Thông tin Khoa học Công nghệ · chụp hiện hình bức xạ (Radiography). Chụp cắt lớp cho hình ảnh phân bố mật độ của lát cắt, còn hiện hình bức

Thông tin

&Công nghệKhoa học

VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAMWebsite: http://www.vinatom.gov.vnEmail: [email protected]

SỐ 4912/2016

VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠOTHIẾT BỊ CHỤP CẮT LỚP ĐIỆN TOÁN

DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP

THÔNG TINKHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

BAN BIÊN TẬP

TS. Trần Chí Thành - Trưởng banTS. Cao Đình Thanh - Phó Trưởng banPGS. TS Nguyễn Nhị Điền - Phó Trưởng banTS. Trần Ngọc Toàn - Ủy viênThS. Nguyễn Thanh Bình - Ủy viênTS. Trịnh Văn Giáp - Ủy viênTS. Đặng Quang Thiệu - Ủy viênTS. Hoàng Sỹ Thân - Ủy viênTS. Thân Văn Liên - Ủy viênTS. Trần Quốc Dũng - Ủy viênThS. Trần Khắc Ân - Ủy viênKS. Nguyễn Hữu Quang - Ủy viênKS. Vũ Tiến Hà - Ủy viênThS. Bùi Đăng Hạnh - Ủy viên

Thư ký: CN. Lê Thúy MaiBiên tập và trình bày: Nguyễn Trọng Trang

Địa chỉ liên hệ:Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam59 Lý Thường Kiệt, Hoàn Kiếm, Hà NộiĐT: (04) 3942 0463Fax: (04) 3942 2625Email: [email protected]ấy phép xuất bản số: 57/CP-XBBTCấp ngày 26/12/2003

1- Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị chụp cắt lớp điện toán dùng trong công nghiệp

NGUYỄN HỮU QUANG

6- Kết quả nghiên cứu khoa học của đề tài KC.05.26/11-15

HOÀNG SỸ THÂN và TRẦN CHÍ THÀNH

17- Thiết lập trường chuẩn liều nơtron tại Viện Khoa học và kỹ thuật hạt nhân

TRỊNH VĂN GIÁP và cộng sự

22- Vài nét về công nghệ và an toàn nhà máy điện hạt nhân Phòng Thành, Trung Quốc

LÊ ĐẠI DIỄN

29- Điều khiển và ghi nhận dữ liệu hệ quan trắc phóng xạ thông qua mạng internet

NGUYỄN THANH HÙNG và NGUYỄN XUÂN VỊNH

34- Lò công suất nhỏ kiểu module - SMR: nguồn năng lượng bền vững

LÊ VĂN HỒNG

TIN TRONG NƯỚC VÀ QUỐC TẾ

39- Hội thảo “Công nghệ bức xạ và các ứng dụng” tại Daejeon, Hàn Quốc

41- Khai giảng Khóa bồi dưỡng cơ sở về kỹ thuật hạt nhân cho cán bộ trẻ

42- Lễ tốt nghiệp và trao bằng tiến sĩ cho các nghiên cứu sinh tại Viện Nghiên cứu hạt nhân

43- Trung tâm NDE tiếp đoàn chuyên gia IAEA về quản lý nguồn phóng xạ kín đã qua sử dụng trong khuôn khổ chương trình RAS/9/085

44- Semina định kỳ hàng tuần của Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân

NỘI DUNG

Số 49

12/2016

THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ HẠT NHÂN

1Số 49 - Tháng 12/2016

ChụpcắtlớpđiệntoánCTcũngkhácvớichụphiệnhìnhbứcxạ(Radiography).Chụpcắtlớpchohìnhảnhphânbốmậtđộcủalátcắt,cònhiệnhìnhbứcxạ(thườnggọilàchụpphimtrongkiểmtrakhôngpháhủyNDT)haychụpXquang

trongytếlàhìnhảnhchiếulêntấmphim2chiềutheomậtđộcủavậtthể.Nếuchụpphimchỉcầnmộtlầnrọitiabứcxạquavậtthểđểhiệnhìnhlênbảnphimthìchụpcắtlớpcầnrấtnhiềutiachiếuđơnquétquatoànbộtiếtdiệncủavậtthểởtấtcả

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠOTHIẾT BỊ CHỤP CẮT LỚP ĐIỆN TOÁN

DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆPChụp cắt lớp điện toán (Computed Tomography) là kỹ thuật tạo ra hình ảnh phân bố mật độ

của lát cắt vật thể bằng các thuật toán tái tạo hình ảnh (Image Reconstruction Algorrithm) trên cơ sở thu nhận tập hợp các chùm tia bức xạ xuyên qua lát cắt của vật thể. Hình ảnh thu được ở dưới dạng tiết diện ngang (2 chiều) đối với 1 lát cắt hoặc hình khối (3 chiều) đối với nhiều lát cắt kết hợp lại với nhau. Chụp cắt lớp lần đầu tiên được phát minh vào năm 1972 bởi Godfrey Hounsfield - một kỹ sư người Anh và Allan Cormack - một nhà vật lý người Mỹ. Hounsfield và Cormack sau đó đã được giải thưởng Nobel cho những cống hiến của họ cho khoa học và y khoa. Từ chụp cắt lớp hình ảnh mật độ vật thể bằng chùm tia truyền qua được phát minh lúc đầu, sau này đã phát triển các kỹ thuật tương tự với bức xạ phát xạ từ vật thể SPECT và PET trong y khoa. Tuy nhiên, do thói quen người ta vẫn dùng từ viết tắt “CT” để chỉ kỹ thuật chụp cắt lớp bằng phương pháp truyền qua.


2 Số 49 - Tháng 12/2016

cácgócxoay.Thuật toán sửdụngđểdựngảnhphânbốmậtđộtừtậphợpsốliệutruyềnquacủatấtcảcáctiachiếulàmộttrongnhữngbíquyếtcôngnghệphứctạpnhất.

Hình 1. Nguyên lý của chụp phim (trên) và chụp cắt lớp (dưới).

Khôngchỉđượcsửdụngtrongykhoa,kỹthuậtCTcũngđượcsửdụngđểnghiêncứuvậtliệuvàcấutrúcmẫuvật,kiểmtrakhôngpháhủy,khảosátănmòn,tắcnghẽn,theodõidòngchảyvàphânbốcácphachấtlưutrongthiếtbịcôngnghệ…

KỹthuậtchụpcắtlớpđượcđưavàoViệtNamtừ1991vớimáyCTđầutiêntạiBệnhviệnViệt-Xô.Đếnnaycảnướccókhoảng6thiếtbịPET/CTvà22thiếtbịxạhìnhgammacameravàSPECT,mỗinămphụcvụhàngngànbệnhnhân[Thông tin Khoa học và Công nghệ hạt nhân,No.36,9/2013].NgànhđiệnquangtrongytếcủaViệtNamcũngđượcđánhgiácótốcđộpháttriểnnhanhtrongkhuvực.CáckếtquảnghiêncứuvớiPET/CT đã khẳng định, thiết bị này giúp chẩnđoánvớiđộnhạyvàđộchínhxáccaocác loạiungthưnguyênphát,chẩnđoánphânbiệtulành

vàuáctính,dicăn,táiphát,giúpđánhgiákếtquảđiềutrị, theodõisauđiềutrị.PET/CTlàmthayđổichiếnthuậtđiềutrịở30-40%sốbệnhnhânungthư,giúpdựbáosớmkếtquảđiềutrị[Khoahọcvàpháttriển,30/3/2016].

Tuynhiên,hệthốngnănglựckhoahọcvàcôngnghệhạtnhâncảvềnghiêncứuvàđàotạotronglĩnhvựchìnhảnhhạtnhâncònchưađượcpháttriểntươngứngđểđápứngnhucầuhỗtrợkỹthuậttrongtưvấn,vậnhànhvàkhaitháchiệuquảthiếtbị.

Nhậnthấysựcầnthiếtphảixâydựngnănglựckhoahọccôngnghệtronglĩnhvựchìnhảnhhạtnhân,năm2007,hướngnghiêncứuvềhìnhảnhhạtnhânđượcTrungtâmỨngdụngkỹthuậthạt nhân trong công nghiệp (thuộc Viện Nănglượng nguyên tử Việt Nam) được chính thứckhởiđộng.BằngkinhphílấytừQuỹpháttriểnsựnghiệpcủaTrungtâm,sau6thángtìmhiểuvàthửnghiệm,mẫuthiếtbịchụpcắtlớpđầutiênđãđượctạoravớicấuhìnhvậtthểtựxoay,nguồngammavàdetectorchuẩntrựcchuyểnđộngquéttịnh tiến.Thuật toán tái tạo ảnh dựa trên phépChiếungượcvàChiếungượccó lọc.Hình ảnhCTđầutiêncóđộphângiảikhoảng3,0mm,chophépphânbiệtcácvậtliệunhưnhôm,thép,nhựavàcát.

Hình 2. Thiết bị chụp cắt lớp công nghiệp thế hệ thứ nhất GORBIT của Trung tâm CANTI trong triển lãm dầu khí.


3Số 49 - Tháng 12/2016

Pháthuykếtquảbanđầu,ĐềtàicấpCơsở2009đượcđềxuấtnhằmnghiêncứuthiếtkếchếtạomẫuthiếtbịCTtheonguyênlýthếhệthứnhấtđểứngdụngtrongkhảosátănmòn,khuyếttậtđườngống.SảnphẩmcủađềtàilàthiếtbịCTđược đặt tênGORBIT, có cấu hìnhmột nguồnmộtđầudòsửdụngchùm tiagammađơnquéttịnh tiếnvàxoayxungquanhvật thể.Để thíchhợpvớimụcđíchkhảosátđườngốngtrênhiệntrường,thiếtbịGORBITcóthểmởrađểgálắpvàođườngốngởmọigócnghiêng,đườngkínhống cực đại đến 600mm.Độ phân giải khônggian3mm.Phầnmềmđiềukhiển, thunhậnsốliệuđượcviếttíchhợpchophépđồngbộcáchoạtđộngcủathiếtbị.Phầnmềmtáitạohìnhảnhtừbộsốliệuthunhậnđượcviết trên2thuật toán:LặpđạisốvàChiếungượccólọc.ThuậttoánKỳvọngtốiđađượchoànthiện1nămsaukhiđềtàikếtthúc.Trênthựctế,đềtàicấpCơsởnênkinhphícũngkhákhiêmtốn(60triệu)sovớinộidungthựchiệncủađềtài.Vìvậy,Trungtâmđãhỗtrợkinh phí từQuỹ phát triển sự nghiệp để đề tàihoànthànhnhiệmvụ.

ThiếtbịGORBITđãđược triểnkhai tạihiệntrườngkhảosátđiểmnghingờănmòncủatuyếnốngngầmdầukhíBàRịa.Kếtquảthậtkhảquan.GORBITđãđượcvậnhànhở2 chết độ:quétnhanhđểđịnhvịvùngcókhuyếttậtănmònlớnnhấtvàchụpcắtlớpđườngốngtạivịtrícómứcđộănmònlớnnhất.ẢnhCTchothấyvếtănmònbêntrongsâutớiquánửabềdàythànhống,mấtkhoảng70%vậtliệu.KếtquảđượcchuyểngiaođểCông tyxử lýgiacốđườngống.ThiếtbịGORBITđượcIAEAđánhgiácaovềsựđơngiản trongkếtcấuvà thao tác lắpđặt trênhiệntrường,phầnmềmtáitạodựngảnhlinhhoạt,chođộ tương phản tốt, khắc phục được nhiễu nền.IAEAđãđặt hàngTrung tâmcung cấp thiết bịGORBITvàtổchứcđàotạohuấnluyệnsửdụngthiếtbị cho7phòng thínghiệm trongvàngoàikhuvực.TạiPhòngthínghiệmỨngdụngđồngvị của PINSTEC (Pakistan), thiết bị GORBIT

củaViệtNamđượcsửdụngtrongchươngtrìnhnghiêncứumôphỏngđộnghọcdòngchảy2phatronghệtảinhiệt.Kếtquảtừhìnhchụpcắt lớpđược sử dụng làm bằng chứng thực nghệm đểđánhgiákếtquảtínhtoánmôphỏng.

Mặc dù có độ phân giải tốt nhưng thờigiantiếnhànhmộtphépchụplátcắtvậtthểbằngGORBITnhưđườngốngcóđườngkínhkhoảng600mmmấtkhoảng9giờ.Thờigianchụpngoàihiệntrườnglâunhưvậygặpphảirấtnhiềukhókhăndothờigianthicôngbịhạnchế,sựthănggiáng nhiệt độ trong ngày, ảnh hưởng của thờitiết...Cầnphải rútngắn thờigianchụpvàđảmbảođộphângiải cần thiết của ảnh.Các thếhệCTtừthứhaitrởđisửdụngchùmtiaphânkỳkếthợpnhiềuđầudòxếptheodãycóthểtăngsốtiaquéttrongcùngmộtphépđo,rútngắnthờigianchụp.Tuy nhiên chụp cắt lớp ở các thế hệ saucũngđòihỏinhữnggiảiphápkháphứctạpkèmtheo,liênquanđếnđiệntửhạtnhânnhưđầudòvàhệđiệntửxửlýtínhiệuvàthunhậnsốliệusauđầudò;thuậttoánhiệuchỉnhchùmtiaphânkỳtrongphầnmềmtáitạohìnhảnh;chuẩnhóacáctínhiệutừđầudòvàthiếtkếhệcơkhívàđiềukhiểnchuyểnđộngphùhợp.Nếugiảiquyếtthànhcôngcácvấnđềtrên,xâydựngđượchệchụpcắtlớpthứhaihaythứbathìrõràngtrìnhđộchuyênmônvànăng lựccủaNhómnghiêncứuvềcáclĩnhvựcliênquannhưvậtlýhạtnhân,thuậttoán,xâydựngphầnmềm,điệntửhạtnhân,điềukhiểntự động, thiết kế chế tạo cơ khí và trình độ tổchức thựchiệncácnhiệmvụnghiêncứucóđộphứctạpcaosẽđượcnânglênmộttầmmứcmới.Một yếu tố nữa cũngphải tínhđến là kinhphíthựchiện.Cóthểnói,thờigianvàđộphângiảiảnhchụpcắtlớptỷlệnghịchvớigiáthành.MộtmáychụpCTytếcóthờigianchụpcơthểngườitrongkhoảng3scógiáthànhđếntriệuđôla.

TrêncơsởthiếtbịchụpcắtlớptruyềnquaGORBIT,Nhómnghiêncứucũngđãtạorathiếtbị chụpcắt lớphìnhảnhphátxạđơnquang tử(SinglePhotonEmissionComputedTomography


4 Số 49 - Tháng 12/2016

-SPECT).TrênthiếtbịGORBIT,2đầudòchuẩntrựcđượcđặtđốixứngquavậtthểđểghinhậnbứcxạgammaphátratừvậtthể.Cácthínghiệmđược tiến hành trên mẫu vật có vật liệu từ đágranite và dung dịch Iode phóng xạ được bơmvàolấpđầykhoảngtrốnggiữacácviênđá.Trướctiên,hìnhảnhCTcủamẫuvậtđượctạora,tiếptheo là hình ảnhSPECTghi nhậnphânbố củacácchấtphóngxạ.ViệckếthợpSPECT/CTđượcthựchiệnởkhâucuốicùngchohìnhảnhphânbốchấtphóngxạtrongcấutrúccứngcủamẫuvật.

Đềtài“Nghiêncứuthiếtkếchếtạothiếtbị chụp cắt lớpđiện toánứngdụng trongcôngnghiệpdầukhítạiViệtNam”doTrungtâmỨngdụngkỹthuậthạtnhântrongcôngnghiệpchủtrìthựchiệntrongchươngtrìnhtrọngđiểmcấpNhànướcmãsốKC.05/11-15,giaiđoạn2011-2015đặtvấnđềnghiêncứuchế tạo thiếtbịchụpcắtlớpcôngnghiệpthếhệthứ3nhằmcảithiệnthờigianchụpvàđộphângiảicủaảnhchụp.

Hình 3. Thiết bị chụp cắt lớp công nghiệp thế hệ thứ ba cải tiến COMET của Trung tâm CANTI trong triển lãm TECHMART 2015.

Sảnphẩmcủađề tài là thiếtbịchụpcắtlớpcótênCOMET.Thiếtbịđượctíchhợp2cấuhình của thế hệ thứ 2 và thế hệ thứ 3 cải tiến.Thếhệthứhaigồmdãy8đầudòLYSOtíchhợpthànhmodulethunhậnvàxửlýtínhiệu,thếhệthứ3cảitiếngồm12đầudòNaIxếpthànhhìnhvòngcung(fan-beam).Thiếtbịcó thểchụpcắtlớpđườngốngcóđườngkínhtốiđa600mm,ảnh

512x512pixel,độphângiảikhônggian1mm,thờigian thao tácchụpkhoảng2h.Phầnmềmđiềukhiển,thunhậnsốliệuđượctíchhợpđồngbộ.Thuậttoántáitạohìnhảnhbaogồm3thuậttoán:Táitạođạisố,ChiếungượccólọcvàTốiưuhóakỳvọng.Tùytheođốitượngvàchấtlượngsốliệuthuđượccóthểlựachọnsửdụngthuậttoánphùhợp.

Trên thực tếcónhữngnhucầukhảosátlátcắtcủanhữngvậtthểlớnnhưthápxửlýhóachấthaychưngcấtdầumỏ,đườngkínhđếnvàimét.Rõràng,khôngthểchếtạothiếtbịchụpcắtlớpchovậtthểcókíchthướclớnnhưvậy,nhấtlàđiềukiệnhiệntrườngcủanhàmáythườngphứctạp, không gian bố trí tháp và cấu kiện đườngống,giáđỡ rất chậthẹpkhiếnchoviệc lắpđặtthiếtbịkhảosátbênngoàikhôngkhảthi.Trongtrườnghợpnày,giảipháplàcấuhìnhthếhệthứ4gồmhàngloạtcácđầudòđượcđặtxungquanhthànhtháp,nguồnphóngxạđượcđặttrongốnghơichophépchạyvòngxungquanhchuvitháp.Mộtvòngchạycủanguồncho1phépchụpcắtlớp.Đề tài cấpBộ 2017-2018 đặt ra nhiệmvụnghiêncứuxâydựngcấuhìnhchụpcắtlớpthếhệthứ4chovậtthểkíchthướclớn.

