Thực hiện chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ, Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN) đang chỉ đạo thực hiện dự án đầu tư xây dựng Trung tâm KH&CN hạt nhân, trong đó lò phản ứng nghiên cứu mới là thiết bị nghiên cứu chính sẽ được đầu tư. Ngày 23/5/2014, Bộ trưởng Bộ KH&CN đã chủ trì buổi làm việc với cán bộ lãnh đạo chủ chốt của Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam và cán bộ khoa học hạt nhân của các cơ quan có liên quan để trao đổi về việc lựa chon địa điểm xây dựng Trung tâm KH&CN hạt nhân. Trang thông tin điện tử của Cục An toàn bức xạ và hạt nhân thực hiện cuộc trao đổi về chủ đề này cùng bạn đọc.
1. Hiện trạng phát triển lò phản ứng nghiên cứu trên thế giới
Trong hơn 60 năm qua các lò phản ứng nghiên cứu đã thực sự là những trung tâm tiến tiến trong hoạt động KH&CN hạt nhân. Các nghiên cứu đa ngành mà lò phản ứng mang lại đã tạo ra các phát triển mới trong lĩnh vực điện hạt nhân, sản xuất đồng vị phóng xạ, nghiên cứu chùm nơtron, y học hạt nhân, phát triển vật liệu, kiểm tra thành phần vật chất, kiểm chứng các chương trình tính toán và kiểm soát ô nhiễm.
Cho đến tháng 1 năm 2013 đã có 706 lò phản ứng nghiên cứu được xây dựng trên thế giới và hiện nay 274 lò phản ứng đang vận hành ở 56 nước (85 lò phản ứng thuộc 39 nước đang phát triển), 15 lò phản ứng tạm thời đóng cửa, 150 lò phản ứng đó đóng cửa dài hạn và 304 lò phản ứng đó hoàn thành việc tháo dỡ. Trong số các lò phản ứng đang vận hành có 49 lò có chất lượng cao, tức là vận hành ở công suất lớn và có thông lượng nơtron cao. Hiện có 4 lò đang xây dựng bao gồm 2 của Pháp (Jules Horowitz Reactor và RES reactor), 1 của Jordan (sub-critical facility) và 1 của Nga (PIK reactor). 6 dự án lò phản ứng nghiên cứu đó được lập kế hoạch xây dựng ở các nước gồm Argentina (RA-10), Bỉ (MYRRHA), Brazil (RMB), Jordan(JRTR), Hà Lan (PALLAS) và Nga (MBIR). 15 quốc gia thành viên của IAEA đang xem xét khả năng hoặc đang lập kế hoạch xây dựng lò phản ứng nghiên cứu mới.
Hiện nay điều được mọi người quan ngại là nhiều lò phản ứng đã dừng hoạt động nhưng chưa được tháo dỡ vẫn chứa cả nhiên liệu mới và nhiên liệu đã cháy tại địa điểm. Việc kéo dài thời hạn giữa lúc dừng lò và tháo dỡ sẽ làm ảnh hưởng đến cả giá thành và an toàn ở thời điểm tháo dỡ chủ yếu do mất đi các chuyên gia có kinh nghiệm (những người đã cao tuổi lúc lò dừng hoạt động) cần thiết tham gia vào việc tháo dỡ.
Phân bố số các nước có ít nhất một lò phản ứng nghiên cứu đạt cực đại ở con số 60 nước (tính cho tất cả các nước nói chung) và 40 nước (tính cho các nước đang phát triển) vào giữa những năm 1980. Số các nước có ít nhất một lò nghiên cứu về cơ bản là không thay đổi từ năm 1965 đến nay đối với các nước công nghiệp và từ năm 1985 cho đến nay đối với các nước đang phát triển. Bốn nước công nghiệp và 3 nước đang phát triển đã từng có lò nghiên cứu thì nay không còn có nữa vì lò phản ứng đã ngừng hoạt động. Hình 1 chỉ ra số các lò phản ứng nghiên cứu ở trong các nước công nghiệp đạt cực đại tại năm 1975 và sau đó giảm dần. Số lò phản ứng trong các nước đang phát triển tăng từ từ, nhưng mà thay đổi ít từ giữa những năm 1980.
