Tro bay chứa nhiều phóng xạ hơn phế thải hạt nhân

ThienNhien.Net – Nhiều người nghĩ rằng phóng xạ luôn luôn đi kèm với sự bay hơi, luôn có màu xanh ánh vàng, và có bức xạ hạt nhân gây đột biến. Còn than đá được cho rằng gây ra ngày càng nhiều hơn các vấn đề, như tai nạn hầm mỏ, mưa axit và các khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Tuy nhiên, ít ai ngờ rằng nó là nguyên nhân gây ra hiện tượng cá ba mắt như Blinky.

Trong số những nghiên cứu gần đây, có một kết luận đáng ngạc nhiên, đó là phế thải từ các nhà máy nhiệt điện còn chứa nhiều phóng xạ hơn là các nhà máy điện nguyên tử. Tro bay – một sản phẩm phụ từ việc đốt nhiên liệu than để sản xuất năng lượng – chứa phóng xạ gấp 100 lần phế thải hạt nhân.

Vấn đề nằm ở chỗ than đá chứa uranium và thorium là hai nguyên tố phóng xạ. Chúng không nguy hại khi tồn tại trong than đá nhưng khi than đá được đốt thành tro bay, hai chất này tích tụ hàm lượng lớn gấp 10 lần.

Uranium trong tro bay đôi khi bị thấm vào đất và nước xung quanh nhà máy gây ảnh hưởng đến mùa màng và hệ quả là lương thực. Những người sống trong phạm vi bán kính từ nửa dặm đến một dặm (0,8 đến 1,6 km) từ ống khói nhà máy nhiệt điện – có thể bị nhiễm một lượng nhỏ phóng xạ. Tro bay bị loại bỏ ở các bãi chôn lấp, các mỏ bị bỏ hoang và nơi khai thác đá gây ra hiểm hoạ tiềm tàng cho dân cư các khu vực xung quanh

Chuyên gia J.P McBride cùng đồng nghiệp ở Phòng thí nghiệm Quốc Gia Oak Ridge (ORLN) Mỹ đã tìm thấy hàm lượng uranium và thorium trong thành phần của tro bay nhà máy nhiệt điện Tennessee và Alabama. Để giải thích hiện tượng thẩm thấu gây hại như thế nào, các nhà khoa học đã tính toán mức phơi nhiễm phóng xạ xung quanh nhà máy này và so sánh với mức phơi nhiễm xung quanh lò phản ứng nước sôi và lò nước áp lực ở nhà máy điện hạt nhân.

Kết quả là dân cư sống gần các nhà máy nhiệt điện bị nhiễm một liều lượng phóng xạ ước tính bằng hoặc cao hơn dân sống xung quanh các cơ sở hạt nhân. Trong một thí nghiệm sâu hơn, các nhà khoa học đo được mức nhiễm phóng xạ trong tro bay ở xương người vào khoảng 18milligram/năm. Trong khi đó, liều lượng cho hai nhà máy điện hạt nhân dao động trong khoảng từ 3 – 6 milligram trong cùng kỳ.

Cũng theo nghiên cứu này, các cá nhân sống gần các cơ sở đốt than bị phơi nhiễm tối đa 1,9 millirem phóng xạ tro bay mỗi năm. Theo qui tắc đó, một người trung bình bị nhiễm 360 millirem “phóng xạ cơ bản” hàng năm từ các nguồn tự nhiên và nhân tạo, bao gồm các chất ở vỏ trái đất, tia vũ trụ, một lượng nhỏ từ các vụ thử hạt nhân,…

Dana Christensen, Phó giám đốc Phòng thí nghiệm năng lượng và kĩ thuật tại ORNL, cho rằng mối hiểm hoạ với sức khoẻ từ phóng xạ trong các sản phẩm phụ của than đá chỉ là thấp: “Những hiểm hoạ khác diễn ra nhanh, như chớp, có nguy cơ gây nhiễm phóng xạ cao gấp 3 hoặc 4 lần so với các nhà máy than gây ra”.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng hậu quả của việc sử dụng năng lượng than, ví dụ như gây ra mưa axit, phát thải sulfur dioxide và khói quang hoá, ảnh hưởng đến sức khoẻ hơn nhiều phóng xạ.

Robert Finkleman, cựu điều phối viên USGS về kiểm định chất lượng than đã giám sát các nghiên cứu về uranium trong tro bay vào những thập niên 1990, ước tính rằng các sản phẩm phụ tính cho một người bình thường ít hơn 0,1% tổng lượng phơi nhiễm phóng xạ cơ bản. Theo các tính toán của USGS, một căn nhà trong vùng bán kính ống khói trong vòng 1 km của một nhà máy than sẽ bị phơi nhiễm phóng xạ hàng năm lên tối đa là 5%.

Vậy thì tại sao tro than lại được xem là nhiều phóng xạ? Có một vấn đề phải so sánh: Khả năng gây hại cho sức khoẻ từ phóng xạ là rất nhỏ ở cả nhà máy điện hạt nhân và các nhà máy nhiệt điện – chúng chỉ chênh nhau đôi chút. “Chúng ta đang nói về một khả năng gây hại trong số một tỉ nhà máy điện hạt nhân. Và khả năng gây hại chỉ là một trong số 10 triệu đến 100 triệu nhà máy sử dụng than”.

Phóng xạ từ uranium trong than có thể chỉ gây ra mối nguy hiểm với sức khoẻ của công nhân mỏ. “Công nhân mỏ bị bao quanh bởi đá và bùn loãng trong nước ngầm nơi mà đang rò rỉ Radon. Nó là một nguy cơ nghề nghiệp hơn là một sự rủi ro chung từ môi trường.”

Các nước đang phát triển như Ấn Độ hay Trung Quốc tiếp tục khánh thành các nhà máy nhiệt điện mới với tốc độ từ bảy đến mười ngày một nhà máy mới ra đời tại Trung Quốc. Còn Mĩ vẫn sản xuất một nửa lượng điện của họ từ than. Nhưng những nhà máy than này lại thải ra các khí thải gây hiệu ứng nhà kính có hại.

Khi thế giới hiện nay đang chú trọng vào vấn đề biến đổi khí hậu thì năng lượng hạt nhân đang ngày càng chiếm ưu thế. Trung Quốc đặt mục tiêu tăng gấp bốn lần năng lượng hạt nhân lên tới 40,000 megawatts cho tới năm 2020, và Mĩ có thể xây tương đương 30 lò phản ứng mới chỉ trong vài thập kỉ tới. Tuy vậy, mặc dù rủi ro tan chảy lõi lò hạt nhân dẫn đến rò rỉ phóng xạ là rất thấp nhưng vẫn sẽ có những ảnh hưởng tiêu cực từ nguồn năng lượng không carbon này.