Trảiquagần10nămhìnhthànhvàpháttriểnNhómnghiêncứuhìnhảnhhạtnhân,Trungtâmđãxâydựngđượcnhómlàmviệcgồmcácthànhviêncócácchuyênmônvềvậtlýhạtnhân,thuậttoántáitạohìnhảnh,điệntử,tựđộng,cơkhíchínhxác.Nhómđãtạoracácsảnphẩmđặctrưngcủacôngnghệchụpcắt lớpthếhệ từ thứnhất,thứhaiđếnthứbacảitiến.ThiếtbịvàthuậttoánchoSPECTcũngđãđượchoànthành.ThànhcôngnàykhẳngđịnhnănglựcnghiêncứuchếtạocácthiếtbịCTtrongứngdụngcôngnghiệpcủaTrungtâm.

Ởcácnướccôngnghiệp,cácthiếtbịCTđượcsửdụngkháphổbiếntrongcácphòngthínghiệmnghiên cứuvềvật liệu, độnghọcdòngchảyvàphânbốphatrongphảnứnghóahọc.Ở


5Số 49 - Tháng 12/2016

ViệtNamnhucầusửdụngthiếtbịCTchonghiêncứuhầunhưchưacó,vìthếhạnchếkhảnăngứngdụngcủathiếtbị.

Hình 4. Thiết bị chụp SPECT công nghiệp của Trung tâm CANTI (trên) và ảnh SPECT/CT (dưới).

Tuy nhiên, nhu cầu sử dụngCT và cácthiếtbịhìnhảnhhạtnhântrongnghiêncứu,đàotạovậtlýysinhlạirấtlớn.Đểphụcvụnhucầunày,cầnphảitạoracácthiếtbịCTchụpvậtthểsinhhọc,giáthànhvừaphải,thânthiệnvớingườidùngvà cóđộ an toàn caođể trangbị cho cácTrungtâmđàotạovậtlýysinh.Trướcđây,cácthiếtbịCTcôngnghiệpđãđượctạoradựatrênnguồngammavàcácdầudòNaIthìđểchuyểnsangmụctiêumớitrongytếcầnphảitrangbịcácmáypháttiaXvàdetectormảngthíchhợp.Cần

đầutưcơsởvậtchấtđángkểchoNhómnghiêncứuđểcónhữngbướcpháttriểntiếptheo./.

Nguyễn Hữu Quang

Trung tâm Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong công nghiệp


6 Số 49 - Tháng 12/2016

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI KC.05.26/11-15

“Nghiên cứu công nghệ điện hạt nhân được đề xuất cho dự án nhà máy ĐHN Ninh Thuận 1 và dự án nhà máy ĐHN Ninh Thuận 2 nhằm hỗ trợ thẩm định

thiết kế cơ sở cho hai dự án”

Đề tài nghiên cứu khoa học mã số KC.05.26/11-15 được triển khai trong 2 năm 2014-2015, ngay sau khi Nghiên cứu khả thi (FS) của nhà máy điện hạt nhân (NM ĐHN) Ninh Thuận 1 và Ninh Thuận 2 được hoàn thành và các Tư vấn E4 (Nga) và JAPC (Nhật Bản) đã nộp báo cáo cho Tập đoàn Điện lực Việt Nam - EVN (JAPC nộp báo cáo lần thứ nhất tháng 5/2013, sau đó đã nhiều lần nộp cho EVN các báo cáo chỉnh sửa trong thời gian từ giữa 2013 đến nay, E4 nộp báo cáo lần thứ nhất tháng 12/2013, lần thứ hai - phiên bản sửa đổi vào tháng 10/2014).

Việc tiến hành nghiên cứu đánh giá về thiết kế điện hạt nhân (ĐHN), về phân tích an toàn, đề xuất các thay đổi cần thiết đối với thiết kế ngoài việc nâng cao hiểu biết về công nghệ ĐHN, tính toán đánh giá phân tích an toàn, còn nâng cao năng lực tư vấn, thẩm định của đội ngũ cán bộ Việt Nam. Đặc biệt, việc đề xuất thay đổi (nếu có) trong thiết kế nhằm đáp ứng yêu cầu an toàn hậu Fukushima, yêu cầu đặc thù của Việt Nam cần phải được thực hiện trước khi ký hợp đồng EPC với các đối tác và thực hiện thiết kế kỹ thuật (Technical Design - TD) của các dự án.


7Số 49 - Tháng 12/2016

Tổng quan các nghiên cứu trong nước và triển khai nhiệm vụ đề tài

Vềtìnhhìnhnghiêncứucôngnghệ,thiếtkế, an toàn trong nước, năm 2011, Viện Nănglượng (Bộ Công thương) đã thực hiện đề tàinghiêncứucấpBộvớichủđề“Nghiêncứutínhtoán truyền nhiệt và diễn biến sự cố nặng xảyra trong lòphảnứnghạtnhânVVER-1000củaNga”[1].ĐềtàinghiêncứuvềdiễnbiếnsựcốnặngtronglòVVER-1000.Trongkhuônkhổđềtàinày,mộtsốtínhtoánphântíchthủynhiệtđãđượcthựchiện,sửdụngchươngtrìnhmôtảdòngchảyFluent (ANSYS)vàmôhìnhđối lưuhiệuquả có chuyển đổi pha PECM (Phase-changeEffectiveConvectivityModel).Kết quả nghiêncứucủađềtàinàyhoàntoàncóthểđượcsửdụngchocácnghiêncứutínhtoándiễnbiếnsựcốnặngVVER-1000,cũngnhưcácnghiêncứukhácvềVVERsaunày.

Năm2011,BộKhoahọcvàCôngnghệđãchophéptriểnkhaithựchiệnđềtàicấpNhànướcvề thiếtkế lòVVERcủaNgavới têngọi“Nghiêncứu,phântích,đánhgiávàsosánhcáchệthốngcôngnghệphần(đảo)hạtnhâncủalòáplựcVVERsovớilòPWRcủaphươngTây”[2].Đềtàinàycómộtsốnhiệmvụliênquanđếnsửdụngchươngtrìnhtínhtoán(code)RELAPtínhtoánmộtsốsựcốliênquanđếnlòVVER.Trongkhuônkhổcủađềtài,đơnvịtưvấnnghiêncứucủaBulgariađãcungcấptàiliệuthiếtkếsơbộcácloại lòAES-91,AES-92vàAES2006 choViệnNăng lượng nguyên tử Việt Nam (NLNTVN).Ngoàicáctàiliệu,phíaBulgariađãtổchứckhóahọcvềbáocáophântíchantoàn,đánhgiáthiếtkếchonhómcánbộViệnNLNTVNvớithờigian1,5-2 tháng.Tài liệuvàkinhnghiệm,kiến thứccóđượccủađềtàinàylàbổíchvàquýgiáđểsửdụngchocácnghiêncứutiếptheovềcôngnghệvàthiếtkế.NănglựctínhtoánsửdụngRELAPđốivớilòVVER(AES-92)củaNgađượcnâng

cao,hìnhthànhđộingũcánbộcóthểthựchiệntínhtoánphântíchdiễnbiếnsựcố.

Trướcđó, năm2013ViệnNLNTVNđãthựchiệnmộtđềtàicấpBộvềlựachọncôngnghệchoNMĐHNNinhThuận 2 [3], và thực hiệnmộtnhiệmvụThiết lập tiêu chí lựa chọn côngnghệ ĐHN cho EVN. Kết quả các nghiên cứunàyđãcho thấyđốivớiNMĐHNNinhThuận1, công nghệ VVER1200/AES2006 (V491) làthiếtkếphùhợpnhất.ĐốivớiNMĐHNNinhThuận2,thiếtkếAP1000(WestinghouseElectricCompany -WEC) là thiết kếphùhợpđápứngyêucầuhiệnđại,đảmbảoantoàn,cũngnhưtínhkiểmchứng trong thiếtkế (đượccấpchứngchỉcủaCơ quan Pháp quy hạt nhânHoaKỳ -USNRC),trongxâydựngvàđượcphổbiếntrênthếgiới(đangxâydựngtạiTrungQuốc,Mỹvàđượclựachọnđểxâydựngởmộtsốnướckhác).

DựánNMĐHNNinhThuận1đãchínhthứclựachọncôngnghệVVER1200(V491)củaViệnThiếtkếnguyêntửSanktPeterburg(SanktPeterburgAtomEnergoProject–SPbAEP)vàthểhiệntrongbáocáoFS.VớiNMĐHNNinhThuận2, có2côngnghệmàTưvấnJAPCđềxuất làATMEA-1 (của AREVA/Pháp và MitsubishiHeavy Industry - MHI/Nhật Bản) vàAP1000.Dựatrêncơsởkếtquảnghiêncứutrướcđócủamìnhvềlựachọncôngnghệ,nhómthựchiệnđềtàiđãtriểnkhaicácnghiêncứuliênquanđến2công nghệ được xếp hạng số 1 trong các côngnghệdoTưvấnđềxuấtlàVVER1200/V491chodựánNMĐHNNinhThuận1vàAP1000chodựánNMĐHNNinhThuận2.

Tronghơn2nămtriểnkhaithựchiệnđềtài, các nhiệm vụ nghiên cứu sau đây đã đượcthựchiện:

- Nghiên cứu các tài liệu thiết kế, tínhtoán, phân tích được trình bày trong báo cáoNghiêncứukhảthi(FS)vàbáocáophântíchan


8 Số 49 - Tháng 12/2016

toàn(SAR)củaNMĐHNNinhThuận1vớicôngnghệ VVER1200/AES2006/V491 của SPbAEPvà NM ĐHN Ninh Thuận 2 với công nghệAP1000 của Westinghouse Electric Company(WEC),HoaKỳ;

-Nghiêncứutàiliệuvềthiếtkếantoàn,các bài học từ sự cố, các yêu cầu an toàn củaIAEA,ChâuÂu(EU),HoaKỳ,NhậtBản;

-Nghiên cứu các tài liệu có được về 2côngnghệnàybaogồm:tàiliệutừcáchộithảo,seminarskhoahọc,cácbáocáođượcthựchiệnbởicáccôngty,cơquannghiêncứu,cácbàibáokhoahọcđượcđăngtảitrêncáctạpchíquốctế;

-Tổchứccáchộithảo,seminarstạiViệnNLNTVN để các đối tác cung cấp công nghệ(ROSATOMvà cácđơnvị nghiên cứu thiết kếtrựcthuộc,Westinghouse,GeneralElectric-GEcủa Mỹ, Toshiba, Hitachi, Mitsubishi HeavyIndustry-MHIcủaNhậtBản,AREVA)trìnhbàyvàthảoluậnvề2côngnghệnóitrên,cũngnhưcôngnghệkháccóliênquan;

-Traođổivớicácđơnvịnghiêncứu,thiếtkếĐHNcủaLiênbangNganhư:ViệnThiếtkếGIDROPRESS, Moscow AtomEnergoProject(MAEP), SPbAEP, Viện Nghiên cứu hạt nhânKurchatov, Nhà máy ĐHN Kudan Kulam (ẤnĐộ)quacácđợtcôngtáccóđược(ngoàikhuônkhổđềtàinày);

-TìmvànghiêncứucáckinhnghiệmcủaCzech,Slovakie;

-Mời các chuyên gia về ĐHN của cácnước sangViệtNam trìnhbày, cung cấp thôngtinvàgópývềnghiêncứuantoàn,phươngpháptiếp cận, lựa chọn công nghệ, thiết kế điện hạtnhân…;

- Thực hiện các tính toán, mô phỏngvềdiễnbiến sựcốnặngdùngcáccôngcụnhưchương trình tính toánMELCOR,MAAP4 đối

vớiVVER1200vàAP1000,nhằmkiểm tracácbiệnphápphòngchốngsựcốnặng,cũngnhưcáctínhtoáncựcđoankhácnhằmkhẳngđịnhmứcđộđảmbảoantoàncủacácthiếtkếNMĐHNmàtadựđịnhxâydựngtạiNinhThuận;

- Trao đổi thảo luận, phân tích các kếtquả, đánh giá về công nghệ, đánh giá về khảnăngứngphóvớicácsựcốcựcđoan(vídụnhưFukushima)củacácthiếtkếquantâm;

-Thựchiệnnghiêncứuchuyênsâu,viếtbáochohộinghịkhoahọctrongnướcvàquốctế;

-Đàotạođộingũcánbộtrẻvềlĩnhvựccôngnghệ,antoànĐHN;

-ĐánhgiábáocáoFSvàSARcủa2dựánĐHNNinhThuận,gópývềtínhđầyđủcủacácbáocáo(vềcôngnghệ,antoàn),vềcáccôngcụtínhtoán,môphỏngmàTưvấnđãsửdụngvàtínhkiểmchứngcủa các chương tình tính toánv.v.nhằmhỗtrợchoviệcthẩmđịnhcácbáocáoFSvàSARcủaNMĐHNNinhThuận1vàNMĐHNNinhThuận2;

-Đềxuấtcácthayđổicầnthiếttrongcácthiếtkếnhằmđápứngcácyêucầuđặcthù,yêucầumớivềđảmbảoantoànhậuFukushima;

-Thựchiệnviếtcácbáocáochuyênđề,cácbáocáokhoahọcvàbáocáotổnghợpvềthiếtkếĐHNNinhThuận.

Vềkhíacạnhkhoahọc,khíacạnhnghiêncứuvàpháttriển(R&D)hỗtrợchonghiêncứuvềantoànĐHN,quađềtàinày,ngoàinhómantoànhạtnhânđãcótạiViệnKhoahọcvàkỹthuậthạtnhânđãhình thành thêmcácnhómnghiêncứuvềantoàntạiViệnNLNTVN,vềthủynhiệt,cơhọcdòngchảy,đánhgiáphântíchcơthủynhiệttạiTrườngĐạihọcBáchkhoaHàNội, liênkếtphốihợpnghiêncứuvớiViệnCơhọc(ViệnHànlâmKH&CNViệtNam),vớiĐạihọcQuốctếTp.HồChíMinhđểnghiêncứuvềdòng2pha.Một


9Số 49 - Tháng 12/2016

nhómnghiên cứu về vật liệu đã hình thành tạiViệnCôngnghệXạhiếm,phốihợpnghiêncứuvớiĐạihọcBáchkhoaHàNội,ViệnKhoahọcvậtliệu(ViệnHànlâmKH&CNViệtNam).Cácnhómnghiêncứunàysẽdầndầnxâydựngnănglực,pháttriểnnhằmhướngtớiR&DhỗtrợchođảmbảoantoànĐHN.

Trongkhuônkhuônkhổđềtài,cácnhómnghiêncứuđãthựchiệncáctínhtoán,nghiêncứuvàviết2bàibáođượcđưavàokỷyếucủaHộinghịThủynhiệt lòhạtnhânNURETH-16đượctổchứctháng9/2015tạiChicago(Mỹ).CónhiềubàibáođãđượctrìnhbàytạiHộinghịtoànquốcKhoahọccôngnghệhạtnhânlầnthứ11tạiĐàNẵng,tháng8/2015vàđăngtrêntạpchí“NuclearScience and Technology” của Hội Năng lượngnguyêntửViệtNam.Trongsốcácbàibáođãgửichohộinghịtrongnướcvàquốctế,có2bàibáocókếtquảtốtvềnghiêncứuthủynhiệt,tínhtoánmôphỏng,cácbàibáonàycóthểbổsung,chỉnhsửađểgửichocáctạpchíquốctế(ISIcóImpactFactor)chuyênngànhĐHNvàantoàn.

Tình hình phát triển công nghệ ĐHN và nghiên cứu an toàn hậu Fukushima

Công nghệ ĐHN đã có nhiều thay đổitrongmấychụcnămgầnđây,đặcbiệtsausựcốChernobylnăm1986ởUkraine(LiênXô).Hiệnnaytrênthếgiớicó444tổmáyĐHNđangvậnhành tại30nước,với tổngcông suấtphátđiện386.276MW(e),chiếmkhoảng11%sảnlượngđiệncủathếgiới(tháng5/2016)[4].SốlượngtổmáyĐHNđangxâydựnghiệnnaylà65,chủyếutậptrungởcácnướcChâuÁ.Trongcáctổmáyđangvậnhành,phổbiếnlàcôngnghệthếhệIIđượcxâydựngtrướckhixảyrasựcốChernobyl,và lònướcáp lựcchiếm tỷ lệ lớnhơn (khoảng2/3).Nhữngnăm90củathếkỷtrước,doyêucầuan toàn cao hơn sau sự cố hạt nhân 1986, cácthiết kếĐHN thế hệ III được hình thành, điển

hình là lò nước áp lực tiên tiến (APWRs) baogồmcảVVERcủaNga,vàlònướcsôitiêntiến(ABWRs),mộtsốthiếtkếđãđượcxâydựngvàvậnhànhtạicácnước(NhậtBản,Nga,HànQuốc,TrungQuốc).Vàonhữngnămcuối thếkỷXX,cácnướcnhưMỹ,ChâuÂu,NgavàHànQuốcvẫntiếptụctăngcườngnghiêncứuvềantoàn,vàcảitiếnthiếtkế,cácthếhệlòIII+đượcrađờinhưAP600/AP1000,ESBWR(Mỹ),EPR1600(ChâuÂu),VVER1200(Nga),APR1400vàAPR+(HànQuốc),đápứngcaohơncácyêucầuantoànrấtkhắt khe, đặc biệt đối phó với diễn biến sự cốnặng.CầnchúýrằngtrongsốcácnướcđưarathếhệlòIII+,khôngcóNhậtBản.NhậtBảnđãđầutưnhiềuvàothiếtkếAPWRvàABWR,vàtrước2011,NhậtBảnkhôngđưarayêucầuthiếtkếantoànđốiphóvớisựcốnặng(trongcáchồsơcấpphépxâydựngcácNMĐHN,NhậtBảnkhôngbắtbuộcphântíchdiễnbiếnsựcốnặng).Cólẽchínhvìlýdonày,NhậtBảnhiệnnayvẫnchưaxuấtkhẩuđượccôngnghệĐHNcủamình.Đâylàthôngtinquantrọngđểđánhgiánănglựccácnướctrongvấnđềantoàn.

SựcốFukushimađãgâytácđộnglớnđếnĐHNcủathếgiới,đồngthờithayđổinhậnthứccủanhiềunước trongvấnđềđảmbảo an toàn.NhậtBảnđã phải cải tổ cơquanPhápquyhạtnhân,nhận thứcđược tầmquan trọngcủa thiếtkếđốiphóvớisựcốnặng.Tuynhiên,việcđưarađượcthiếtkếmớivớiyêucầuantoàncao,đápứngviệcđốiphóvớisựcốnặngkhôngđơngiảnthựchiệnđượctrongvàinăm,màcầnhàngchụcnăm.NhậtBảnđãchậmhơncácnướcnhưMỹ,Nga,HànQuốctrongthiếtkếĐHN,vàhọcầncóthờigianđểquaylạivànângcaonănglựcliênquan đến vấn đề này.Năm2010,NhậtBảnkýThỏathuậnvớiViệtNamvềxâydựngNMĐHNNinhThuận2.NếukhôngcóFukushimaxảyra,có lẽ các thiết kế củaNhật Bản đã được chấpnhậnmộtcáchdễdàng.Fukushimađãthúcđẩy


10 Số 49 - Tháng 12/2016

nghiêncứuantoàn,cảitiếnnângcấpcácthiếtkếĐHN,bắtbuộccácnướcmuốnpháttriểnĐHNphảixemlạicácvấnđềvềantoànNMĐHN.VàViệtNamkhônglàngoạilệ.