Hình 1.Số các lò phản ứng nghiên cứu ở các nước công nghiệp và các nước đang phát triển
Hình 2 chỉ ra phân bố các lò phản ứng đang vận hành ở các nước. Khoảng 70% là thuộc về các nước công nghiệp với Nga và Mỹ là những nước có số lò nhiều nhất.
Hình 2.Phân bố lò phản ứng nghiên cứu tại các nước thành viên IAEA – 273 lò
Hình 3 chỉ ra sự giảm số lò phản ứng được đưa vào vận hành trong bốn thập niên rưỡi qua và sự tăng số lò phản ứng bị dừng hoạt động. Mô hình này phản ảnh sự phát triển của lĩnh vực hạt nhân từ một ngành khoa học tương đối mới đã trở thành một lĩnh vực công nghệ. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa rằng các lò phản ứng nghiên cứu mới là không cần thiết, mà nó vẫn cần thiết và đang được xây dựng ở một số nước tuỳ theo mục đích và nhu cầu của quốc gia. Phần lớn các lò này là những loại cải tiến, đa mục tiêu được thiết kế để tạo ra các thông lượng nơtron cao. Nhiều lò phản ứng sẽ đáp ứng tất cả các nhu cầu nghiên cứu phát triển hạt nhân của đất nước cũng như tạo điều kiện cho các nhà khoa học của các nước khác đến làm việc. Ngoài ra, một số lò phản ứng sẽ dùng để sản xuất đồng vị phóng xạ cho đất nước và xuất khẩu trong khu vực.
Hình 3.Số lò phản ứng bị tháo dỡ và ngừng hoạt động.
Hình 4 chỉ ra phân bố tuổi của các lò đang vận hành. Nó đạt cực đại ở xung quanh 40 năm và với gần 2/3 các lò phản ứng đang vận hành trên thế giới là có tuổi thọ trên 30 năm. Trong khi một số lò phản ứng cũ có thể là nguyên nhân của các mối lo ngại về mặt an toàn, còn lại đa số các lò phản ứng đã được tân trang lại để thoả mãn các đòi hỏi về an toàn và các chuẩn công nghệ mới hiện nay. Nhưng các thách thức liên quan đến tuổi của các cấu kiện và vật liệu cùng với việc duy trì đội ngũ và ngân sách cho các cơ sở lò phản ứng tiếp tục là những vấn đề nghiêm trọng trong nhiều quốc gia. Rất may là hiện nay các vấn đề này đang nhận được sự quan tâm ngày càng tăng lên của toàn thế giới.
Hình 4. Phân bố tuổi các lò phản ứng đang vận hành.
Lò phản ứng nghiên cứu đã được xây dựng dựa trên hàng chục loại thiết kế khác nhau và sử dụng các loại nhiên liệu khác nhau. Hình 5 chỉ ra phân bố công suất của các lò đang vận hành. Phân bố công suất nhiệt của các lò phản ứng đang vận hành chỉ ra rằng phần lớn các lò phản ứng (77%) có công suất nhỏ hơn 5 MW, do đó ngay cả trong trường hợp xấu nhất của kịch bản tai nạn thì cũng không có bất kỳ hậu quả nào đáng kể cho khu vực xung quanh lò phản ứng. Năm mươi phần trăm các lò đang vận hành có công suất thấp hơn 100 kW, do đó chúng vận hành với vùng hoạt không thay đổi suốt vòng đời của lò phản ứng hoặc ít phải thay nhiên liệu và do đó vấn đề lưu giữ nhiên liệu đã cháy ít quan trọng hơn hoặc không có vấn đề nhiên liệu đã cháy cho đến khi lò dừng hoạt động. Trong các nước đang phát triển thì có 33 lò phản ứng thuộc loại này trên tổng số 85 lò. Nhưng rất nhiều lò phản ứng được vận hành với nhiên liệu uran độ giàu cao (HEU), có nghĩa là hàm lượng U-235 lớn hơn 20%. Để giảm và từng bước loại bỏ việc buôn bán các uran có độ giàu cao cho các lò nghiên cứu, Mỹ đã thiết lập Chương trình làm giảm độ giàu cho các lò nghiên cứu và thử nghiệm. Chương trình này đã được sử ủng hộ của IAEA ngay từ đầu và ngay nay Nga cũng là một đối tác tham gia Chương trình.
Hình 5. Phân bố công suất của các lò đang vận hành.
