa các norton hoạt tính cao sẽ được tự động bơm vào bộ phận điều tiết để ngừng hoạt động của lò phản ứng.

Hệ thống làm nguội kép của AHWR300-LEU cho phép ngăn chặn chất phóng xạ thoát ra ngoài trong trường hợp xảy ra sự cố. Nếu hệ thống đường ống làm nguội sơ cấp bị vỡ, ngay lập tức các tháp chứa sẽ bơm nước vào lò phản ứng để tạm thời làm nguội nó.

Sau đó, lò phản ứng sẽ tiếp tục được làm nguội khi trong 7.000m3 nước xối từ bể chứa khổng lồ trên nóc lò. Tiếp đó, hệ thống làm nguội lâu dài bằng phương pháp thụ động PCCS hoạt động để bảo đảm an toàn ở mức cao nhất.

Lò phản ứng mới sử dụng nhiên liệu urani-233 được làm giàu ở mức 19,75% và lượng thorium oxide tương tương. Hiện nay, chưa có lò phản ứng hạt nhân nào sử dụng lượng thorium làm nhiên liệu ở mức cao như vậy, và do đó tiết kiệm đáng kể nguồn urani-233.

Dự kiến, lò phản ứng mới sẽ bắt đầu hoạt động vào năm 2020.

Thúy Hằng (ST)