Mặc dù đã có Thỏa thuận với Nga vàNhậtBảnnăm2010vềxâydựng2NMĐHNtạiNinhThuận, đội ngũ cán bộ khoa học, chuyêngiaĐHNViệtNam(số lượngrấtkhiên tốn)đãnghiêncứuvàđánhgiá lại toànbộcác thiếtkếĐHN,vàcácvấnđềantoànliênquan.Cácyêucầuan toàncaohơnđượcđềxuất, các thiếtkếtiêntiến,hiệnđạiđượcđặtrathànhyêucầuđốivớiNMĐHNNinhThuận1vàNinhThuận2.SaukhikýkếtvớicácTưvấnnướcngoàithựchiệnNghiêncứukhảthi(FS)choNMĐHNNinhThuận1vàNinhThuận2,banđầucácTưvấnđãđềxuấtcáccôngnghệVVER thếhệ IIIđốivớiNMĐHNNinhThuận1,làAES-91vàAES-92,đãxâydựngtạiTrungQuốcvàẤnĐộ.ĐốivớiNMĐHNNinhThuận2,côngnghệABWRcủaToshiba/HitachivàPWRcủaMHIđượcđềxuất xâydựng.Từ sau2011, với nỗ lực lớn từcácđơnvịnghiêncứu,đơnvịtriểnkhai,chủđầutưcủaViệtNam,vượtquanhiềukhókhăntừđốitácnướcngoài,phíaViệtNamđãđặtrayêucầuđốivớicácTưvấnnướcngoài(E4vàJAPC)cầnđưa các công nghệmới, hiện đại vào trong đềxuấtchoNMĐHNNinhThuận1và2đểxemxét,đánhgiávàlựachọn.Chínhvìvậy,từ2012,Tư vấnE4 đã đưa 4 công nghệ vàoNMĐHNNinhThuận1xemxétlựachọn(AES-91,AES-92,AES2006/V491vàAES2006/V392M),vàTưvấnNhậtBảncũngđưara4phươngánđốivớiNMĐHNNinh Thuận 2, làABWR,MPWR+(của MHI),AP1000 vàATMEA-1. Cần chú ýrằngATMEA-1làthiếtkế“lai”(hybrid)giữa2côngnghệ,thiếtkếýtưởngtừ2008saukhicôngtyATMEAđượchìnhthành(làsựhợptácgiữaMHI và AREVA) Thiết kế chi tiết ATMEA-1đượcthựchiệnsau2011.ThiếtkếATMEA-1là

sự“kếthợp”giữaPWRcủaMHI(TomariNPP)và EPR1600 củaAREVAđang được xây dựngtạiPhầnLan,PhápvàTrungQuốc(chậmtiếnđộnhiềunămvàđộivốnlênnhiềulần).CóthểnóiATMEA-1làkếtquảcủasựnỗlựccủaNhậtBản(MHI) sau sự cố Fukushima để “có được thiếtkếmới,hiệnđại”xuấtxứNhậtBản.ATMEA-1cóbẫynhiênliệunóngchảyđượcđặtphíadướithùnglò,cóchứcnănggomnhiênvậtliệunóngchảy thoát ra từ thùng lò trongdiễnbiến sựcốnặng.ĐâylàphiênbảnthiếtkếlấytừthiếtkếcủaEPR1600.Cáchệthốngantoàndựatrênnguyênlýantoànchủđộng,tuynhiêntuânthủchặtchẽ“bảovệ theochiều sâu”, là tăngcường tínhdưthừa,đadạng.ViệcđánhgiávềATMEA-1cầnthêm thời gian, mặc dùATMEA-1 là thiết kếmới,cótínhhiệnđại,thếhệIII+,vìthiếtkếnàychođếnthờiđiểmhiệnnaychưađượccấpchứngchỉ/haycấpphépcủacơquanPhápquyhạtnhânPháp/hayNhậtBản,hay1cơquanPhápquyhạtnhânkháccóuy tínquốc tế trên thếgiới.HiệnnayATMEA-1mớicóđược“đánhgiáthiếtkếsơbộ”(GenericDesignReview)củaIAEAvềđápứngcácyêucầuantoànmới,đượcthểhiệntrong1báocáokhoảng100trang.

Cóthểthấy,cácthiếtkếtiêntiến(ABWRs,APWRsthếhệIII)chủyếudựatrêncảitiến,tăngđộ tin cậy của thiết bị, củng cố và tăng cườngcáchệthốngantoàn,tăngtínhđadạn,dưthừa,độc lậpv.v...nhưngchưacóđộtphávề triết lýthiết kế các hệ thống an toàn. Chỉ những thiếtkế thế hệ III+ sau nàymớimang tính đột phá,làđưaantoànthụđộngvàođốivớimộtsốthiếtkếmới.ThếhệlòIIIchưachútrọngđốiphóvớidiễnbiếnsựcốnặng,chínhvìvậy,cácthiếtkếtiên tiếnhiệnnayđượcxâydựngtrêncơsởbổsung khá nhiều vào hệ thống an toàn đối phóvới diễnbiến sự cốnặng.Ví dụToshiba (NhậtBản) và General Electric (GE, Mỹ) đưa thêmhệthốngbẫynhiênliệunóngchảyvàothiếtkế,


11Số 49 - Tháng 12/2016

MHI(NhậtBản)đangcónhữngnghiêncứucảitiếnAPWRcôngsuấtlớnápdụngchothịtrườngMỹvàChâuÂu,bổsunghệthốngphòngchốngvới tương tác nhiên liệu nóng chảy với sàn bêtông(MoltenCoreConcreteInteraction-MCCI).NhiềuthiếtkếmớithếhệIII+cũngđưahệthốngbẫynhiênliệunóngchảyvào,vídụnhưESBWRcủaGE,EPR1600 củaAREVA (PhápvàĐức),VVER1200củaNga,APR1400(hayAPR+)củaHànQuốc,hayATMEA-1củaAREVAvàMHI(nhưđãnêuởtrên).

Nhưvậy, thiếtkếĐHNngàycàngđượccảitiếnvàtăngcườngantoàn,triệtđểápdụngnguyênlý“bảovệtheochiềusâu”,bắtđầutừcảitiếnthiếtbị,đếntăngđộdựphòng,tínhdưthừa,tính đa dạng của các hệ thống an toàn, sau đóbổsungcáchệ thốngphòngchốngsựcốnặng,và sau cùng,mang tính cáchmạng là áp dụngnguyên lý an toàn thụ động (không cần nguồnđiện)trongcácthiếtkếmới,hiệnđại,tiêntiến.

SựcốFukushimaxảyranhưmộtlầnnữacảnhbáo thếgiớivềnguycơmất an toàn, chủquan,đặcbiệtlàcấnđềyếutốconngườitrongquảnlýantoàn.VềvấnđềantoànĐHNmộtlầnnữalạiđượcđưaraxemxét,nghiêncứukỹlưỡngthờikỳhậuFukushima.NhậtBảntrướcmắtđóngcửa các tổmáyĐHN, chođếnnay chỉmới táikhởiđộngđượcmộtvàilò,điđôivớicảitổtoànbộhệthốngquảnlýphápquyhạtnhân.HànQuốccũngcảitổphápquyhạtnhân,xemlạicácvấnđềantoàncủacáctổmáyĐHNđangvậnhànhvàcác thiếtkếmới.CácnướcChâuÂu thựchiệnđánhgiá lạiantoàncủacáctổmáyĐHNđangvậnhành, tương tựcũngxảy raởMỹ.An toànhậu Fukushima chú trọng đến vấn đề cấp điệndự phòng đa dạng, ổn định, cấp nước làmmátđủthờigianlàmmátlòlâudài.Ngoàira,cáchệthốngphụcvụchođốiphóvớisựcốnặngcũngđược nghiên cứu, bổ sung. Đặc biệt, các biệnpháp,hệthốngđốiphóvớidiễnbiếnsựcốnặng

đượcxemxétvàbổsungđốivớimộtsốlòđangvậnhành.VídụCzechsaukhitiếnhànhkiểmtraStressTestđãđưaraKếhoạchhànhđộngquốcgiađểcủngcố,tăngcườngantoàn,sẵnsàngđốiphóvớidiễnbiếnkịchbảncựcđoannhất,sựcốnặng.Trong khuôn khổ đề tài này, các bài họckinhnghiệm,cácbiệnpháptăngcườngantoàncũngsẽđượcgiới thiệu,như làbàihọc tốtchoViệtNamthamkhảokhithựchiệncácnhiệmvụphântích,đánhgiáthiếtkế,antoàncáctổmáyĐHN.

Đốivớicácthiếtkếmới thếhệIII+saunày,nhìnchungđềuđảmbảođượcantoànởmứcđộcao.Cáctínhtoán,phântíchvềkhảnăngđốiphóvớicácsựcố tương tựFukushimacủacácthiết kế này cũng đã được thực hiện.Các biệnpháp bổ sung nguồn cung cấp điện, bổ sungnguồn nước dự phòng để làmmát lò, tải nhiệtdưlâudàicũngđãđượcbổsungvàocácthiếtkếmới.Trongkhuônkhổđềtàinày,tậpthểtácgiảsẽtrìnhbàygiớithiệu2côngnghệđượcđềxuấtchoNMĐHNNinhThuận1vàNinhThuận2làVVER1200vàAP1000.

ĐểcóthểtăngcườngantoàncủacácthiếtkếĐHN,nghiêncứusựcốnặnglàvấnđềquantrọngcủakhoahọcthếgiới.Cácvấnđềcủasựcốnặngcóthểtómtắtnhưsau:

-VấnđềHi-đrô:Hi-đrôsinhradophảnứnghóahọccủaZrvớihơinước,sẽgâyracháynổvàcóthểảnhhưởngđếnContainment.Dođónghiêncứu tính toánvề lượnghi-đrôsinh ra làcácchủđềđặc thùđốivớimỗi loạinhiên liệu,mỗi loại lò, phụ thuộc vào kịch bản, diễn biếnsựcốđặcthùcủathiếtkế[5,6].Ngoàira,docấutrúcbên trongmỗiContainmentđềukhácnhaunên việc phát tán hi-đrô trong tòa nhà lò trongmôitrườngnhiệtđộ,ápsuấtcao,nhiềuhơinướcvàcácloạikhíkhôngngưngtụkháclànhữngnộidungnghiêncứuhiệnnay.Bốtrícácloạithiếtbịkhửhi-đrô, đốt hi-đrô trong tòa nhà lò cũng là


12 Số 49 - Tháng 12/2016

nhữngtínhtoánmôphỏngđặcthùđốivớitừngloạilò.

- Vấn đề đốt nóng trực tiếp tòa nhà lò(DirectContainmentHeating-DCH):Khinhiênvậtliệunóngchảytrongthùnglòcóápsuấtcao,nếu thủng lò, nhiên vật liệu sẽ phóng ra thâmnhậpvàocáckhoảngkhônggiantòanhàlò,dođócóthểtươngtácvớitòanhàlòvàlàmhỏngnódonhiệtđộcủachấtnỏngchảyrấtcao.Đâylàmộttrongcácvấnđềcủasựcốnặng.Quátrìnhnàycũngphụthuộcvàotừngloạilòvàdiễnbiếnsự cố. Tuy nhiên do quá trình tương tác, diễnbiếnphứctạpnêncóítnghiêncứuvềDCH[7,8].DCHvàHPME(HighPressureMeltEjection)là2nộidungcủamộtquátrình.

- Giữ nhiên vật liệu nóng chảy trongthùng(lò,bẫynhiênliệu):LàIn-VesselRetention(IVR),nóilênquátrìnhlàmmátthànhthùnglòhoặcbẫynhiênliệutừbênngoàibằngnướcđểgiữnhiênvậtliệunóngchảynhiệtđộcaobêntrong.Đâylàbiệnphápmongmuốn(đểgiảmthiểuhậuquảdiễnbiếnsựcố)đượcápdụngtrongcácthiếtkế ĐHN như VVER-440, AP600/AP1000 [9].MộtsốlònhưAPR1400cũngđãthựchiệntínhtoánápdụngIVR,tuynhiêndocôngsuấtlòcaonênkhônggiữđượcnhiênvậtliệunóngchảybêntrong.Đốivớibẫynhiênliệucũngtươngtự,cáctínhtoánmôphỏngcầnthựchiệnđểchứngminhkhả năng IVR của thiết kế. IVR làmột hướngnghiêncứuchođếnnayđãcónhiềukếtquả,tuynhiêndosựphứctạpcủadiễnbiếnsựcốnênvẫncònnhiềuvấnđềcầnnghiêncứu.

-Nổ hơi (SteamExplosion - SE):Hiệntượng nổ lớn xảy (có thể làm hỏng tòa nhà lò-Containment) ra do nhiên vật liệu nóng chảyđổvàonước.Xảy ra trong lònếubểnhiênvậtliệunóngchảyhình thành trongvùnghoạt,sauđóbịphávỡvàchấtnóngchảy(Melt)rơixuốngnướcởđáythùnglò.Xảyrangoàilònếuthùnglò thủng do tương tác nhiệt của nhiên vật liệu

nóngchảy,rơixuốngmộtthểtíchnướcbêndưới[10].SEchođếnnayvẫnlàmộthiệntượngchưađượchiểukỹ,đặcbiệtmôphỏngvềSE làmộtthách thức lớn của khoa học đươngđại, từmôhìnhđếnphươngpháptínhvà tốcđộmáytính.Nổhơiphân tầng(StratifiedSE=SSE) làhiệntượngmớiđượcpháthiệngầnđâyởChâuÂukhilàmcácthínghiệmđổMeltkimloạixuốngnước.

-Tươngtácnhiênliệunóngchảyvớibêtông(MCCI=MoltenCoreConcreteInteraction):Khinhiênvậtliệunóngchảydolòthủngphóngra ngoài, nếu không có nước bên dưới, sẽ rơixuống và tương tác với sàn bê tông.Quá trìnhtươngtácsẽtạoracácloạikhí,vàquátrìnhnàyphức tạp do nếu không có làmmát thích hợp,Meltsẽtiếptụcnóngchảy,thâmnhậpsâuxuốngdưới, và làm hỏng cấu trúc tòa nhà lò. MCCItháchthứcởkhảnănglàmmát[11].Nếucó1lớpMeltdày10mm-20mm,việcđổnướclêntrênsẽkhônglàmmátđượclớpMelt.Dođótrongcácthiết kế hiện đại hiện nay, để tránhMCCI, cácnhàthiếtkếĐHNphảithiếtkếbẫynhiênliệu,đểngănngừatươngtácMCCI.VídụVVER1200,hayESBWR,APR1400(APR+),ATMEA-1,haymộtsốVVER1000(AES91,AES92)xâyởTrungQuốcvàẤnĐộđềucóbẫynhiênliệu.CácthiếtkếthếhệIIInhưABWRshayAPWRsđềukhôngcóbẫynhiênliệu,nênvấnđềMCCIđốivớicácthiếtkếnàylàchưagiảiquyếtđược.Đâylàđiểmyếucủacácthiếtkếnày(thếhệIII)màhiệnnaycáccôngtyĐHNđangtiếptụcnghiêncứu,nângcấpcácthiếtkế.

Kết luận

Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhànước,mãsốKC.05.26/11-15“Nghiêncứucôngnghệ ĐHN được đề xuất cho dự án nhà máyĐHNNinhThuận1vàdựánnhàmáyĐHNNinhThuận2nhằmhỗtrợthẩmđịnhthiếtkếcơsởchohaidựán”đãthựchiệnnghiêncứu,tổngkếtcácyêucầu thiếtkếmớihậuFukushimacủa IAEA


13Số 49 - Tháng 12/2016

vàcácnước,cácyêucầuđặcthùcủaViệtNam,trêncơsởđóđánhgiácôngnghệĐHNđượclựachọnchodựánNMĐHNNinhThuận1vàNinhThuận2.Mộtsố tính toánmôphỏng thựchiệnbằngchươngtrìnhMELCORđãđượctriểnkhaiđểhỗtrợchocácđánhgiá,đềxuấtthayđổiliênquanđếnthiếtkếcơsởĐHN.Bêncạnhđó,nghiêncứunàycũnghướngđếnnângcaohiểubiết,nănglực đánh giá, tính toán phục vụ công tác thẩmđịnhcácthiếtkếĐHNđượclựachọn.HaicôngnghệĐHN làVVER1200phiênbảnAES2006/V491 củaViệnThiết kế năng lượngnguyên tửSanktPeterburg(SPbAEP),thuộcTậpđoànNhànước về năng lượng nguyên tử (ROSATOM),LiênbangNgavàAP1000củaCôngtyĐiệnlựcWestinghouse(WEC),Mỹđãđượcnghiêncứu,đánhgiátrongđềtài.Mộtsốkếtquảnghiêncứuđạtđượcquaquátrìnhthựchiệnđềtàichophépđềxuấtmộtsốthayđổivàgópý,kiếnnghịchínhliênquanđếnbáocáoNghiêncứukhảthi(FS)vàBáocáophântíchantoàn(SAR)nhưsau.

Dự án ĐHN Ninh Thuận 1:

-Vềthiếtkếtổngthểbốtrínhàmáy,giảipháp kỹ thuật, đề xuất xem xét phương án lấynước làmmátkênhhở (xâydựngkè),để tránhtốnkémcũngnhưcácvấnđềliênquanđếnthờitiếtkhíhậucựcđoannhưsiêubão,đảmbảohiệuquảlàmmátliênquanđếnđặcthùkhíhậuvàhệsinhtháibiểnkhuvựcNinhThuận.

- Về thiết kế hệ thống sản xuất điệnnăng,đềxuấtsửdụngtuốc-bintốcđộthấp1500vòng/phút (hiện nay Nga đang liên doanh vớiCôngtyALSTOMcủaPhápđểchếtạotuốc-binARABELLA).