Các lò nghiên cứu hiện đang gặp phải các khó khăn trong chu trình nhiên liệu hạt nhân do có nhiều kiểu thiết kế khác nhau sử dụng các loại nhiên liệu khác nhau cho các mục tiêu riêng biệt. Các khó khăn này bao gồm cả việc quản lý các thanh nhiên liệu chưa tái xử lý và một số lớn các bó nhiên liệu bị sai háng trong lò hoặc bị ăn mòn trong các bể chứa. Tương tự, việc đa dạng hoá các thiết kế cũng có các khó khăn riêng cho việc tháo dỡ lò phản ứng sau này.
Ngày nay khi các nước quyết định xây dựng lò phản ứng nghiên cứu mới cần phải xem xét một cách đầy đủ các lợi ích về xã hội, kinh tế, và kỹ thuật. Tất cả các vấn đề liên quan đến quản lý hoạt động của lò phản ứng nghiên cứu từ khi xây dựng cho đến khi tháo dỡ cần phải được xem xét đầy đủ. Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) đang trợ giúp các tổ chức vận hành và cơ quan có thẩm quyền quốc gia trong việc phát triển các kế hoạch mang tính chiến lược tập trung vào việc sử dụng các lò phản ứng nghiên cứu này một cách phù hợp với các khả năng và mục tiêu của cơ sở và của đất nước.
Các kiểu sử dụng lò phản ứng nghiên cứu đã chuyển dịch từ việc cung cấp thông tin quan trọng của vật lý hạt nhân trong 3 thập niên đầu tiên và hỗ trợ phát triển điện hạt nhân sang đào tạo, nghiên cứu phát triển vật liệu và sản xuất đồng vị phóng xạ. Do nhu cầu phục vụ nghiên cứu cơ bản về hạt nhân giảm, đa phần các lò nghiên cứu đang vận hành hiện nay trở thành một thiết bị làm dịch vụ về sản xuất đồng vị phóng xạ, chụp ảnh nơtron, pha tạp chất bán dẫn và phân tích kích hoạt nơtron cho nhiều đối tượng sử dụng. Chúng cũng tiếp tục với vai trò truyền thống trong lĩnh vực giáo dục và đào tạo.
Các lò phản ứng được sử dụng để sản xuất đồng vị phóng xạ thường có mức công suất từ 1 MW trở lên. Hiện nay có 73 lò phản ứng sản xuất đồng vị phóng xạ trong đó 6 lò có thông lượng nơtron cao hơn 5×1014 n/cm2/s. Một số lò năng lượng (nhà máy điện hạt nhân) cũng được sử dụng để sản xuất đồng vị phóng xạ, chủ yếu là sản xuất đồng vị Co60. Phân bố công suất của các lò phản ứng nghiên cứu dùng sản xuất đồng vị phóng xạ trong các nước OECD và các nước khác được cho trên Hình 6.
Hình 6. Phân bố công suất của các lò phản ứng nghiên cứu dùng sản xuất đồng vị phóng xạ trong các nước OECD và các nước khác
Từ Hình 6 thấy rằng khoảng một nửa lò phản ứng có công suất trong khoảng 5-30 MW. Khoảng một nửa lò phản ứng đã có tuổi thọ trên 35 năm, nhưng 30% trong số này đã được tân trang hoặc nâng cấp. Hai lò phản ứng của Úc và Pháp đã bị dừng hoạt động và được thay thế bằng các lò mới. Canada có dự án xây dựng lò phản ứng có thông lượng nơtron cao (3×1015 n/cm2/s) với giá đầu tư là 466 triệu $ phục vụ cho nghiên cứu vật liệu.
Việc sử dụng trong tương lai các lò phản ứng nghiên cứu chất lượng cao được hy vọng là sẽ rất mạnh mẽ để giúp cho các nhà nghiên cứu có được các kết quả nghiên cứu mới trên cơ sở các chùm nơtron thông lượng cao và các nguồn nơtron lạnh. Nhiều lò phản ứng với các đặc trưng kỹ thuật khiêm tốn cũng sẽ tiếp tục phát huy được lợi thế bằng cách khai thác các chỗ thích hợp của các ứng dụng mang tính khu vực và các ứng dụng chuyên biệt như pha tạp bán dẫn, kiểm tra các vòng tuần hoàn trong mô pháng các điều kiện của lò năng lượng, sản xuất đồng vị phóng xạ và phân tích kích hoạt nơtron. Đồng thời, nhiều lò phản ứng nghiên cứu sẽ tiếp tục đảm nhận vai trò huấn luyện và đào tạo các nhà khoa học và các kỹ sư cần thiết cho chương trình phát triển điện hạt nhân. Nhiều lò phản ứng quá cũ hoặc không còn sử dụng sẽ có kế hoạch cho dừng hoạt động và nhiều trong số này sẽ đòi hỏi nguồn kinh phí cho việc tháo dỡ (ví dụ, một lò TRIGA công suất 1 MW sẽ đòi hỏi kinh phí tháo dỡ khoảng 1-2 triệu $).