-Vềthiếtkếhệthốngđảmbảoantoàn,thiếtkếAES2006/V491hiệnnaylàthiếtkếtốt,cókhảnăngđảmbảoantoànởmứcđộcao,đốiphóvới các sựkiện cựcđoankiểuFukushima,cũngnhưđốiphóvớidiễnbiếnsựcốnặng.Tuy

nhiêntrongkhảnăngứngphóvớisựcốnặng,dochỉcóhệthốngbìnhtíchnướccaoápgiaiđoạn1làHA1(có4bình50m3),nênthờigiangiữnhiênliệu trongvùnghoạtkhỏinóngchảyvà sauđólàthờigianthùnglòthủngquángắn,chỉkhoảnghơn2,5h,cóthểkhôngđủthờigianđểđưaracácgiảiphápứngphósựcốnặng.Dođó,nhómthựchiệnđềtàiđềxuấtngoàihệthốngHA1,bổsunghệ thống bình tích nước cao áp giai đoạn 2 làHA2chothiếtkếV491,giốngnhưhệthốngHA2củathiếtkếAES2006/V392McủaViệnThiếtkếnăng lượng nguyên tử Moscow (MAEP), baogồm8bìnhtíchnướccaoápthểtích120m3.

-Cầnbổsunghệthốngnướclàmmátdựphòng,dàihạnđể làmmát lâudài, cónghĩa làcầncó1bểnướcdựphòngchonhàmáyđượcđặtcaohơnsovớimứccủalòhạtnhânvàtòanhàlò.

-VềFSvàSAR,nhiềugópýbổsungliênquanđếncácbáocáocũngnhưbổsungthôngtinliênquan,làmrõcácvấnđềvàobáocáo.ChitiếtcủacácgópýbổsungchủyếuliênquanđếnyêucầuantoànhậuFukushima,vàkhảnăngđốiphóvớidiễnbiếnsựcốnặng.

-TrongbáocáoSARhiệnnay,cácchươngtrìnhtínhtoán(Codes)làchươngtrìnhcủaNga,từtínhtoánvậtlýlòđếntínhtoánnhiênliệu,antoànthủynhiệtdòng2pha,sựcốthiếtkếcơbản,cơhọcdòngchảy,quátrìnhvậnchuyểntrongtòanhàlòvàdiễnbiếnsựcốnặng.ĐộingũcánbộViệtNam hiện nay chưa được làm quen và sửdụngcácchươngtrìnhcủaNga.Trongkhuônkhổđềtàinày,mộtsốtìmhiểuvànghiêncứuvềtínhkiểmchứngcácchươngtrìnhtínhtoánđãđượcthựchiện,tuynhiênchỉdừnglạiởmứcđộnghiêncứu các bài báo tạp chí, báo cáo hội nghị, cácbàitrìnhbàydophíaNgacungcấpvàtìmkiếmđược từ IAEA, Internet... Đặc biệt, trong thờigiankhoảng10nămlạinay,Ngađãlàmrấtnhiềuthínghiệmđểkiểmchứngcácmôhình(kiểmtracáchiệuứngriêngrẽ),cácchươngtrìnhtínhtoán


14 Số 49 - Tháng 12/2016

(kiểmtracáchiệuứngtíchhợp),mặcdùvậy,cácthôngtinliênquanđềukhôngthểcóđượcđểđánhgiátínhkiểmchứngcủacácmôhìnhvàchươngtrình.ViệtNamcầnđềxuấtvớiNga(ROSATOMvàcácViệnThiếtkếhạtnhân)để có thông tinliênquanđếnkiểmchứngcácchươngtrìnhtínhtoánsửdụngchoNMĐHNNinhThuận1.Việcnghiêncứuvềtínhkiểmchứngcácchươngtrìnhtính toán làviệcrấtcần thiếtvàbổ íchchođộingũcánbộViệtNam,đặcbiệtlàđộingũcánbộcủaCơquanphápquyhạtnhân.

-Mộtsốtổngkếtthựctiễntừviệcthiếtkế,xâydựngcácnhàmáynhiệtđiệnởViệtNamđãđượcthựchiệntrongđềtài,liênquanđếnphươngán,giảiphápkỹthuật,vật liệuxâydựng…Vậtliệuthéphợpkimcũngđãbắtđầuđượctìmhiểuđểcóthểđịnhhướngnghiêncứutrongthờigianthiếptheo,vìvậtliệuthéphợpkim,hóanước,ănmòn,lãohóalàcácvấnđềtrựctiếpliênquanđếnđánhgiáantoànNMĐHN.

-Vềđo lườngvàđiềukhiển (C&I),cácbàihọcgầnđâychothấycầnthiếtkếhệthốngđovàđiềukhiển, thiếtbịđểcóthểvậnhànhđượctrongđiềukiệndiễnbiếnsựcốnặng,mặcdùxácsuấtlàvôcùngnhỏ.

Dự án ĐHN Ninh Thuận 2:

-Vềthiếtkếhệthốngđảmbảoantoàn,cầnbổsunghệthốngcấpnướclàmmátdàihạntrongdiễnbiếnsựcốnặng(tươngtựnhưyêucầuđốivớiNMĐHNNinhThuận1).Cáctínhtoánphântíchchothấy,khikhôngđủnướclàmmátlâudàiđểtướilênvỏthéptòanhàlò,nhiệtđộvàápsuấttrongtòanhàlòsẽtăngcaovàcóthểvượtquágiớihạn,tòanhàlòsẽbịhỏng,chấtphóngxạcóthểpháttánramôitrường.

-DoAP1000là thiếtkếmới,mangtínhcáchmạng,chủyếudựatrênantoànthụđộng,dođótínhkiểmchứnglàvấnđềquantrọngcầntậptrungnghiêncứu,đặcbiệtđốivớicáchiệntượng

đối lưu tự nhiên, ngưng hơi trong tòa nhà lò...TrongbáocáoSARcủaNMĐHNNinhThuận2,vấnđềkiểmchứngcácmôhình,chươngtrìnhtínhtoánchưađượcđềcập.Chỉcómộtsốthôngtinsơbộ,kháiquáttừmộtsốnguồntrênInternet.Cácchươngtrìnhtínhtoándocáccôngtyđiệnlựcsửdụngđểthựchiệntínhtoánphântíchantoànhầunhưkhôngđượcphổbiến rộngvới lýdobảnquyềnthươngmại,vì thếViệtNamhầukhôngcókhảnăng tiếpcận.Dođó,cầnđưaracác yêu cầu để có số liệu, thông tin cần thiết,đầyđủhơnđểcóthểkiểmtrađánhgiátoànbộtínhkiểmchứngcủacácchươngtrìnhtínhtoánsửdụngtrongphântíchantoànNMĐHNNinhThuận2.

-Đềnghịbổsungcácthôngtinliênquanđếnhệthốngthiếtbịđảmbảoứngphóvớidiễnbiến sựcốnặng,đặcbiệt làhệ thốngcungcấpđiệndựphòng,hệthốngắcquy…theocácyêucầutăngcườngantoànhậuFukushimađãđượccácnướcChâuÂunghiêncứuvàápdụnghiệnnay.

-Vấn đề liên quan đến thiết kế các hệthống, thiết bịC&I đáp ứng yêu cầu vận hànhtrongđiềukiệndiễnbiến sựcốnặng (tương tựnhưđềxuấtđốivớiNMĐHNNinhThuận1).

Trênđâylàmộtsốđềxuấtthayđổi,gópýchínhchoFSvàSARcủaNMĐHNNinhThuận1vàNinhThuận2.Nhưvậy,cóthểthấyrằngđểhỗtrợtốtvàthựchiệntốtcácnhiệmvụliênquanđếnpháttriểnĐHNtạiViệtNam,cầnchútrọngxâydựngnănglực,đàotạođộingũcánbộ,trướcmắtnêntậptrungmộtvàiđịnhhướngnhưsau:

-Đối với nâng cao hiểu biết, xây dựngnăng lựcR&Dhỗ trợĐHN:ViệnNLNTVN làđơn vị nghiên cứu chính, phối hợp vớimột sốđơnvị,nhómnghiêncứukhácởBáchKhoaHàNội(HUST),ViệnHànlâmKH&CNViệtNam(VAST),tậptrungtìmhiểuvềcáchệthốngđảm


15Số 49 - Tháng 12/2016

ảoantoàncủacácthiếtkếĐHN,vậnhànhcủacáchệ thống an toàn, đối lưu tựnhiên, dòng2pha, diễn biến sự cố nặng, sử dụng thành thạocácchươngtrìnhtínhtoán(RELAP,MELCOR,MAAPcũngnhưbắtđầutìmkiếmvànghiêncứucác chương trình tính toáncủaNga),xâydựngInputDeckschothiếtkếNMĐHNNinhThuận1vàNinhThuận2,vàxâydựngcáchệthínghiệmthủynhiệtvềcácvấnđềliênquannày(nănglựcthí nghiệm).Năng lực tính toán, năng lực thựcnghiệm, cũng như các kiến thức về toán caocấpđểhiểurõmôhình làcần thiếtđốivớicácnhómtriểnkhainghiêncứu(R&D).Nghiêncứuvềnhiênliệu,vật liệu,hóanướccũnglànhiệmvụcầnthiết,tuynhiêngiaiđoạnnàydochưacónhiềucánbộchuyênmôn,vàmớibắtđầu,nêntậptrungtìmhiểuvềlýthuyết(môhình,môphỏng).

-ĐốivớicánbộCơquanphápquyhạtnhân,cầntậptrungvàotìmhiểucácyêucầuthiếtkế,yêucầuan toàn,đặcbiệtyêucầunângcaohậuFukushima,vàtậptrungnghiêncứuvềtínhkiểmchứngcủacácchươngtrìnhtínhtoán(củaPhươngTây,đặcbiệtcủaNga).HướngđếnnhiệmvụcấpphépchoNMĐHN.Cầncó2nhóm,mộtnhóm nghiên cứu thiết kế củaNga,một nhómnghiêncứuthiếtkếcủaNhậtBản,Mỹ.

Quaviệctriểnkhaithựchiệnđềtài,ngoàiviệchoàn thànhcácnhiệmvụđặt ra, nângcaonănglựcnghiêncứu,đàotạocánbộ,mộtsốnhómnghiêncứumớivềcácvấnđềliênquannêutrênđãđượchìnhthành.ĐềtàinghiêncứuđãthựcsựgópphầnnângcaonănglựccủaViệnNLNTVNvàcácđơnvịliênquan(HUST)vàđàotạocánbộmộtcáchhiệuquả./.

Hoàng Sỹ Thân và Trần Chí Thành

Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]TrầnChíThànhvàcộngsự,“Nghiêncứutínhtoántruyềnnhiệtvàdiễnbiếnsựcốnặngxảyra trong lòphảnứnghạtnhânVVER-1000củaNga”,Đề tài nghiên cứuBộCông thương,ViệnNănglượng,2011.

[2]LêVănHồngvàcộngsự,,“Nghiêncứu,phântích,đánhgiávàsosánhcáchệthốngcông nghệ phần (đảo) hạt nhân của lò áp lựcVVERsovớilòPWRcủaphươngTây”,ĐềtàinghiêncứucấpNhànước2012-2014,ViệnNănglượngnguyêntửViệtNam,2014.

[3]TrầnChíThànhvàcộngsự,“Nghiêncứu đánh giá, lựa chọn công nghệ đề xuất chodựánĐHNNinhThuận2”,Đề tài nghiêncứuBộKhoa học vàCông nghệ,ViệnNăng lượngnguyêntửViệtNam,2013.

[4] IAEA, “Regional Distributionof Nuclear Power Plants”, Power ReactorInformationSystem(PRIS),May2016.

[5] F.J. Valdes-Parada, H. Romeo -Paredes, G. Espinosa-Paredes, “NumericalanalysisofhydrogengenerationinaBWRduringa severe accident”, J. Chemical EngineeringResearchandDesign,Vol.91 (4),pp.614-624,April2013.

[6] L.L. Tong, “Hydrogen risk foradvanced PWR under typical severe accidentsinducedbyDVIlinebreak”,J.AnnalsofNuclearEnergy,Vol.94,pp.325-331,August2016.

[7] J.L. Binder, B.W. Spencer,“Investigationsintothephysicalphenomenaandmechanismsthateffectdirectcontainmentheatingloads”,J.NuclearEngineeringandDesign,Vol.164(1-3),pp.175-199,August1996.

[8] L.Meyer,G.Albrecht,C.Caroli, I.


16 Số 49 - Tháng 12/2016

Ivanov, “Direct containment heating integraleffects tests in geometries of European nuclearpower plants”, J. Nuclear Engineering andDesign,Vol. 239 (10), pp. 2070-2084,October2009.

[9]T.G.Theofanous,C.Liu,S.Additon,S. Angelini, O. Kymalainen, T. Salmassi, “In-vesselCoolabilityandRetentionofaCoreMelt”,DOE/ID-1046,November1994.

[10] R.C. Hansson, “An ExperimentalStudy on the Dynamics of a Single DropletVapor Explosion”, PhD Thesis, Division ofNuclearPowerSafety(NPS),RoyalInstituteofTechnology(KTH),Stockholm,2010.

[11]J.-P.VanDorsselaere,A.Auvinen,D.Beraha,P.Chatelard,L.E.Herranz,C.Journeau,W.Klein-Hessling,I.Kljenak,A.Miassoedov,S.Paci,R.Zeyen,“Recentsevereaccidentresearchsynthesis of the major outcomes from theSARNETnetwork”,J.NuclearEngineeringandDesign,Vol.291,pp.19-34,September2015.


17Số 49 - Tháng 12/2016

THIẾT LẬP TRƯỜNG CHUẨN LIỀU NƠTRON TẠI VIỆN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HẠT NHÂN

Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân (KH&KTHN) là cơ quan duy nhất ở Việt Nam vận hành phòng chuẩn liều bức xạ ion hóa nằm trong mạng lưới phòng chuẩn cấp 2 của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) và Tổ chức Y tế thế giới (WHO). Phòng chuẩn có nhiệm vụ kiểm tra sự hoạt động chính xác của các thiết bị đo liều bức xạ ion hóa (ví dụ như các máy đo liều bức xạ cầm tay, liều kế cá nhân,…) nhằm đánh giá an toàn bức xạ cho các cán bộ làm việc trong môi trường bức xạ. Mặc dù, phòng chuẩn đã được thành lập từ vài thập niên trước, tuy nhiên hoạt động của phòng chuẩn cũng mới chỉ nằm trong khuôn khổ chuẩn liều bức xạ photon cho các máy đo liều photon cầm tay mà chưa đáp ứng được việc chuẩn các thiết bị đo liều nơtron. Đây cũng là thực trạng chung của các nước trong khu vực Đông Nam Á (chưa chuẩn được các thiết bị đo liều nơtron cầm tay). Để khắc phục tình trạng này, trong năm 2015 Viện KH&KTHN đã đầu tư xây dựng một phòng chuẩn liều bức xạ nơtron với những tiêu chuẩn được khuyến cáo bởi các tài liệu kỹ thuật quốc tế [1][2]. Điều này có ý nghĩa quan trọng góp phần vào công tác đảm bảo an toàn bức xạ nơtron theo quy định của pháp luật Việt Nam [3]. Bài báo này giới thiệu tổng quan về quy trình thiết lập một trường chuẩn liều bức xạ nơtron của nguồn 241Am-Be tại Viện dùng cho mục đích chuẩn máy đo liều bức xạ nơtron cầm tay.


18 Số 49 - Tháng 12/2016

I. Giới thiệu

Trong những nămqua, việc sử dụng vàứngdụngbứcxạtrongnghiêncứu,côngnghiệpvàytếngàycàngtăng.Trongđó,rấtnhiềucácthiết bị bức xạ, các nguồn phóng xạ được sửdụnggây ra trườngbứcxạhỗnhợpgammavàneutron.Dođó,việckiểmsoátliềuchiếungoàinghềnghiệp, liềuchiếungoàicôngchúngcũngcầnphảiđượcđánhgiáđốivớitấtcảcácloạibứcxạtrên.Đểđápứngđượcnhucầunày,bêncạnhphòngchuẩn liềubứcxạgammađangcó,ViệnKH&KTHNđãxâydựngphòngchuẩnliềubứcxạneutrontheotiêuchuẩnquốctếISO8529[1].

Theoquyđịnhcủapháp luật, tất cả cácthiếtbịđoliềubứcxạionhóanóichungvàđoliềubứcxạnơtronnóiriêngcầnphảiđượchiệuchuẩn trướckhiđưavào sửdụng trong thực tế[4].Điềunàynhằmmụcđíchkiểmtrađộtincậycủacácthiếtbịđoliềubứcxạnơtron.Việchiệuchuẩncầnphảiđượcthựchiệntrongtrườngbứcxạchuẩn,nơimọiđặctínhcủabứcxạtạimọivịtríđềuđượcxácđịnh.Trongkhônggianphòngchuẩn thường có rất nhiều các thành phần bứcxạkhácnhautácđộngvàosốđọccủathiếtbịđoliềuxáchtay,cụthể:thànhphầntrựctiếplàthànhphầngâybởitrườngbứcxạtrongđótiabứcxạđi đến thiết bị đo liềumàkhông tương tác vớicác vật chất khác có trong phòng chuẩn, ngoàiracòncóthànhphầntánxạcủatrườngbứcxạlàthànhphầnmàtrướckhiđiđếnthiếtbịđochúngđãtácdụngvớicácvậtchấtcótrongphòngthínghiệm, tổng của hai thành phần trên ta gọi làthànhphầntổngcộng.Trongquátrìnhchuẩnmộtthiếtbịđoliềubứcxạnơtroncầmtaythìthànhphầncủatrườngbứcxạnơtrontrựctiếplàquantrọngnhất,vìchúngcóđặctínhcụthể-khôngchịu ảnh hưởng của môi trường phòng chuẩn.Nóimột cách khác, công việc thiết lập trườngchuẩnliềubứcxạnơtronlàviệcxácđịnhđặctínhcủatrườngbứcxạmàtrongđósựđónggópcủa

cácthànhphầntổngcộng,trựctiếpvàtánxạphảiđượcphântáchcụthể.

II. Trang thiết bị của phòng chuẩn

Phòngchuẩnliềuneutronđượcxâydựngvớikíchthước700cmx700cmx700cm,đápứngtiêuchuẩnquốctếvềmộtphòngchuẩn[1].Tại chính giữa phòng chuẩn được lắp đặt mộtnguồnchuẩn241Am-Bevớicườngđộphátnơtronlà1.299x107vàongày23 tháng1năm2015.Nguồn chuẩn này được cung cấp bởi tập đoànHopewellDesign(Mỹ)vàđượchiệuchuẩnbởiPhòngthínghiệmchuẩnquốcgiaHoaKỳ(NIST-USA).Hình1môtảcấutạocủaphòngchuẩnvàvịtrítươngđốicủanguồnchuẩn.

Hình 1: Sơ đồ phòng chuẩn liều nơtron.

Quá trình xác định phổ thông lượngnơtronthôngquahệcầuBonnertruyềnthốngvớiđầudònơtronnhiệt6LiI(Eu)dohãngLudlumchếtạo.Tronghệđo,có06quảcầulàmchậmkhácnhauđikèmvớiđầudònơtronnhiệt,đườngkínhcácquảcầulầnlượtlà2,3,5,8,10và12inch.Đâylàphươngphápđượcsửdụngrộngrãihơncảtrongquátrìnhđophổthônglượngnơtronsovới các phương pháp khác bởi những ưu điểmnhư:hàmđápứngđẳnghướng,cóthểđođượcởdảinănglượngrộng,…[5].Hình2môtảhệcầuBonnervàcácthiếtbịđikèm.