Hiện nay các lò phản ứng nghiên cứu mới đó xây dựng cũng như đang được lập kế hoạch xây dựng phục vụ chủ yếu cho các nghiên cứu khai thác các chùm nơtron (ví dụ như lò phản ứng nghiên cứu đa mục tiêu của Úc và lò FRM II của Đức). Các lò phản ứng này như thông lệ rất đa dạng về công suất, loại lò và mục đích sử dụng. Có một lò phản ứng loại nguồn nơtron nhỏ 30 kW (MNSR) được sử dụng cho việc giáo dục và đào tạo cán bộ và phân tích kích hoạt nơtron (NAA). Hai hoặc ba lò phản ứng công suất 1-2 MW đa mục tiêu loại TRIGA được sử dụng cho một loạt các ứng dụng như giáo dục và đào tạo cán bộ, sản xuất đồng vị phóng xạ, chụp ảnh nơtron và nghiên cứu vật liệu sử dụng các chùm nơtron. Chúng cũng được sử dụng cho mục đích pha tạp silic và xạ trị nơtron bằng kỹ thuật BNCT.
Hiện nay, nhu cầu trên thế giới về nghiên cứu khoa học hạt nhân, phát triển công nghệ, dich vụ lò phản ứng và giáo dục và đào tạo không còn đòi hỏi phải có một số lớn các lò phản ứng nghiên cứu. Tuy nhiên, các dự án lò phản ứng mới thành công sẽ là các lò phản ứng có các thuộc tính đặc biệt (có nghĩa là có thông lượng nơtron cao, có nguồn nơtron lạnh hoặc là có các vòng trong vùng hoạt để mô pháng các điều kiện của lò năng lượng) hoặc là có những ưu thế trong hoạt động thương mại (có nghĩa là có khả năng về sản xuất đồng vị phóng xạ và pha tạp silic). Vì vậy, các lò phản ứng mới được xây dựng với số lượng ít hơn so với trước đây, nhưng chúng có hai loại hoặc là đa mục tiêu hoặc là cho những ứng dụng đặc biệt. Lò phản ứng của Úc và Đức là loại đa mục tiêu. Lò phản ứng đa mục tiêu của Đức (FRM II) có thông lượng nơtron cao được sử dụng phần lớn cho các nghiên cứu với chùm nơtron. Hai lò Maple được đưa vào vận hành gần đây ở Canada dựa trên thiết kế lò nghiên cứu, nhưng chủ yếu được dùng như một nhà máy sản xuất đồng vị phóng xạ Mo-99 bằng phương pháp phân hạch.
Có một số lò với vùng hoạt được thiết kế nhỏ gọn (compact) công suất cao từ 10-100 MW sử dụng chất phản xạ là nước nặng (D2O) đã được đưa vào kế hoạch xây dựng hoặc đang trong quá trình xây dựng. Mục đích chính của các lò này là tạo ra các chùm nơtron thông lượng cao phục vụ cho nghiên cứu vật liệu, nhưng chúng cũng thích ứng cho phần lớn các ứng dụng thông thường của lò nghiên cứu như đã nêu trên, kể cả sản xuất đồng vị phóng xạ. Có 4 hoặc 5 lò nghiên cứu mới là thuộc loại đơn mục tiêu như là sản xuất đồng vị phóng xạ, thử nghiệm vật liệu và cấu kiện của lò năng lượng hoặc khử mặn nước biển. Có 1 hay 2 lò nghiên cứu đang được xem xét xây dựng cho mục tiêu thử nghiệm các thiết kế lò năng lượng cải tiến.