Hệ cầu Bonner có nhiều ưu điểm, tuynhiênyếuđiểmlớnnhất làkhókhăn trongquátrìnhtáchphổ.Quátrìnhtáchphổyêucầucầncóchươngtrìnhtáchphổvớicácyếutốđầuvàolà


19Số 49 - Tháng 12/2016

sốđọccủađầudòđikèmvớicácquảcầukhácnhau,hàmđápứngcủahệđầudòvàcácquảcầuvàphổthônglượngnơtrondựđoánbanđầu.Nếukhông được tính toán cẩn thận, sai số của phổneutron thuđược sẽ rất lớnvà rấtkhóđểđánhgiá.

Hình 2: Hệ cầu Bonner và các thiết bị đi kèm.

Vìvậy,trongnghiêncứucủamình,nhómnghiêncứuđãsửdụngphầnmềmMAXED[6]choquá trình táchphổcùngvớiphầnmềmmôphỏngMCNP5choquátrìnhdựđoánphổthônglượng nơtron ban đầu. Phần mềmMAXED làphầnmềm tách phổ thươngmại được sử dụngrộngdãitrongnhiềunghiêncứuvềxácđịnhphổneutron trên thếgiới.HàmđápứngcủahệcầuBonnervàđầudò6LiI(Eu)đượclấytrongtàiliệukỹthuậtquốctế[7].PhầnmềmmôphỏngMCNP5làmộttrongnhữngphầnmềmmôphỏngkháphổbiếnđượcsửdụngrộngrãitrêntoànthếgiớichomụcđíchmôphỏngquátrìnhvậnchuyểnbứcxạtrongvậtchất[8].

III. Phương pháp thực nghiệm

TheotiêuchuẩnISO[2],chúngtacónhiềuphươngphápkhácnhauđểtáchbiệtthànhphầntrựctiếpcủatrườngbứcxạkhỏisốđếmcủathànhphầntổngcộng.Trongnghiêncứunày,nhómtácgiảđãsửdụng02phươngphápkhớphàmđượckhuyếncáo,đólà:phươngphápkhớphàmtổngquan(GFM)vàphươngphươngphápkhớphàmbánthựcnghiệm(SEM).Quátrìnhthựcnghiệmvàphươngphápápdụngcóthểđượckháiquáttheocácquátrìnhsau:

1.Đođạc suất thông lượngnơtron tổng

cộngbởicácquảcầukhácnhautừkhoảngcách60cmđến250cmvớibướcchạy10cm trongkhônggianphòngchuẩn.

2.Suấtthônglượngnơtrontổngcộngđođạcđượctrongbước1đượcsửdụnglàmsốliệuđầuvàochophầnmềmtáchphổUMG(kýhiệuUF) để xác định phổ thông lượng nơtron tổngcộng tại từng khoảng cách. Sau đó suất tươngđươngliềunơtronđượctínhtoántươngứngvớitừngkhoảngcáchđó.

3.Suấtthônglượngnơtrontổngcộngghinhậnđượctrongbước1sẽđượckhớphàmtheocáctiêuchuẩnkhuyếncáobởiISOđểphântáchđược thànhphần trực tiếpvà tánxạkhỏi thànhphầntổngcộng.Suấtthônglượngnơtrontạicáckhoảngcáchđođượcbởitừngquảcầusẽđượckhớptheohàmcủakhoảngcách.Dovậy,thànhphầntrựctiếpcủatrườngchuẩnđượcxácđịnh.

4.MôphỏngMonteCarlo,MCNP5,đượcthực hiện để xác định phổ thông lượng nơtrontổng cộng tại các khoảng cách khác nhau nhưđềcậpởbước1.Khiđó,suấttươngđươngliềunơtrontươngứngđượctínhtoán.Ngoàira,phổthônglượngnơtrontínhtoánbởiMCNP5đượcsửdụngnhưdựđoánbanđầuchophầnmềmtáchphổUMG.

5.Suấtthônglượngnơtrontrựctiếpxácđịnhtrongbước3đượcsửdụnglàmsốliệuđầuvàochophầnmềmtáchphổUMGđểxácđịnhphổ thông lượng nơtron trực tiếp. Khi đó suấttươngđươngliềunơtrontrựctiếpđượcxácđịnh.

6. Suất tương đương liều nơtron tổngcộngđượcđođạcbởithiếtbịđoliềunơtroncầmtayAloka.SauđócácsốliệunàyđượclàmkhớptheohàmcủakhoảngcáchdựatrênkhuyếncáocủatiêuchuẩnISO.Dođó,cũngnhưtrêntatáchbiệtđượccácthànhphầnsuấttươngđươngliềutrựctiếpvàtánxạkhỏisuấtthônglượngnơtronđođạcbằngAloka.


20 Số 49 - Tháng 12/2016

7.Mặtkhác,phổthônglượngnơtrontrựctiếp và suất tương đương liều nơtron trực tiếptrongtrườngbứcxạtựdo(kýhiệuFF)đượcxácđịnhvàtínhtoánbởicáctàiliệuquốctế(dựatrêncườngđộnguồnbứcxạnơtron).

8.Sosánhphổthônglượngnơtronvàsuấttươngđươngliềunơtrontheocácthànhphầnxácđịnhbởicácphươngphápkhácnhauđểđánhgiáđộtincậycủaquátrìnhxácđịnhđặctrưngcủatrườngchuẩn.

IV. Kết quả và thảo luận

Cáckếtquảnghiêncứucóđượcsaukhithựchiệncácphươngphápxửlýsốliệunhưđềcậpởtrên.Nhữngkếtquảthuđượctrongnghiêncứunàyđượctómtắtnhưsau:

Thông lượng nơtron biến thiên theokhoảng cách sinh ra bởi các thành phần khácnhaucủatrườngbứcxạ(xemHình3).Theokếtquảnàytathấy,thànhphầnthônglượngnơtrontánxạgầnnhưkhôngthayđổitrongkhônggianphòngchuẩn.Cácphươngphápkhácnhaudùngđểtáchbiệtthànhphầntrựctiếpcủatrườngbứcxạcókếtquảphùhợpvớinhautrongkhoảng2%.

Hình 3: Thông lượng nơtron theo các thành phần được xác định bởi các phương pháp khác nhau.

Tươngđươngliềunơtronmôitrườngcủathànhphầntrựctiếpđượcxácđịnhtheohàmcủakhoảngcách(xemHình4).Kếtquảchothấysựkhácbiệttrongkhoảng<2%nhậnđượcbởicác

phươngphápkhácnhau,điềunàychothấyquátrình xác địnhđặc trưng của trường chuẩn liềunơtronlàcóthểtincậyđược.

Hình 4: Thông lượng nơtron của thành phần trực tiếp được xác định bởi các phương pháp khác nhau.

Hình5: Một số hình ảnh phòng chuẩn liều bức xạ nơtron


21Số 49 - Tháng 12/2016

V. Kết luận

Trường chuẩn nơtron đã được thiết lậpthành công tạiViệnKhoa học vàKỹ thuật hạtnhân dựa trên những tiêu chuẩn quốc tế hiệnhành.ĐâylàphòngchuẩnliềunơtronđầutiêntạiViệtNamđượcpháttriển,dođónómangýnghĩatíchcựcthúcđẩyquátrìnhnghiêncứucũngnhưđápứngnhucầuthựctiễntronglĩnhvựcchuẩnthiếtbịđoliềunơtroncầmtay.NhữngnghiêncứuliênquantronglĩnhvựcnàysẽtiếptụcđượctriểnkhaitạiViệntrongthờigiantới./.

Trịnh Văn Giáp và cộng sự

Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân

Tài liệu tham khảo

1. ISO 8529-1:2001 (E), Referenceneutron radiations - part 1: Characteristics andmethodsofproduction,p.32,Switzerland(2001)

2.ISO8529-2:2001(E),Referenceneutronradiations - part 2:Calibration fundamentals ofradiationprotectiondevices related to thebasicquantities characterizing the radiation field,Switzerland(2000)

3.Quốchội,LuậtNănglượngNguyêntử(2008).

4. Bộ Khoa học Công nghệ - BộY tế;Thông tư liên tịch số 13/2014/TTLT-BKHCN-BYT;Quyđịnhvềđảmbảoantoànbứcxạtrongytế;2014.

5. D.J. Thomas, A.V. Alevra. “Bonnerspherespectrometers–acriticalreview”,NuclearInstrumentsandMethodsinPhysicsResearchA,

47612-20,2002

6. M. Reginatto and P. Goldhagen,“MAXED, A Computer Code For MaximumEntropyDeconvolutionOfMultisphereNeutronSpectrometerData”,HealthPhys.77,579,1999.

7. IAEA Technical Reports Series,Conversion coefficients for use in radiologicalprotectionagainstexternalradiation,Supplementto Technical Reports Series No.318. No. 403,p.276(1996)

8.X-5MonteCarloTeam, “MCNP–AGeneralN-ParticleTransportCode,Version 5”,2003


22 Số 49 - Tháng 12/2016

VÀI NÉT VỀ CÔNG NGHỆ VÀ AN TOÀNNHÀ MÁY ĐIỆN HẠT NHÂN PHÒNG THÀNH, TRUNG QUỐC

1. Sơ lược về dự án nhà máy điện hạt nhân Phòng Thành

NhàmáyđiệnhạtnhânPhòngThànhnằmở phía đông bán đảo Qisha, thành phố PhòngThành, tỉnhQuảngTây, cáchbiêngiớinước ta(tỉnhQuảngNinh)khoảng50km.Đây làdựánđiệnhạtnhânđầutiênởmiềnnamTrungQuốc.

Dựánbaogồmviệcxâydựngsáulòphảnứnghạtnhân,vớitổngcôngsuất6GW,theotừnggiaiđoạn.Cáctổmáysố1và2,thuộcgiaiđoạnI,bắtđầuxâydựngvào tháng7-2010và tháng12-2010.Trongkhicáccôngtrìnhxâydựngchotổmáysố3,kếthợpvớitổmáysố4đượcthực

hiệnởgiaiđoạnII,đãđượckhởicôngvàotháng12-2015.

Dự án nhà máy điện hạt nhân PhòngThànhgiaiđoạnIIvớisựthamgiacủaliêndoanhTổngcôngtyĐiệnhạtnhânTrungQuốc(CGN)vàTậpđoànĐầu tư QuảngTây,phốihợpvớicôngtyRatchaburi-côngtyđiệnlựctưnhânlớnnhất củaThái Lan (RATCH),một công ty concủađiệnlựcTháiLan(EGAT).Liêndoanhnàysẽpháttriển,xâydựngvàvậnhànhgiaiđoạnII(tổmáy3và4)củanhàmáyPhòngThành.

Vớisựhìnhthànhvàthamgiacủanhiềutổchứctrongnướccũngnhưđốitácnướcngoài,

Trước việc ba nhà máy điện hạt nhân Trung Quốc vừa đi vào hoạt động ở gần Việt Nam, báo chí và công luận đã có nhiều thông tin lo ngại về an toàn và các vấn đề liên quan khác. Để hiểu rõ hơn về công nghệ và an toàn của một trong các nhà máy này, bài viết này sẽ trình bày một số đặc trưng chủ yếu liên quan đến an toàn và công nghệ của các lò phản ứng CPR-1000 đang vận hành và HPR-1000 dự kiến xây dựng tại nhà máy điện hạt nhân Phòng Thành, cách biên giới nước ta khoảng 50 km.


23Số 49 - Tháng 12/2016

thịtrườngđiệnhạtnhânTrungQuốcthựcsựsôiđộng.Bêncạnhnhững lợi íchcủaviệc tiếp thucácchuyểngiaocôngnghệđiệnhạtnhân,nhữngbàihọcvềpháttriểnnóngcủanềnkinhtếvàkèmtheođólàpháttriểnnóngcủanguồnnănglượngđiện than đã làmmôi trường ô nhiễm vào bậcnhấtnhìthếgiới,thìviệcrađờinhiềuthiếtkếnộiđịahóacũngđặtranhiềuvấnđềtrongviệcđảmbảoantoàn.Hình1chothấytừtổmáyđầutiêncủanhàmáyDayaBay,cáclòphảnứngđượcxâydựngsauđóđãđượcnộiđịahóarấtcao.HaitổmáygiaiđoạnIcủanhàmáyPhòngThànhđạttỷlệnộiđịahóatrên75%,trongkhicáctổmáytiếptheodựkiếnđạttrên80%.Vìvậy,cóthểnóirằngnhàmáyđiệnhạtnhânPhòngThànhlànhàmáyđiệnhạtnhândoTrungQuốc thiếtkế, chế tạo,xâydựngvàvậnhành.

Hình 1. Tỷ lệ nội địa hóa các nhà máy điện hạt nhân của CGNPC (Điện hạt nhân Quảng Đông) [1]

2. Chi tiết xây dựng và công nghệ nhà máy điện hạt nhân Phòng thành giai đoạn I

GiaiđoạnIcủadựánbaogồmviệcxâydựnghai lòphảnứngcông suất1.000MW(e)mỗitổmáy,dựatrêncôngnghệlòphảnứngnướcáplựcthếhệII:LòCPR-1000.

Việc nạp nhiên liệu cho máy số 1 đãđượchoànthànhvàotháng9năm2015,lòphảnứng đạt tới hạn và kết nối lưới điện vào tháng

10-2015. Tổ máy số 1 được vận hành thươngmạivàotháng1-2016vàtổmáysố2vàotháng7-2016.Haitổmáyđượcthiếtkếđểhoạtđộngtrong40năm.NhàthầuthamgiagiaiđoạnIcủadựánPhòngThànhbaogồm:

Alstomcungcấpcácmáyphátđiệndieselkhẩncấp6MWPA6-Bvàmộtsốthiếtbịphụtrợkhácchohaitổmáy1và2.

CáchệthốngtựđộnghóavàđiềukhiểnchohailòphảnứngđượcHollysysAutomationTechnologies cung cấp, dựa trên nền tảngHOLLiAS-Nđộcquyềncủahãng.Cáchệthốngthiếtbịđo lườngvàđiềukhiểnkỹ thuật số (hệthống I&C) do công ty điện lựcMitsubishi vàcôngtyTechenergy,TrungQuốccungcấp.

Công ty chế tạo bơm và van hạt nhânSEC-KSBThượngHải cung cấp cácmáybơmvàvanchínhchonhàmáy,trongkhivanphụtrợđượccungcấpbởicông tyDresserMasoneilan(CácdòngsảnphẩmMasoneilanmộtphầncủaDresser,Inc.,gầnđâyđãđượcGEmualại)vàcácvancáchlyđườnghơichính(MSIVs)docôngtyFlowservecungcấp.

VậtliệuthépkhônggỉaustenittinhkhiếtđượcdùngchếtạocácthiếtbịbêntronglòphảnứngđượccungcấpbởicôngtythépTata(TISCO).

Viện Nghiên cứu Công nghệ điện hạtnhân Trung Quốc, một công ty con của CGN,pháttriểnhairobotthayđảonhiênliệuchodựán.

ThiếtkếCPR-1000pháttriểnbởiCôngtyThiếtkếđiệnhạtnhânTrungQuốc,mộtcôngtyconcủaCGNPC.DựánnhàmáyđiệnhạtnhânLingAogiaiđoạn2làdựántrìnhdiễnchothiếtkếCPR-1000.

CPR-1000làmộtphiênbảnnângcấpcủathiếtkếlòPWR900MW(e)củaPhápvớimãhiệuM310.


24 Số 49 - Tháng 12/2016

Bảng 1. Các thông số nhà máy điện hạt nhân CPR-1000 [1] .

Lò phản ứng với công nghệ ba nhánhtảinhiệtnhậpkhẩuchonhàmáyđiệnhạtnhânDayaBaytrongnhữngnăm1980vàcũngđượcxâydựng tạinhàmáyLing-Ao.Các tổmáy tạiDayaBay lấy thamchiếu từcác tổmáy5và6củanhàmáyđiệnhạtnhânGravelines,PhápcủaEDF.Hiệntạicó28lòđangvậnhànhtạiPháptừnăm1980,vàmộtsốtổmáytạiBỉ,NamPhivàHànQuốc.

CPR-1000đượcxếpvàoloạilòthếhệII+,đượctrangbịhệđolườngvàđiềukhiển(I&C)sốhóavàtuổithọthiếtkếlà40nămvàcóthểkéodàiđến60nămnhờnhữngnỗlựclàmgiảm

Thông số chung Kiểu lò phản ứng PWR 3 nhánh (3-Loop)

Thời gian vận hành 40 (+20) năm

Thiết kế chống động đất 0,2 g

Công suất điện 1.080 MW

Chu ký thay đảo nhiên liệu 18 tháng

Hệ số công suất thiết kế 87%

Hiệu suất nhà máy 35%

Chế độ vận hành Theo tải

Hệ thống tải nhiệt Công suất nhiệt 2905 MW (t)

Áp suất vận hành 15,5 MPa

Nhiệt độ nước lối vào thùng lò 292,4 0C

Nhiệt độ nước lối ra thùng lò 327,6 0C

Vùng hoạt lò phản ứng Bó nhiên liệu 17x17 AFA 3G

Số thanh nhiên liệu / bó 264

Tổng số bó nhiên liệu trong vùng hoạt 157

Chiều cao vùng hoạt 365,3 cm

Độ giàu nhiên liệu 4,5%

Mật độ công suất tuyến tính trung bình 186 W/cm

Thừa số đỉnh công suất 2,25

Độ sâu cháy nhiên liệu 52 GWd/T

Số chùm thanh điều khiển 61

Hệ thống an toàn (ECCS) Hệ phun cao áp - Số nhánh - Áp suất / Nhiệt độ - Tốc độ dòng phun (thiết kế / cực đại)

3 21,2 MPa/120 0C 34/160 m3/h

Hệ phun thấp áp - Số nhánh - Áp suất / Nhiệt độ - Tốc độ dòng phun

2 2,2 MPa/150 0C 850 m3/h

Bình tích nước cao áp (Acc) - Áp suất vận hành / Nhiệt độ - Dung tích mỗi bình

4,93 MPa/120 0C 33 m3

Bình sinh hơi Phần sơ cấp - Số ống trao đổi nhiệt (U-Tube) - Đường kính ngoài / độ dày U-Tube - Vật liệu ống - Diện tích trao đổi nhiệt

4.474 19,05 mm/1,09 mm Inconel 690 5.430 m2

Phần thứ cấp - Tốc độ dòng hơi - Áp suất hơi lối ra - Nhiệt độ hơi

1.613 kg/s 6,71 MPa 283 0C

Nhà lò Áp suất / nhiệt độ thiết kế 0,52 MPa / 145 0C

Đường kính trong 37 m

Chiều cao 56 m

Độ dày thành 0,9 m

Thể tích 49.400 m3

Tốc độ rò rỉ thiết kế 0,3%/ngày

Bơm phun nhà lò 2

Tốc độ dòng phun 850 m3/h

Số bộ tái tổ hợp khí hidro 30

Hệ thống trích và lọc khí Chung cho 2 tổ máy


25Số 49 - Tháng 12/2016

tạpchất(nhưđồng,lưuhuỳnhvàphốtpho)trongvật liệu thùng lòphảnứng (RPV).Những thayđổi khác với thiết kế ban đầuM310 bao gồmgiảmsốđườnghàntrongRPV,rútngắnthờigianchếtạovàloạibỏsựcầnthiếtphảikiểmtracácmốihàntrongkhivậnhành.