Rất nhiều lò nghiên cứu đang vận hành hiện nay sẽ tiếp tục hoạt động một cách hiệu quả bởi vì chúng tìm được các chỗ thích hợp trong khai thác sử dụng như là kiểm tra các vòng mô pháng điều kiện làm việc của lò năng lượng, dịch vụ phân tích kích hoạt nơtron, đổi màu đá quý, pha tạp silic và sản xuất đồng vị và cũng bởi sự linh động trong việc khai thác các khả năng ứng dụng khác khi có nhu cầu. Đồng thời các thiết bị này cũng tạo điều kiện cho công tác đào tạo cán bộ khoa học và kỹ thuật tham gia vào chương trình nghiên cứu phát triển hạt nhân của quốc gia.
Nhiều lò phản ứng nghiên cứu đã được nâng cấp gần đây để nâng cao chất lượng chùm nơtron phục vụ các nghiên cứu với chùm nơtron thông lượng cao hơn. Các cải tiến tập trung vào thiết kế lại vùng hoạt nhỏ gọn, tăng công suất, thay đổi chất phản xạ cũng như nâng cấp hoặc bổ sung thêm nguồn nơtron lạnh. Một khi thông lượng các chùm nơtron được tăng lên thì rất tự nhiên là sẽ phải bổ sung thêm các thiết bị nghiên cứu mới như thiết bị tán xạ nơtron góc siêu nhỏ hay phổ kế spin encho. Các cải tiến khác bao gồm việc đưa thêm vào lò phản ứng kỹ thuật xạ trị nơtron (BNCT) hoặc tăng cường chất lượng của kỹ thuật này. Một số lò cũ cũng được cải tiến bằng cách lắp thêm bộ biến đổi phân hạch để tạo ra thông lượng nơtron trên nhiệt cao hơn, còn các lò khác thì lại thay thế cột nhiệt hoặc là các kênh dẫn chùm notron để phục vụ cho các nghiên cứu về xạ trị hoặc cho các nghiên cứu và điều trị khác.
Xu thế phát triển lò phản ứng nghiên cứu đã thay đổi trong những năm gần đây. Các sứ mạng ban đầu của một số lò phản ứng đã hoàn thành hoặc không còn ý nghĩa. Trong các trường hợp khác, các ứng dụng hiện nay có thể được làm tốt hơn hoặc rẻ hơn nhiều khi sử dụng các công nghệ mới hơn. Nguồn kinh phí hạn hẹp và các thay đổi về ưu tiên đã làm cho một số chính phủ đã cắt giảm sự hỗ trợ cơ bản cho các lò phản ứng nghiên cứu. Việc tạm dừng hoặc giảm thiểu điện hạt nhân trong nhiều nước công nghiệp đã làm giảm nhu cầu về giáo dục và đào tạo hạt nhân cùng với việc ra đời các thiết bị mô pháng đã lấy đi các chức năng đào tạo trước đây của lò nghiên cứu.
2. Sự cần thiết đầu tư tăng cường năng lực nghiên cứu phát triển và đào tạo cán bộ trong lĩnh vực năng lượng nguyên tử
Công trình khôi phục và mở rộng lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt là công trình trọng điểm quốc gia được Nhà nước đầu tư phục vụ nghiên cứu phát triển và đào tạo cán bộ trong lĩnh vực Năng lượng nguyên tử (NLNT) của Việt Nam được hoàn thành và đi vào hoạt động tháng 3 năm 1984. Đây là công trình đầu tư lớn nhất của Viện NLNT Việt Nam từ ngày thành lập đến nay. Viện NLNT Việt Nam đã khai thác hiệu quả đầu tư của Nhà nước phục vụ cho hoạt động nghiên cứu phát triển, đào tạo cán bộ và triển khai một số dịch vụ khoa học kỹ thuật. Để có thể nâng cao trình độ nghiên cứu phát triển cũng như triển khai hoạt động dịch vụ khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực NLNT ở một trình độ cao hơn thì cần phải có đầu tư tiếp tục của Nhà nước.