Hình 2. Nhà máy điện hạt nhân Phòng Thành giai đoạn I

Hình 3. Lắp đặt thùng lò phản ứng tổ máy 1 nhà máy Phòng Thành (2013).

Hình 4. Lò phản ứng với ba nhánh tải nhiệt tại nhà máy điện hạt nhân Phòng Thành.

3. Dự án xây dựng và công nghệ nhà máy Phòng Thành giai đoạn II

HailòphảnứngthuộcgiaiđoạnIIsẽcócông suất lắp đặt 1170MW (e)mỗi lò.Dự ánlênkếhoạchlắpđặtcáclòphảnứngHPR1000(Hualong-1),lòphảnứngthếhệIII.

Côngnghệ lòphảnứngHPR1000đượcđồngpháttriểnbởiCGNvàTậpđoànHạtnhânquốcgiaTrungQuốc(CNNC).Vùnghoạtcủalòphảnứngbaogồm177bónhiênliệu,bahệthốngantoàntáchbiệt,boongkelòdạngkép(hailớp).

GiaiđoạnIIđangđượcpháttriểnnhưlàmộtthamchiếuchocácdựánhạtnhânBradwellBđềxuất tạiAnh.CGNcókếhoạchphát triểncácdựánsaunàytrongsựhợptácvớiEDF.

Các bình sinh hơi cho các lò phản ứngthuộcgiaiđoạnIIsẽđượccungcấpbởiCôngtyĐiệnlựcĐôngPhương(DEC)vàCôngtychếtạomáy Đông Phương DFHM (Dongfang ElectricHeavyMachineryCorporation),QuảngChâu.

Hình 5. Ảnh chụp (Google Earth) nhà máy điện hạt nhân Phòng Thành với hai tổ máy giai đoạn I (phải) và tổ máy đang xây dựng giai đoạn II (trái).

4. Thiết kế lò phản ứng Hualong One (HPR1000)

Dựa trên thiết kế CPR-1000 và nhữngkinh nghiệm thiết kế của các lò thế hệ III, cácthiết kếACP1000 vàACPR1000 đã được phát


26 Số 49 - Tháng 12/2016

triển.Thiết kếACPR1000 cómười cải tiến kỹthuậtsovớilòCPR-1000,theoCGN,theođólòcócôngsuấtlớnhơn,đơngiảnhóahệthốngđiềukhiển thể tíchvàhóachất, tốiưuhóahệ thốngđiềukhiển,nângcaonănglựcgiảmthiểusựcốcủahệthốngcungcấphơihạtnhân,kéodàiđờisốngnhàmáyvàcảithiệnkhảnăngđềkhángvớicácsựkiệnbênngoài.

VùnghoạtcủaACPR1000baogồm157bónhiênliệu.cácthiếtbịđolườngđượcđưavàotừphíatrênthùnglò(RPV).Tronghệthốngcungcấphơihạtnhândiệntíchtraođổinhiệtcủacácbínhsinhhơilớnhơn28%sovớiCPR-1000vàthể tích bình điều áp tăng 26%.Lớp vành kimloạiphảnxạgiúpkéodàituổithọthùnglòphảnứngtới60năm.

Thiếtkếtiêntiếncóbahệthốngantoànđộclập,hệthốngphunantoànápthấpkếthợpvớihệ thống loại bỏnhiệt dưvàbể chúanướcthayđảonhiênliệunằmbêntrongnhàlò.Thiếtkếnàycũngđãđượccảithiệnkhảnăngđịachấn(0,3gsovới0,2g).

Các biện pháp quản lý tai nạn nghiêmtrọngbaogồmcácbộ tái tổhợpkhíhydroxúctácthụđộng,vàbẫyvùnghoạt.KhônggiốngnhưcácCPR-1000,ACPR1000cónhàlòképcókhảnăngchịuđượctácđộngcủamáybaythươngmạilớnđâmvào.

Từ năm 2011 CNNC và CGN đã “hợpnhất”cácthiếtkếACP1000vàACPR1000theoyêucầucủaCụcNănglượngQuốcgia(NEA).CảhaiđềulànhữngthiếtkếbanhánhtảinhiệtdựatrênphiênbảnM310củaPháp,nhưngvớivùnghoạtkhácnhau:ThiếtkếvùnghoạtlòACP1000có177bónhiênliệudài3,66m,trongkhivùnghoạtACPR1000chỉgồm157bónhiên liệudài4,3m.MộtsốtínhnăngcủaACPR1000đượckếthợp,ítnhấtlàtrongphiênbảncủaCGN,đượcgọilàHPR1000hayHoaLong-1(HuaLongOne).

Thiết kế Hualong One hay HPR1000với vùng hoạt gồm 177 bó nhiên liệu dài 3,66m,khoảngthờigianthayđảonhiênliệutừ18-24tháng,với72bóthaynạpcóđộgiàunhiênliệu4,45%.Nócóbanhánhtảinhiệt,boongkelòképvàhệ thốngan toànchủđộngvớimột sốphầntửthụđộng,vàthiếtkế60năm.PhiênbảnnàycủaCGNcócôngsuất3.150MW(t),1.150MW(e),trongkhiphiênbảncủaCNNCchocôngsuất1.161MW(e).Độsâucháynhiênliệutrungbìnhđạt 45GWd/T.Khảnăng chịuđộngđất là 300Gal(0,3g).Hệ thốngthiếtbịđo lườngvàđiềukhiểndoAreva-Siemenscungcấp,tỷlệnộiđịahóađạt90%.

Các phiên bản của CNNC và CGN làtươngtựnhưngkhônggiốngnhauhoàntoàn,docác thiếtkếhệ thốngan toànkhácnhau.Phiênbản củaCNNC thiên về an toàn thụ động hơndưới ảnh hưởng của thiết kếAP1000 với việctăngthểtíchboongkelò,cònphiênbảncủaCGNvớiảnhhưởngcủaPháplạicómộtsốnhánhantoànchủđộng.Ngoàiramỗicôngtysẽduytrìnhiềuchuỗicungứng riêngcủamình.Thiếtkếmới khác nhau được gọi là Hualong 1000 hayHL1000 theo CGN, ACP1000 theo CNNC,và gọi chung là Hualong One hay HPR1000(HualongPressurisedReactor1000).

Xét trên một số phương diện, thiết kếHualongbanđầuđượcđặtrachomụctiêuxuấtkhẩunhưngtrongthựctếvàvớinhữngkhókhăncủaAP1000trongnhữngnămgầnđây,đặcbiệtlàviệcsửdụngcácbơmtảinhiệtđộngcơđónghộpgắnliềnvớibìnhsinhhơi,thiếtkếnàyđangnổilênnhưmộtđốithủcạnhtranhtrongnướcvàxemnhưmộtthaythếchocáclòAP1000.

Phiên bản Hualong One của CNNC sẽlàmôhìnhlòphảnứngchủyếuxâydựngtrongnướcvớimụcđíchhạthấpgiáthànhcủalòphảnứng.ThiếtkếHualongOnecũngđượcquảngbátrênthịtrườngquốctế,đượcgọilàHPR1000cho


27Số 49 - Tháng 12/2016

cácnướcnhưAnhvàNamPhi.NósẽdựatrênphiênbảncủaCGN,vớinhàmáyPhòngThànhnhưmộtthamchiếu,vàCGNcũngcókếhoạchxây dựngHPR1000 tại nhàmáy điện hạt nhânNingde(tổmáy5và6).Tháng10-2015CGNđãnộp thiết kếHPR1000 để xin chứng nhận phùhợpvớiyêucầuchâuÂu(EUR),vàtháng3-2016CGNđãkýmộtthỏathuậnvớiSkodaPrahađểtạođiềukiệnchoquátrìnhxinchứngnhậnnày.HiệntạiEURđãchấpnhậnsẽxemxétcấpgiấychứngnhậnvàonăm2017vàquátrìnhsẽkéodàikhoảnghơn3năm.

Hình 6. Các hệ thống an toàn chủ động và thụ động của HPR1000.

Bảng 2. Các thông số nhà máy lò HPR1000.

Cáchệ thốngan toàncủanhàmáyđiệnhạt nhân lòHPR1000phản ánhnhững tiếp thutừcác thiếtkếcáchệ thốngan toàn lòAP1000củaWestinghousevàVVER-1200củaNga.Tuycũngđãcónhữngthựcnghiệmnhằmkiểmchứngcáctínhnăngantoàn[2],songdễdàngnhậnthấytính kiểm chứng của công nghệ là chưa thuyếtphục.CácthôngsốkỹthuậtchungcủaHPR1000đượcchotrongbảng2.

5. Nghiên cứu địa chấn khu vực nhà máy điện hạt nhân Phòng Thành

Hình 7. Phân bố các nguồn tâm chấn động đất khu vực đảo Hải Nam và vịnh Bắc Bộ gần nhà máy Phòng Thành [3].

Hình 8. Bản đồ phân vùng chuyển động nền địa điểm nhà máy Phòng Thành [3].

Theocácnghiêncứu[3],từnăm1653cáctrậnđộngđấtđượcghinhậnxungquanhkhuvựccócườngđộtừM4đếnM6,7.Theobảnđồ(hình7)cáctrậnđộngđấtcấpM6,7xảyranăm1936,cấpM6,1 năm1995, cấpM5,1 năm1988.Tuy

Thông số Giá trị Công suất nhiệt 3.050 MW (th)

Công suất điện ~ 1170 MW (e)

Hiệu suất nhà máy ~ 36%

Kiểu vận hành Chạy đáy và theo tải

Thời gian vận hành 60 năm

Hệ số khả dụng 90%

Chu kỳ thay đảo nhiên liệu 18 tháng

Động đất dừng lò an toàn (SSE) 0,3 g

Tần suất hư hỏng vùng hoạt (CDF) <10−6 / lò - năm

Tần suất phát thải lớn (LRF) <10−7 / lò - năm

Liều phơi nhiễm nghề nghiệp <0,6 người-Sv/lò - năm


28 Số 49 - Tháng 12/2016

nhiên, cũng theo báo cáo này, địa điểm PhòngThànhnằmtrongvùngcóthôngsốchuyểnđộngnền(groundmotion)0,05g(Hình8).ĐứtgãygầnđịađiểmnhấtlàcácđứtgãyHepu-Beiliucách26kmvàFangcheng-Lingshan,cách27km.

5. Nhận xét

HaitổmáyđầutiênđangvậnhànhtạinhàmáyđiệnhạtnhânPhòngThànhthuộcthếhệIIvớithamchiếulàcáctổmáyvậnhànhtạiPhápđượcxâydựngtrongnhữngnăm70-80củathếkỷtrướcvớicấutrúcnhàlòmộtlớp.Dođãtrangbị hệ đo lường và điều khiển số hóa nên đượcgọilàthếhệII+.Tỷlệnộiđịahóatrên75%.Hệthốngantoànbaogồmhainhánh.Xéttheocácyêucầuantoànhiệnnaylàchưahoànhảo.

Khắc phục những yếu điểm của thế hệII và học tập các thiết kế của các đối tác nhưWestinghouse và Rosatom, thiết kế HPR1000đã bổ sung các hệ thống an toàn thụ động vàcảithiệnmứcđộantoànvớinhàlòkếtcấukép,ba nhánh an toàn 3x100%, áp dụng công nghệIVRgiữchấtnóngchảybêntrongthùnglòtrongtrườnghợpsựcốnghiêmtrọngvớihệphunbểlòthụđộng.Thiếtkếnàycầnđượccộngđồnghạtnhânquốctếđánhgiátrongnhữngnămsắptới.

Trongmộtphântíchđánhgiávềlựachọnlòphảnứngchuẩncủacác tácgiả từPrincetonUniv.vàMIT[4]trongchínhsáchpháttriểnđiệnhạtnhâncủaTrungQuốcđãcónhậnxétvềviệcxâydựnghàngloạtcáclòphảnứngcóthiếtkếkhácnhaulàmộtcâuđố(puzzle)choviệcchuẩnhóathiếtkế.ViệnNănglượngnguyêntửcủaHoaKỳ,một diễn đàn công nghiệp đã khẳng định:“Thiếtkếtiêuchuẩnmanglạinhữnglợiíchđángkể.Tiêuchuẩnhóasẽgiảmchiphíxâydựngvàvậnhành,vàdẫnđếnhiệuquảcaohơnvàđơngiảnhơntrongvậnhànhnhàmáyhạtnhân,baogồmcảantoàn,bảotrì,đàotạovàmuasắmphụtùng.Kinhnghiệmquốctếđãchothấynhữnglợi

íchcủa tiêuchuẩnhoá”[5].Dođó,sựđadạngcủacácthiếtkếlòphảnứngvàhệthốngantoàntrongcácnhàmáyđiệnhạtnhâncủaTrungQuốccũngđặtranhiềuvấnđềvềbảotrì,thaythếthiếtbịtrongtươnglai./.

Lê Đại Diễn

Trung tâm Đào tạo


1.CPR1000Design,SafetyPerformanceandOperability.(http://www.cgnpc.com.cn/)

2. Ji Xing, Daiyong Song,YuxiangWu.HPR1000:AdvancedPressurizedWaterReactorwith Active and Passive Safety. Engineering,Vol.22016.ChineseAcademyofEngineering&EngineeringSciencesPress

3. Xu Jing, Rong Pan. Recent PracticeonSeismicHazardAnalysisforNPPsinChina.1st Kashiwazaki International Symposium onSeismic Safety of Nuclear Installations. 24-26Nov2010.Niigata,Japan

4.M.V.Ramana,EriSaikawa.Choosinga standard reactor: International competitionanddomesticpoliticsinChinesenuclearpolicy.Energy36(2011)6779-6789.

5. NEI. Licensing new nuclear powerplants. Fact sheet. Washington, D. C: NuclearEnergyInstitute;2010.


29Số 49 - Tháng 12/2016

ĐIỀU KHIỂN VÀ GHI NHẬNDỮ LIỆU HỆ QUAN TRẮC PHÓNG XẠ

THÔNG QUA MẠNG INTERNETHệ thiết bị quan trắc và cảnh báo phóng xạ môi trường được sử dụng trong việc giám sát,

cảnh báo những sự cố bất thường của phóng xạ đối với môi trường. Dữ liệu quan trắc được thiết bị ghi nhận và điều khiển thông qua mạng internet kết nối với trung tâm điều hành. Với khả năng xử lý theo thời gian thực, tốc độ cao và chính xác, phần mềm tại trung tâm cung cấp một cái nhìn tổng quan về dữ liệu của toàn hệ quan trắc, từ đó đưa ra những cảnh báo kịp thời với những biến động phóng xạ trong môi trường. Thông qua việc thực hiện đề tài cấp nhà nước mã số KC05.16/11-15, nhóm đề tài đã làm chủ được việc điều khiển và ghi nhận dữ liệu qua mạng internet. Thành công này mở ra khả năng làm chủ thiết bị, giải quyết vấn đề nội địa hóa thiết bị quan trắc và cảnh báo phóng xạ, đồng thời góp phần vào quá trình xây dựng và phát triển mạng lưới quan trắc cảnh báo phóng xạ quốc gia.

Đặt vấn đềThiếtbịquantrắcvàcảnhbáophóngxạ

môitrườngđượcxâydựngvớimụctiêulàcóthểkết nối thànhmạng lưới để góp phần vào việcxâydựngmạngquantrắcphóngxạquốcgia.Dođó,yêucầutiênquyếtlàphảitruyềndẫnđượcdữliệuquainternet.Việclựachọnphươngántruyền

dẫndữliệuhệquantrắcquamạnginternetvàxâydựngphầnmềmđiềukhiểncho trung tâmđiềukhiểnlàkhâuquantrọngcuốicùngtrongthiếtkếchế tạo thiếtbịcảnhbáophóngxạmôi trường.Lựachọnphươngántruyềntốtsẽđảmbảoviệcliênkếtgiữathiếtbịvàphầnmềmđiềukhiểntạitrung tâm điều hành, tận dụng tối đa cơ sở hạ


30 Số 49 - Tháng 12/2016

tầngmạngtạivịtrílắpđặt,tốigiảnchiphíduytrìhoạtđộng,tạođiềukiệnthuậnlợitrongviệcbảodưỡng thiết bị. Phầnmềm điều khiển tại trungtâmcónhiệmvụđiềukhiểnthunhậnvàchỉthịkếtquảtoànhệquantrắctheothờigianthực,quađómàđưaranhữngcảnhbáokịpthờivớinhữngbiếnđộngphóngxạtrongmôitrường.

Nội dung nghiên cứu

HệthiếtbịquantrắcphóngxạmôitrườngnằmtrongđềtàinhànướcmãsốKC.05-16/11-15baogồmhaithiếtbịchính:mộtlàthiếtbịquantrắcvàcảnhbáophóngxạmôitrường;hailàthiếtbịtựđộnghútbụikhívàđophổtựđộng.Haithiếtbịnàyđềuphụcvụchomụcđíchquantrắcphóngxạ,tuynhiên,thiếtbịtựđộnghútbụikhívàđophổtựđộngđượcsửdụngchủyếukhixảyracácsựcố liênquanđếnhạtnhân,còn thiếtbịquantrắcvàcảnhbáophóngxạmôitrườnghoạtđộng24/7 tại vị trí lắpđặtnhằmquan trắc tìnhhìnhbiếnđộngphóngxạtrongmôitrường.

Hình 1: Sơ đồ khối hệ thiết bị quan trắc cảnh báo phóng xạ.