Viện NLNT Việt Nam trong những năm trước đây đã nhiều lần thảo luận, xây dựng dự án đầu tư cơ sở nghiên cứu mới với các thiết bị nghiên cứu hiện đại như lò phản ứng, máy gia tốc phục vụ cho mục tiêu nâng cao trình độ nghiên cứu phát triển trong lĩnh vực ứng dụng NLNT. Viện cũng đã tổ chức nhiều cuộc họp với các viện nghiên cứu chuyên ngành trong nước như Viện Khoa học Vật liệu, Viện Công nghệ sinh học, Viện Di truyền, các bệnh viện lớn ở Hà Nội như Bệnh viện K, Bệnh viện Bạch Mai, Bệnh viện Việt Đức và các trường đại học Bách khoa Hà Nội, Khoa học tự nhiên (Đại học quốc gia Hà Nội) để hợp tác xây dựng đề xuất dự án đầu tư cơ sở nghiên cứu mới về năng lượng nguyên tử vì việc khai thác sử dụng các thiết bị lớn như lò phản ứng, máy gia tốc thì phải có nhiều đơn vị chuyên ngành khác như vật liệu, sinh học, nông nghiệp, y tế, đào tạo cùng hợp tác. Tuy nhiên khó khăn lớn nhất vẫn là nguồn vốn đầu tư vì kinh phí đầu tư một cơ sở nghiên cứu hiện đại về NLNT với các thiết bị nghiên cứu tiến tiến như lò phản ứng, máy gia tốc là không nhỏ.
Rất may mắn cho Viện NLNTVN là nhân chuyến thăm Liên bang Nga của Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Tấn Dũng cuối năm 2009, Thủ tướng hai nước đã thống nhất việc Nga giúp Việt Nam xây dựng Trung tâm KH&CN hạt nhân với tổng kinh phí dự kiến là 500 triệu USD. Nếu như cách đây một số năm Viện NLNTVN phải suy nghĩ làm sao thuyết phục được lãnh đạo cho chủ trương đầu tư một trung tâm như vậy, thì bây giờ chính lãnh đạo Nhà nước đã chỉ đạo làm việc này, đã giao nhiệm vụ cho Viện NLNTVN. Đó là một thuận lợi, một thời cơ rất lớn của Viện NLNTVN. Dự án này nếu được thông qua sẽ là một dự án đầu tư rất lớn, có thể nói là lớn nhất hiện nay cho lĩnh vực KH&CN của Việt Nam. Vì vậy, cần phải luận chứng đầy đủ về mục tiêu, nội dung, chi phí đầu tư và hiệu quả đầu tư trình Thủ tướng Chính phủ hoặc Quốc Hội phê duyệt. Vì vậy, đây vừa là thời cơ những đồng thời cũng là thách thức rất lớn của Viện NLNTVN nói riêng và Bộ KH&CN nói chung.
3. Cần chủ động đề xuất thiết kế lò phản ứng nghiên cứu xuất phát từ nhu cầu thực tiễn của Việt Nam vì dự án này là nguồn kinh phí Việt Nam vay chứ không phải viện trợ không hoàn lại
Thiết bị nghiên cứu lớn của dự án này được phía Nga đề xuất là một lò phản ứng nghiên cứu công suất khoảng 10 MW đa mục tiêu. Tuy nhiên, cần xác định rõ các mục tiêu sử dụng lò phản ứng trên cơ sở đánh giá hiệu quả kinh tế – xã hội của các ứng dụng này để đề ra nhiệm vụ thiết kế cho lò phản ứng. Theo kinh nghiệm làm việc với phía ROSATOM trong thời gian qua thì thấy rằng phía Nga muốn Việt Nam nhận một lò phản ứng mà bạn đã có thiết kế sẵn, thậm chí là cả thiết kế xây dựng của Trung tâm họ cũng muốn làm luôn cho Việt Nam không xuất phát từ nhu cầu cũng như điều kiện thực tiễn của Việt Nam. Vì vậy, trong đàm phán với phía Nga cần có quan điểm của Việt Nam về lựa chọn thiết kế cho lò phản ứng cũng như cho Trung tâm mà chúng ta dự kiến xây dựng.
Các ứng dụng dụng của lò phản ứng nghiên cứu thì các chuyên gia của Viện NLNTVN cũng như Bộ KH&CN đã hiểu rất rõ và IAEA cũng đã có những tổng kết về lĩnh vực này. Xin được đề cập một số thông tin sau để cùng suy nghĩ khi lựa chọn mục tiêu sử dụng của lò nghiên cứu mới.