Đối với thiết bị quan trắc và cảnh báophóng xạ môi trường, khi khởi động, bộ lựachọnđầuđosẽmặcđịnhbậtđầuđoGM(hoặcPhotodiodenếu thiết bị sửdụng) và tắt đầuđoNaIđểkiểmtrangưỡngsuấtliềuphóngxạ.Nếugiátrịsuấtliềucaohơnmộtngưỡngnàođóđượcđặttrước,hệthốngvixửlýsẽphátcảnhbáovà

truyềnvềtrungtâmđiềuhành.Ngượclạinếugiátrịsuấtliềuthấphơnngưỡngđó,đầuđoGMsẽtắtvàbậtđầuđoNaIđểđosuấtliềumôitrường,ghinhậnphổnănglượng,tínhtoánsuấtliềuvàtruyềnvềtrungtâmđiềuhành.Ngoàira,thiếtbịcònghinhận cácdữ liệuvềmôi trường từ cáccảmbiếnnhiệt độ, độ ẩm, truyềnvề trung tâmđiềuhành.Trongtrườnghợpmấtđiện,hệthốngsẽđượcnuôibằngnguồnắc-quydựphòng,khicóđiệntrởlạiắc-quysẽtựđộngđượcsạcđầy.

Hình 2: Sơ đồ khối thiết bị tự động hút bụi khí và đo phổ tự động.

Vềcấutạocủathiếtbịtựđộnghútbụikhívàđophổ tựđộngvềcơbản làgiốngvới thiếtbịquan trắcvàcảnhbáophóngxạmôi trường,thiếtbịnàyđượctrangbịthêmđộngcơhútvàhệthốngchuyểnmẫutựđộng.BụikhíđượcthiếtbịhútquatấmlọcPM10,khiđạtđượclượngkhíhútđãđịnhtrước,thiếtbịtựđộngchuyểntấmlọcquabuồngđođểghinhậnphổphóngxạ.

Cảhaihệthiếtbịnàyđềuđượcnhómđềtài phát triển trên nềnmáy tính nhúngLINUX(ARMTINY6410),đâylàmộthệthốngđượctíchhợpcảphầncứngvàphầnmềmđểphụcvụchocác bài toán chuyên dụng trong nhiều lĩnh vựccôngnghiệp, tựđộnghóađiềukhiển,quantrắcvàtruyềnthông.ViệckếtnốiinternettươngđốidễdàngvớisựhỗtrợmặcđịnhtrênbomạchpháttriểnARMTINY6410(ethernet,wifi,GPRS/3G).Dođó,vấnđềchỉcònlàdữliệusẽđượctruyền


31Số 49 - Tháng 12/2016

vềtrungtâmđiềuhànhthôngquahìnhthứcnào.

Hiệntạicórấtnhiềuphươngphápkếtnốivàtruyềndữliệuquamạnginternetcóthểkểđếnnhư:thuêkênhriêng,mạngriêngảo,sửdụngIPtĩnh,…Cácphươngphápnóitrênđềucóưuđiểmlàtốcđộrấtcaonhưnglạiphụthuộcvàohạtầngmạngkếtnốicũngnhưphảiduytrìchiphíhoạtđộnghàngthángchothiếtbị.Vớimụctiêuvừađảmbảotốcđộkếtnối,chiphíhợplý,khảnănghoạt động 24/7, tối giản các bước bảo trì, bảodưỡngthiếtbị,nhómthựchiệntiếnhànhnghiêncứuvàsửdụngmộtphươngpháptruyềnrấtđangđượcưachuộngnhấthiệnnay,đólàmôhìnhđiệntoánđámmây.

Vớisựphát triểnmạnhmẽcủa internet,môhìnhđiệntoánđámmâyngàycàngđượcưachuộng,đượccácdoanhnghiệp,tổchứcvàngườidùngcánhânsửdụngrấtrộngrãi.Thựctế,môhìnhnàychỉ làmộtbước tiến trongcáchmạngcôngnghệthôngtin,làmôhìnhđiệntoánsửdụngcông nghệmáy tính dựa vào sự phát triển củainternet.Cóthểhiểuđơngiản,môhìnhđiệntoánđámmâychỉlàsựảohóacáctàinguyêntínhtoánvàứngdụng,cácdữliệucóthểlưutrữvàtảivềtừnguồntrêninternetcũnggiốngnhưcáctrangmạngxãhộitrựctuyến:Facebook,Youtube,…

Hình 3: Mô hình ghép nối internet truyền về trung tâm.

Ưuđiểm lớnnhất củaviệc sửdụngmôhình này so với các phương pháp truyền dẫnthông thường (IP tĩnh, thuê kênh riêng, mạngriêngảo,…)làchiphí.Chiphíởđâylàchiphívềthiếtbịtruyềndẫnđầucuối,chiphíduytrìvàchiphívềbảodưỡng.Đặcbiệthơncả,vớimộtsố

hãngcungcấpdịchvụ,họsẽhoàntoànmiễnphívớimộtdunglượngnhấtđịnhkhilưutrữtrênhệthốngđámmây(Google-15GB;Microsoft–5GB;…).Qua khảo sát thực tế, hệ thiết bị quantrắctrongmộtngàysẽsửdụngkhoảng10MB,nhưvậy,vớidunglượngmiễnphílênđếnhàngGB,kếthợpvớiphầnmềmđiềukhiểnquản lýdữliệutạitrungtâmthìconsốthiếtbịquantrắccóthểghépnốilênđếnhàngtrămthiếtbị,đâylàmộtthuậnlợirấtlớntrongviệcduytrìhoạtđộngchohệ.

Thiết kế phần mềm điều khiển: Phầnmềmvớinhiệmvụthuthậpdữliệucủahệquantrắcquamạnginternet,chỉ thịcáckếtquả theothờigianthực.Phầnmềmđượcnhómthiếtkếvớihaigiaodiệnchínhvàbachếđộhoạtđộngkhácnhau.Về giao diện, bao gồmgiao diện bản đồvịtrívớinhiệmvụcungcấpchongườisửdụngthôngtintổngquanvềvịtrívàgiátrịsuấtliềutứcthờicủatoànhệquantrắc;tiếptheolàgiaodiệnvềviệcchỉthịkếtquảchitiếtchotừngthiếtbịcụthể:phổphóngxạ,biểuđồsuấtliều,biểuđồnhiệtđộ-độẩm,kèmtheođólàviệcthểhiệncácmứccảnhbáophóngxạ.Vềchếđộhoạtđộng,ngoàiviệcchỉthịcáckếtquảtheothờigianthực,phầnmềmcũngcungcấpchếđộlàmviệcngoạituyến,nghĩalàchỉthịlạicáckếtquảtheothờigiantùychọnbởingườisửdụng.

Dữliệumàhệquantrắcgửivềlàtậphợpcácmảng số thực:mảnggiá trị suất liều, nhiệtđộ,độẩmvàmảnggiátrịphổnănglượng.Vớikinhnghiệmtừtrướcvềchếtạocácthiếtbịđiệntử hạt nhân, phầnmềm điều khiển được nhómthựchiệntrênphầnmềmLabVIEWcủaNationalInstruments (G)kếthợpvớiviệcsửdụngcôngcụMicrosoftVisualStudio2015(C#).Mỗiphầnmềmcóthếmạnhriêng,LabVIEWrấtđơngiảntrong việc thể hiện giao diện đồ thị trực quan,VisualStudiolạihỗtrợtrongviệcthểhiệnbảnđồphóngxạ.Việckếthợphaiphầnmềmnhằmđơn


32 Số 49 - Tháng 12/2016

giảnhóa côngviệc thiết kế và viếtmã chươngtrình.Dướiđâylàmôhìnhhoạtđộngcủaphầnmềmđiềukhiển:

Hình 4: Mô hình hoạt động của phần mềm ERMS KC05.

Chươngtrìnhsaukhiđượckhởiđộngsẽtiếnhànhkhởi tạocácdữ liệu trongbộnhớvàtiếnhànhđọcdanhsáchthiếtbị.Danhsáchnàydongườisửdụngquảnlý,cóthểthêmhoặcbớtbấtkìmộtthiếtbịnàonếukhôngmuốnhiểnthị.Dữliệuhệquantrắcsauđósẽđược tảivàobộnhớchươngtrình, tiếnhànhkhởitạovị trí theodanhsáchđãđọc,hiểnthịvàlưutrữdữliệu.Mặcđịnh, khi khởi động, chương trình sẽ nhảy vàogiaodiệntổngquanchitiếtvớibảnđồvịtrí.Nếucólệnhtừngườisửdụng,chươngtrìnhsẽnhảyvàogiaodiệnhiểnthịkếtquảchitiếthaykhông.Quátrìnhnàysẽđượclặplạichođếnkhingườisửdụngthoátkhỏichươngtrìnhphầnmềm.

Kết quả và thảo luận

Độổnđịnhcủaphươngpháptruyền:Hệthiếtbịquantrắccảnhbáophóngxạmôitrườngbắtđầuhoạtđộngchínhthứctừđầunăm2016.Trongvậnhành, thiếtbịđôikhibịmấtkếtnốiinternet do đường truyền, còn việc lưu trữ dữliệu trực tuyến thìvẫnhoạtđộng tốt.Theonhưcamkếtnhàcungcấpdịchvụlưutrữtrựctuyếnthì hệ thốngmáy chủ hoạt động 24/7 nên việctruyềndữliệuvềtrungtâmluônđượcđảmbảo.Dướisựđiềuphốidữliệuthôngquaphầnmềmmànhómthựchiệnthiếtkế,dunglượnglưutrữtrêninternetluônluônđượctốiưu,đảmbảobăngthông truyền tối đa và khôngmất phí cho việctruyềndữliệu,đâylàmộtthuậnlợirấtlớntrongviệcduytrìhoạtđộngcủathiếtbị.

Hình 5: Giao diện chính chương trình phần mềm điều khiển.

Phầnmềmđiềukhiển:Hiện tại,hệmáytính quan trắc kèm phần mềm điều khiển mànhómthựchiệnthiếtkếđượcđặttạiViệnKhoahọcvàKỹthuậthạtnhân.Phầnmềmgọnnhẹ(~4MB),tiêutốníttàinguyênmáytínhvàkhảnăngtựđồngbộdữliệuvớithiếtbịkhicósựkiệndữliệutừhệquantrắcgửivề.Phầnmềmthiếtkếthoạtđộngvớicácchứcnăngchínhnhưsau:

-Điềukhiểnthunhậnvàquảnlýsốliệutoànhệquantrắc,

-Biểudiễnphổphóngxạvàchỉthịsốliệutoànhệ,

-Cảnhbáophóngxạ.

Hình 6: Giao diện chi tiết chương trình phần mềm điều khiển.

Dữ liệu ghi nhận đượcgiữa hai thiết bịghinhậnđượccódángđiệuvàkếtquảtươngđốitrùngkhớpnhau.Tuynhiên, tạivị tríxuấthiệnđỉnh,dohaithiếtbịcócấutạokhácnhau,thiếtbịcủaHànQuốcđượclàmtừnhựa,conthiếtbịdonhómthựchiệnchếtạolàmtừinoxnênmức


33Số 49 - Tháng 12/2016

độsuygiảmbứcxạgammakhiđếnđầudòsẽlớnhơn,nhưngsựchênhlệnhnàylàkhôngđángkể.Tínhchínhxáccủakếtquảmàhệthiếtbịquantrắcdonhómthựchiệnthiếtkế,chếtạohoàntoàntintưởngvàchấpnhậnđược.

Hình 7: Giao diện chương trình điều khiển hút bụi khí và đo phổ tự động.

Hình 8: Kết quả ghi nhận suất liều tại ba vị trí: Hà Nội, Lào Cai và Hải Phòng.

Hình 9: Tương quan dữ liệu suất liều của hai thiết bị Việt Nam và Hàn Quốc.

Kết luận

Vớithờigianlưutrữdữliệutrêninternetnhư hiện tại, việc sử dụng phương thức truyềndữliệuthôngqualưutrữđiệntoánđámmây,hệ

quan trắc có thể ghép nối với hơn 200 thiết bị(~2GB)màkhôngmấtphí.Sốlượngnàycóthểtănggấpđôithôngquaviệccàiđặtđiềukhiểnthunhậndữliệudướiphầnmềmtrungtâm.

Hình 10: Một vài hình ảnh triển khai thực tế hệ thiết bị quan trắc cảnh báo phóng xạ.

Vớikhảnănglàmviệctheothờigianthực,phầnmềmtạitrungtâmđiềukhiểncungcấpmộtcáinhìntổngquanvềtìnhhìnhbiếnđộngphóngxạtrongmôitrường.Thiếtkế,chếtạothànhcônghệ thiết bịmang thươnghiệuViệtNam,mở rakhảnănglàmchủthiếtbị,giảiquyếtvấnđềnộiđịahóathiết thị,gópphầnxâydựngmạnglướiquantrắccảnhbáophóngxạquốcgia.

Nguyễn Thanh Hùng và Nguyễn Xuân Vịnh

Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội


34 Số 49 - Tháng 12/2016

LÒ CÔNG SUẤT NHỎ KIỂU MODULE - SMR

NGUỒN NĂNG LƯỢNG BỀN VỮNG

Hai xu hướng phát triển công nghệ

Hiệnnay,cácnhàmáyđiệnhạtnhânxâymớichủyếusửdụngloạicôngnghệlòcảitiếndùng nước làm mát công suất lớn (AdvancedLarge Water Cooled Reactors). Loại lò nàythường được kết hợp giữa công nghệ đã đượckiểmchứngvớinhữngcảitiếnđộtphácủacáchệthốngantoàn.Kếtquảđãchorađờinhiềucôngnghệ lòcải tiếncôngsuất lớn thếhệ3+vớiđộantoàncaovàcạnhtranhtốtvềmặtkinhtế[1].Vídụ,RosAtom(LBNga)hiệntạicóthểcungcấpcácloạilònướcáplực(PWR)côngsuấtlớnkiểuVVER-1000AES-92vàVVER-1200AES-2006.AREVA (Pháp) có công nghệ EPR-1600

hiệnđangđượcxâydựngtạiPhầnLan,PhápvàTrungQuốc.MitsubishiHeavyIndustries(MHI-NhậtBản)có3loại:JP-APWR,US-APWR,vàEU-APWRthiếtkếphùhợpvớiyêucầuđặcthùcủatừngnước,dảicôngsuấttừ1538MWđiệnđến1700MWđiện.Toshiba-Westinghouse(Nhật-Mỹ)cóAP-1000vớiđiểmnhấnlàantoànthụđộng.ATMEAlàcôngtyliêndoanhgiữaAREVAvàMitsubishiHeavy Industries đang giới thiệuvớithịtrườngcôngnghệlòATMEA1côngsuất1100MWđiện.KoreaElectricPowerCompany(KEPCO-HànQuốc)thiếtkếvàxâydựngloạiAPR-1400.Ngoàira,còncócácloạilònướcsôicải tiến như ABWR-1400, ESBWR-1500 củaGe-Hitachi(NhậtBản)vàKERENA-1250của

Song hành với xu hướng phát triển các loại lò phản ứng công suất lớn là xu hướng phát triển các loại lò công suất nhỏ kiểu module (Small Modular Reactor - SMR) với thiết kế đổi mới. Hiện nay, có 15 nước thành viên của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) đang nghiên cứu phát triển các loại lò công suất nhỏ và trung bình với trên 50 thiết kế khác nhau đang được nghiên cứu phát triển từ thiết kế khái niệm đến thiết kế cơ sở.


35Số 49 - Tháng 12/2016

AREVA…cũngđangđượcđưarathịtrường.

Song hành với xu hướng phát triển cácloạilòcôngsuấtlớnlàxuhướngpháttriểncácloạilòcôngsuấtnhỏkiểumodule(SmallModularReactor-SMR)vớithiếtkếđổimới.Hiệnnay,có15nướcthànhviêncủaCơquanNănglượngnguyêntửquốctế(IAEA)đangnghiêncứupháttriểncácloạilòcôngsuấtnhỏvàtrungbìnhvớitrên50thiếtkếkhácnhauđangđượcnghiêncứupháttriểntừthiếtkếkháiniệmđếnthiếtkếcơsở[2,3,4].Cácloạithiếtkếmớinàyđềutiếntớithỏamãncácyêucầucơbảncủa IAEA,đó là:đảmbảoantoàncaonhất;bảovệmôitrườngchopháttriểnbềnvữngvàđảmbảocạnhtranhkinhtếvớicác nguồn năng lượng khác [3].Đồng thời, đểthuậnlợichocácnướcsửdụng,cácloạithiếtkếmớicònđảmbảocóchutrìnhsửdụngnhiênliệukéodàinhiềunăm(2nămđến10năm)vàcóthểxâydựngởnhiềunơi:trênmặtđất;đặttrêncáccontàuhoặcđặtdướilòngđất[4].Nhữngthiếtkế đổimới này có thể được đưa vào thực tiễntronggiaiđoạntừnăm2015đếnnăm2030.Trênhình1biểudiễnkhoảngthờigiancóthểđưavàokhaithácsửdụngcủa2loạilòcôngsuấtnhỏkiểumodule:loạithaynhiênliệutạichỗtheophươngpháptruyềnthốngvàloạikhôngthaynhiênnhiênliệutạichỗ.

Hình 1. Khoảng thời gian có thể đưa vào khai thác sử dụng của 2 loại lò công suất nhỏ kiểu module - SMR [3,4].

Triết lý an toàn của lò công suất nhỏ kiểu module - SMR

Triếtlýantoàncủalòcôngsuấtnhỏkiểumodule-SMRlà“antoànbởithiếtkế”(“safetybydesign”)vớimụctiêulàloạitrừđếnmứctốiđacóthểcácsựkiệnkhởiphátgâyrasựcố,vớiphầncònlạisẽkếthợpmộtcáchhợplýgiữacáchệthốngantoànchủđộngvớiantoànthụđộng[4,5].Đểđạtđượcmụctiêunày,cácnhàthiếtkếsửdụngcáchtiếpcậnthiếtkếtíchhợp(integraldesign).

Với thiết kế tích hợp, toàn bộ hệ thốngvòngtuầnhoànsơcấpbaogồmvùnghoạt,thiếtbị sinh hơi, thiết bị điều áp và bơm tuần hoànđềuđượcđặttrongthùnglòphảnứng.CáchtiếpcậnnàyđượcsửdụngtrongthiếtkếCAREM-25,SMART, IRIS, Westinghouse SMR, IMR,mPower,NuScale…Trênhình2môtảsơđồđiểnhìnhcủaloạilòcóthiếtkếtíchhợp.

Hình 2. Sơ đồ điển hình của loại lò có thiết kế tích hợp [4,5].

Thiếtkếtíchhợpkhôngcầnđếnhệthốngống dẫn tuần hoàn chất tải nhiệt, như vậy, khảnăngxảyrasựcốLOCAlớn(dovỡốngdẫntuầnhoàn)bịloạitrừ,đồngthờilàmgiảmhậuquảcủacác loại sựcốLOCAkhác (nếuxảy ra), từđó,làmgiảmvàđơngiảnhóahệthốngantoàn.