– Các nghiên cứu về vật lý hạt nhân và cung cấp các số liệu phục vụ thiết kế lò năng lượng hạt nhân đã được thực hiện trong 3 thập niên 50-70 và hiện không còn nhiều vấn đề nghiên cứu. Đối với Việt Nam thì cũng không thật sự cần thiết có các nghiên cứu này. Điều đó cũng có nghĩa là không có một liên hệ trực tiếp giữa đầu tư lò phản ứng nghiên cứu với dự án điện hạt nhân. Điều này cần được làm rõ với lãnh đạo quốc gia, tránh có suy nghĩ rằng lò phản ứng này sẽ trực tiếp phục vụ dự án điện hạt nhân Ninh Thuận nên cần phải xây gần với nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận.
– Phân tích kích hoạt nơtron và đào tạo cán bộ cho điện hạt nhân đã được xem là ưu thế của lò nghiên cứu trước đây, nhưng nay đã có nhưng công cụ khác hiệu quả hơn, đơn giản hơn và rẻ hơn như các kỹ thuật phân tích hóa lý hiện đại và các thiết bị mô pháng.
– Các ứng dụng được triển khai phổ biến của lò nghiên cứu là sản xuất đồng vị phóng xạ và pha tạp silic. Có những nước xây dựng lò chuyên dụng để sản xuất đồng vị phóng xạ như lò Maple ở Canada. Các ứng dụng này cần phải được luận chứng dựa trên hiệu quả kinh tế, trong một số trường hợp thì nhiều khi nhập khẩu còn rẻ hơn là tự sản xuất trong nước.
– Các ứng dụng chùm nơtron phục vụ nghiên cứu vật liệu, sinh học, y học. Các ứng dụng này yêu cầu chùm nơtron thông lượng cao, chùm nơtron lạnh và kèm theo là các thiết bị khai thác hiện đại rất đắt tiền như như thiết bị tán xạ nơtron góc siêu nhỏ hay phổ kế spin encho (ví dụ như lò FRM II của Đức). Các ứng dụng này chủ yếu phục vụ nghiên cứu cơ bản. Nó phụ thuộc vào chính sách của quốc gia. Hiện nay có một số lò phản ứng trên thế giới như lò FRM II của Đức, họ kêu gọi cộng đồng khoa học quốc tế tới khai thác sự dụng miễn phí. Vì vậy hướng nghiên cứu này cũng cần được cân nhắc cẩn thận trước khi quyết định đầu tư.
Vì vậy, theo IAEA, ngày nay khi các nước quyết định xây dựng lò phản ứng nghiên cứu mới cần phải xem xét một cách đầy đủ các lợi ích về xã hội, kinh tế, và kỹ thuật. Đây là nhiệm vụ cần phải được thực hiện trước khi đề xuất chủ trương đầu tư xây dựng lò phản ứng nghiên cứu mới cho Trung tâm KH&CN hạt nhân. Cần có sự hợp tác của các viện nghiên cứu, bệnh viện và trường đại học ở trong nước để khai thác sử dụng thiết bị nghiên cứu lớn của Trung tâm là lò phản ứng nghiên cứu vì một mình Viện NLNTVN cũng không có khả năng khai thác hết các tính năng của lò phản ứng trong các lĩnh vực vật liệu, sinh học, y học, khoa học sự sống và đào tạo cán bộ.
4. Địa điểm xây dựng Trung tâm KH&CN hạt nhân là yếu tố quan trọng bảo đảm sự thành công của Dự án đầu tư
Với một lò phản ứng nhỏ và khả năng khai thác hạn chế như lò phản ứng hạt nhân Đà lạt thì chỉ Viện NLNTVN cũng có thể bảo đảm khai thác hiệu quả các ứng dụng có thể có của lò phản ứng Đà lạt. Tuy nhiên, với lò phản ứng mới công suất lớn với các khả năng khai thác sử dụng nhiều hơn thì một mình Viện NLNTVN không thể bảo đảm được việc khai thác hiệu quả các ứng dụng của chúng.
Vì vậy, địa điểm xây dựng cơ sở nghiên cứu mới phải có điều kiện để huy động sự hợp tác khai thác sử dụng của các cơ sở nghiên cứu, ứng dụng và đào tạo ở trong nước. Như vậy thì địa điểm xây dựng cơ sở nghiên cứu mới phải gần các thành phố lớn, có nhiều viện nghiên cứu, bệnh viện lớn và các trường đại học.
Nhân lực có chất lượng là yêu cầu quan trọng của cơ sở nghiên cứu mới, là tiền đề cho việc bảo đảm thành công của dự án đầu tư. Muốn vậy, thì địa điểm xây dựng phải là nơi có sức thu hút các cán bộ giỏi đến sinh sống và làm việc.
Đây là các tiêu chí quan trọng nhất đối với việc lựa chọn địa điểm xây dựng Trung tâm KH&CN hạt nhân mà Viện NLNTVN cũng như Bộ KH&CN cần quan tâm.
5. Trung tâm KH&CN hạt nhân sẽ là cơ hội để quy tụ các đơn vị nghiên cứu hiện đang phân tán của Viện NLNTVN
Do lịch sử phát triển của Viện NLNTVN mà hiện nay có rất nhiều các cơ sở nghiên cứu phân tán ở các địa bàn khác nhau (Hà Nội, Đà Lạt và thành phố Hồ Chí Minh). Ngay tại Hà Nội cũng đã có nhiều đơn vị nghiên cứu triển khai với các lĩnh vực nghiên cứu rất hẹp. Mỗi một đơn vị nghiên cứu của Viện đảm nhận một số hướng nghiên cứu. Nhiều đơn vị không có thiết bị nghiên cứu lớn, nên kết quả nghiên cứu rất hạn chế.
Theo kinh nghiệm quốc tế, các viện NLNT quốc gia thường tập trung một vài cơ sở nghiên cứu lớn với việc đầu tư các thiết bị lớn (máy cái) và các phòng thí nghiệm được thiết lập xung quanh máy cái này. Vì vậy, khi lập quy hoạch xây dựng Trung tâm KH&CN hạt nhân cần suy nghĩ đến việc quy hoạch lại hệ thống các đơn vị nghiên cứu phát triển hiện nay để tập hợp đội ngũ hình thành một cơ sở nghiên cứu hiện đại tập trung tương tự như mô hình viện năng lượng nguyên tử quốc gia của các nước.
Nguồn nhân lực hiện có của Viện NLNTVN là đủ cán bộ chủ trì các hướng truyền thống đã có của một Trung tâm KH&CN hạt nhân có lò nghiên cứu mới. Một số hướng nghiên cứu mới sẽ được lập ra ở Trung tâm sẽ từng bước đào tạo cán bộ thông qua công việc. Đây cũng là kinh nghiệm của Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt 30 năm về trước khi chúng ta bắt đầu thực hiện dự án khôi phục và mở rộng lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Ngày ấy chúng ta làm gì có nhiều cán bộ am hiểu về lò phản ứng và các ứng dụng của lò phản ứng như hiện nay.
6. Một số đề xuất
– Viện NLNTVN cần phối hợp với các cơ quan nghiên cứu, cơ sở ứng dụng và cơ sở đào tạo có liên quan ở trong nước xây dựng các đề xuất hợp tác nghiên cứu, ứng dụng và đào tạo nhằm khai thác sử dụng lò phản ứng mới một cách hiệu quả.
– Trên cơ sở đó, Viện NLNTVN lập luận chứng về sự cần thiết của lò phản ứng nghiên cứu mới và để xuất các ứng dụng dự kiến sẽ triển khai trên lò phản ứng nghiên cứu mới để đặt nhiệm vụ thiết kế cho đối tác ROSATOM đối với lò phản ứng mà chúng ta dự kiến sẽ xây dựng.
– Dựa trên nhu cầu sử dụng của các cơ sở đề xuất, Viện NLNTVN sẽ xem xét nên đề xuất xây dựng Trung tâm KH&CN hạt nhân ở khu vực nào của nước ta là tối ưu nhất trình cấp thẩm quyền phê duyệt chủ trương.
– Trên cơ sở chủ trương về địa điểm xây dựng Trung tâm KH&CN hạt nhân ở khu vực nào đã được phê duyệt, Viện NLNTVN sẽ nghiên cứu địa điểm cụ thể tại khu vực đó trình Bộ KH&CN phê duyệt địa điểm cụ thể.
– Trên cơ sở đó Viện NLNTVN lập dự án đầu tư xây dựng Trung tâm trình Bộ và Thủ tướng Chính phủ phê duyệt để triển khai tiếp.