36 Số 49 - Tháng 12/2016

Tất cả các lòSMRcó thiết kế tích hợpđềuđảmbảođượckhảnăngtảinhiệtdưsaukhikhidừnglòbằngđốilưutựnhiên.MộtsốthiếtkếnhưCAREM-25(Argentina),ABV-6E(LBNga),NuScale(HoaKỳ),SMR-160(HoaKỳ)…thậmchí còn sử dụng cả đối lưu tự nhiên trong chếđộlàmviệccócôngsuấtnghĩalàkhôngcầnđếnbơmtuầnhoànchính.KhôngcóbơmtuầnhoànđãloạitrừđượckhảnăngxảyrasựcốLOFA(sựcốmất dòng chất tải nhiệt) do hỏng bơmhoặcmấtđiệncấpchomáybơm.

Hình 3. Sơ đồ đối lưu tự nhiên đối lưu tự nhiên trong mọi chế độ hoạt động của lò MASLWR [4].

Một số lò SMR thiết kế tích hợp nhưCAREM-25,IRIS,IMR,mPower…cònđưacảhệ thống dẫn động thanh điều khiển vào trongthùnglò.ThiếtkếnhưvậyđãloạitrừđượckhảnăngxảyrasựcốRIA(sựcốtăngbấtngờđộphảnứngdươngdobậtthanhđiềukhiểnrangoài).

Thiếtkếtíchhợpvớiviệcđưathiếtbịsinhhơivàotrongthùnglòvàáplựcphíatrongốngnhỏhơnáp lựcbênngoàiđã loại trừđượckhảnăngxảyrasựcốSGTR(sựcốlàmvỡốngtraođổinhiệtcủathiếtbịsinhhơi).SựcốnàytrongcáclòPWRcôngsuấtlớndễlàmthoátxạramôitrường.

Như vậy, với thiết kế tích hợp, lò công

suấtnhỏkiểumodule-SMR(thuộcdòngnướcáplực-PWR)đãloạitrừđược4nhómsựkiệnkhởiphátcơbản:RIA,LOFA,LOCAvàSGTR.Đây lànhữngnhómsựkiệnkhởiphátđượcsửdụnglàmcơsởthiếtkếcủacáchệthốngantoàntrongcáclòPWRcôngsuất lớn.Loại trừđượccác nhóm sự kiện khởi phát này làm tăng lênđángkểmứcđộantoàncủalòSMR,đồngthờilàmgiảmnhẹmứcđộphứctạptrongthiếtkếhệthốngantoànđểkhốngchếnhữngsựkiệnkhởiphátcònlại.

Theokếtquảtínhtoánphântíchantoàn,lòcôngsuấtnhỏkiểumodule-SMRcóxácsuấtnóngchảyvùnghoạtCDFrấtthấp(10-6-10-8)nghĩalàngangbằnghoặcnhỏhơnmộtbậcsovớilòPWRcôngsuấtlớntốtnhấthiệnnay.XácsuấtphátxạlớnLERFthườnglànhỏhơnCFD10lần.

Khả năng cạnh tranh kinh tế của lò SMR

Hiệnnay,cácchuyêngiađãcôngbốmộtsốcông trìnhchuyênđềcập tớikhảnăngcạnhtranhkinhtếcủalòSMR.Trong[6], tácgiảđãphântích4môhìnhthịtrườngđiệntạikhuvựcchâuÂu.Kếtquảtínhtoáncótínhtớithuếcarbonchothấy, lòSMRcóthểcạnhtranhđượctrongthịtrườngđiệntươnglainếuchiphíđầutưđượckiểmsoátvànguồntàichínhcóthểthuxếpđược.Trong[7],cáctácgiảđãphântíchtoàndiệntínhkinhtếcủalòSMRsovớilòcôngsuấtlớncũngnhưcácdạngnănglượngkhácvớiviệcchi tiếthóacácthànhphầncủavốnđầutư.Cáctácgiảđãkếtluậnrằng,lòSMRlàlĩnhvựccôngnghiệpquantrọngcủaHoaKỳvàsẽđưaHoaKỳtrởlạivaitròdẫnđầutronglĩnhvựccôngnghệlòphảnứng,đặcbiệtlànângcaovaitròdẫnđầuthếgiớitrongantoànhạtnhân,anninhhạtnhân,khôngphổbiếnvũkhíhạtnhânvàxửlýchấtthảphóngxạ.Trong[8,9,10],cáctácgiảcũngđãphântíchmộtcáchtoàndiệntínhkinhtếcủalòSMRsovớilòcôngsuấtlớncũngnhưcácdạngnănglượngkhác.


37Số 49 - Tháng 12/2016

Trêncơsởcáckếtquảtínhtoán,cáctácgiảđãkếtluận:

- Lò phản ứng hạt nhân công suất nhỏkiểumodule-SMRthôngthườngcóchiphísảnxuấtđiệnnăngquydẫn-LUECcaohơnsovớiloạilòcôngsuấtlớn.

-Mộtsốloạilòcôngsuấtnhỏkiểumodule-SMRcóthểcạnhtranhđượcvớicácnguồnnănglượngkhác,đặcbiệtlàsovớinănglượngtáitạonhưđiệngió,điệnmặttrời.

-Lòcông suấtnhỏkiểumodule -SMRsẽtrởnêncạnhtranhhơnnếutínhcảthuếcarbontrongchiphísảnxuấtđiện.

-Lòcôngsuấtnhỏkiểumodule-SMRcótínhcạnhtranhcaođốivớicácvùngxaxôi,hẻolánh,vùngđảobiển,nơilướiđiệnquốcgiakhôngthểkếtnốiđược.

Bài toán SMR cho Việt Nam

Vớinhữngưuthếvượttrộivềmặtantoànvàkhảnăngcạnhtranhvềmặtkinhtế, lòphảnứnghạtnhâncôngsuấtnhỏkiểumodule-SMRđangđượcxemxétnhưmộtlựachọnkhônngoantrongchiếnlượcpháttriểnnănglượngbềnvữngcủanhiềunướctrênthếgiới,trongđócócácnướckhuvựcASEAN[11].

Hiện tại, việc cung cấp năng lượng chocácvùngbiểnđảocủacácquốcgiacónhiềulựachọnkhácnhautùythuộcvàonănglựckỹthuậtvàđiềukiệncụthểcủatừngnước,đólàcấpđiệnbằngcápngầm(nếugầnđấtliền),cấpđiệnbằngmáyphátdieselhoặcbằngnguồnnănglượngtáitạonhưđiệngió,điệnmặttrời...Trongtươnglaikhôngxa,mộtsốquốcgianhưNga,Mỹ,Nhật,TrungQuốc,HànQuốc...thậmchílàcảInđônêsiasẽdùngnănglượnghạtnhânvớilòcôngsuấtnhỏkiểumodule-SMRđểcungcấpnănglượngchocácvùngbiểnđảo.

ViệtNamlàquốcgiabiểnvớihàngnghìn

hònđảolớnnhỏvàmộtvùngrộnglớnlãnhhảithuộc đặc quyền kinh tế. Diện tích phần lãnhhải lớnhơn rấtnhiều sovớiphầndiện tíchđấtliền.Do đó, cần phải nhận thức được và có tưduychiếnlượcrằng,đâylàmộtkhônggiansinhtồnquantrọngcủacảdântộc.Vớinhậnthứcvàtư duyđó, việc đảmbảo cung cấpnguồnnănglượngbềnvữngchopháttiểnkinhtế-xãhộitạicác hòn đảo và về lâu dài, việc đảm bảo cungcấpnguồnnănglượngbềnvữngchocácđoàntầuthuyềnkhaitháckinhtếngoàikhơilàmộtnhiệmvụchiếnlượcquantrọngquốcgia./.

Lê Văn Hồng

Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam


1. Advanced Large Water CooledReactors.AsupplementtotheIAEA’sAdvancedReactorInformationSystem(ARIS),IAEA2015.

2. IAEA-TECDOC-1451 “Innovativesmall and medium sized reactors: Designfeatures, safety approaches and R&D trends”,Austria,May2005.

3. IAEA-TECDOC-1485 “Status ofinnovative small and medium sized reactordesignsWith conventional refuelling schemes”,Austria,March2006.

4.IAEA-TECDOC-1536“StatusofSmallReactor Designs Without On-Site Refuelling”,Austria,January2007.

5. Iraj Mahmoudzadeh Kani, MehdiZandieh, Saeed Kheirollahi HosseinAbadi“Design Characteristics for Pressurized WaterSmall Modular Nuclear Power Plants withFocusonSafetyAspects”, InternationalJournalof Review in Life Sciences ISSN 2231-2935,


38 Số 49 - Tháng 12/2016

ResearchArticle.

6.DavidShropshire,“Economicviabilityof small to medium-sized reactors deployed infuture European energy markets”. Progress inNuclearEnergy53(2011),299-307.

7.RobertRosnerandStephenGoldberg,“Small Modular Reactors – Key to FutureNuclear Power Generation in the U.S. EnergyPolicyInstituteatChicago.TheHarrisSchoolofPublicPolicyStudies.TechnicalPaper,Revision1,November,2011.

8. Giorgio Locatelli, Chris Bingham,Mauro Mancini, “Small modular reactors: Acomprehensiveoverviewoftheireconomicsandstrategicaspects”.ProgressinNuclearEnergy73(2014)75-85.

9.MarkCooper,“Smallmodularreactorsand the future of nuclear power in the UnitedStates”. Energy Research & Social Science 3(2014)161–177.

10.CurrentStatus,TechnicalFeasibilityand Economic of Small Nuclear Reactors,NuclearEnergyAgency,June2011.

11.VictorNiana,JohnBaulya,“NuclearPower Developments: Could Small ModularReactorPowerPlantsbea“GameChanger”?–TheASEANPerspective”.The6thInternationalConferenceonAppliedEnergy–ICAE2014.


39Số 49 - Tháng 12/2016

TIN TRONG NƯỚC VÀ QUỐC TẾ

HỘI THẢO“CÔNG NGHỆ BỨC XẠ VÀ CÁC ỨNG DỤNG”

TẠI DAEJEON, HÀN QUỐC

Hộithảo“Côngnghệbứcxạvàcácứngdụng”đượctổchứctạiTrungtâmđàotạo-ViệnNghiêncứunăng lượngnguyên tửHànQuốc -KAERItừngày10/10đến21/10/2016tạithànhphốDaejeon,HànQuốctrêntinhthầnchiasẻvàhợptácgiữacácnướctronglĩnhvựcứngdụngcôngnghệbứcxạ.

Hộithảocósựthamgiacủa15thànhviênđến từ 13 quốc gia bao gồm: Bangladesh (1),TrungQuốc(1),Indonesia(1),Lào(2),Malaysia(1), Mongolia (1), Myanmar (1), Nepal (1),Pakistan(1),Philipines(1),SriLanka(1),TháiLan(2)vàViệtNam(1).

Cácthànhviênthamdựđãcócơhộitìmhiểuvềcôngnghệbứcxạ,ứngdụngcôngnghệbức xạ trong các lĩnh vực: công nghiệp, nôngnghiệp,sinhhọc,yhọcvàvậtliệuhọc,…cũngnhư tình hình phát triển công nghệ bức xạ củaHànQuốctừnhữngnăm1959đếnthờiđiểmhiệntại.Bêncạnhđó,HànQuốccònchothấycácquytắcantoànanninh,kiểmsoátphóngxạcũngđãđượcquantâmđúngmức,quađóthểhiệnvaitròcủamộtquốcgialớnmạnhvềcôngnghệbứcxạ.

Cùngvớisựpháttriểncủacácngànhcôngnghệkhác,côngnghệbứcxạđượcHànQuốcđầutưvàđưavàochiếnlượccủamìnhnhằmnângcaochấtlượngcuộcsốngtrongcáclĩnhvựcchămsóc

sứckhỏe,cảitiếnchấtlượngnôngnghiệp,trongquytrìnhkiểmđịnh,côngnghệcao,côngnghiệp,xửlýmôitrường,…

1. Ứng dụng trong công nghiệp, kiểm định công nghiệp và công nghệ cao

Côngnghệbứcxạđượcứngdụngtronglĩnh vực vật liệu như tăng cường sức chịu lực,chịunhiệt,độnhớtcủavậtliệu;Nghiêncứuvậtliệupolymervậtliệucomposite,côngnghệxửlýbềmặt…

Vớikhảnăng truyềnquamàkhônglàmthayđổinhiềuđếnđặctínhcủađốitượngkhảosát,côngnghệbứcxạngàycàngđượcứngdụngrộngrãitronglĩnhvựcchuẩnđoántrongykhoa,soiđốitượng,kiểmtrakhôngpháhủy(NDT)màchấtlượngcàngngàycàngđượccảithiệnrõrệt.

Hình 1: Ứng dụng NDT và NDT cải tiến

Trong lĩnh vực công nghệ cao, neutronnhanhđượcápdụngđểtăngcườnghiệusuấtchocác thiết bị sản sinh năng lượng, tái sinh nănglượngvàcáccôngnghệliênquanđếnIGBT.


40 Số 49 - Tháng 12/2016

2. Ứng dụng trong nông nghiệp

Đểtănghiệusuấtcủacácgiốngcâytrồngvàtạogiốngmới,côngnghệbứcxạđượcápdụngđể tạo các đột biến có lợi như: tăng khả năngchốngcôntrùng,tạogiốngcaosản,độtbiếnmàusắcchohoa,…vàđặcbiệttừnhữngnămtrởlạiđây,HànQuốcđãnghiêncứuchiếuxạprotonđểcải tiến giống cây trồng và bước đầu thu đượcnhiềukếtquảkhảquan(ARTI).

Hình 2: Tạo các giống hoa cúc mới bằng công nghệ bức xạ tại ARTI

Ngoàira,côngnghệchiếuxạcũngđượcáp dụngđể xử lý sản phẩm sau thu hoạchnhưlàmchậmquátrìnhchín,chốngnảymầm,xửlýthanhtrùng…

3. Xử lý môi trường

BứcxạelectronđượcdùngđểphânhủyPCBscó trongdầubiến thế,xử lýbùn thảikếthợpvớisaobiểnđểtạophânsửdụnglạichonôngnghiệp,mộtphầngiảmtácđộngđếnmôitrườngvàtạosảnphẩmhữuích.

Hình 3: Hình ảnh xử lý dầu cao thế của ARTI

Đểtăngtínhcơđộngtrongquátrìnhxửlý nước thải tại các các nhà máy, ViệnARTI

(KAERI)đãpháttriểncácxelưuđộngđểxửlýchấtkháng sinh, chấtgây rối loạn tiết tố, kiểmsoátcácdạngvisinhColi,tảovàcácđộctínhcótrongnướcthảibằngchùmtiađiệntử.

Hình 4: Xe lưu động xử lý nước thải bằng chùm điện tử

4. Chẩn đoán và điều trị trong y học

Ngàynay,côngnghệbứcxạđãpháttriểnmạnhtronglĩnhvựcchẩnđoánvàđiềutrịyhọcnóichung;TạiHànQuốc,ViệnNNCvàKIRAMlà những trung tâm áp dung công nghệ bức xạtrongđiềutrịungthưhàngđầucủathếgiới.Cáccông nghệ chuẩn đoán và kỹ thuật chuẩn đoántiêntiếnnhấtđượcđưavàoápdụng,cácthiếtbịchuẩnđoán,điềutrịhiệnđạiđượctrangbịnhằmcung cấp dịch vụ tốt nhất cho bệnh nhân nhưcyclotron, cyberknife, PET, CT,... và đặt biệtlà phương pháp trị liệu bằng các hạt nặng nhưproton,carbon,…cũngđãđượcápdụngrộngrãi.

Cao Văn Chung

Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai công nghệ bức xạ


41Số 49 - Tháng 12/2016

KHAI GIẢNG KHÓA BỒI DƯỠNG CƠ SỞ VỀ KỸ THUẬT HẠT NHÂN

CHO CÁN BỘ TRẺ

Ngày07/11/2016,TrungtâmĐàotạohạtnhân(ViệnNLNTVN)đãkhaigiảng“Khóabồidưỡngcơsởvềkỹthuậthạtnhânchocánbộtrẻ,cánbộmớituyểndụng”củaViệnNLNTVNtạihộitrường140NguyễnTuân,HàNội.

ĐếndựkhaigiảngcóTS.NguyễnHàoQuang, Phó Viện trưởng Viện NLNTVN, bàNguyễn Thị Thu Trang, Phó Cục trưởng CụcNănglượngnguyêntử,LãnhđạoTrungtâmĐàotạo hạt nhân, Lãnh đạo 1 số đơn vị trực thuộcViệnNLNTVN.Họcviênthamgiagồm40cánbộnghiêncứuđếntừViệnKhoahọcvàKỹthuậthạtnhân;ViệnCôngnghệxạhiếm;ViệnNCHNĐàLạt;TrungtâmỨngdụngKỹthuậthạtnhântrongcôngnghiệp;TrungtâmChiếuxạHàNội;TrungtâmNDE;TrungtâmĐàotạohạtnhânvàCụcAntoànbứcxạvàhạtnhân.GiảngviêncủakhóabồidưỡnglàcáccánbộcủaViệnNLNTVNvàViệnVậtlý-ViệnHànlâmKhoahọcvàCôngnghệViệtNam.

Các đại biểu và học viên chụp ảnh kỷ niệm

Chươngtrìnhkhóahọcnămnaykéodàitrongkhoảng02thángbaogồmcácmônhọc:cơsởvậtlýhạtnhân;vậtlýlòphảnứng;côngnghệ

nhàmáy điện hạt nhân; cơ sở về an toàn bứcxạ;cơsởhóaphóngxạ;đồngvịphóngxạ;cácphươngphápphân tíchdụngcụ;kỹ thuậtphântíchhạtnhân;chutrìnhnhiênliệuvàxửlýthảiphóngxạ;kỹ thuậtmáygia tốc,máyX-quang;ghiđobứcxạvàxửlýsốliệuthựcnghiệm.Trongkhóađàotạonàycóchươngtrìnhthựctập,thamquan cho các học viên tại các cơ sở củaViệnNLNTVN.

Trong khóa học, học viên phải viết cácchuyênđềvề:Lòphảnứng;Hóaphântích;XửlýthảixạvàỨngdụngkỹthuâthạtnhântrongkinhtế.CũngtrongthờigiannàytạiTrungtâmĐàotạocũngtổchứcmộtkhóahọcchuyênsâunhằmchonhómchuyênmônvớichủđề“Phươngpháptínhsốtrongcơhọcchấtlỏng”.

Phát biểu tại lễ khai giảng,TS.NguyễnHàoQuangnhấnmạnhvềhọcviênthamdựkhóabồidưỡngnămnaytuylàcánbộmớituyểndụngvào làmviệc tạiViệnNLNTVNvàCụcATBX&HNnhưngcũngđãcó thờigiancông tácvàkinhnghiệmtrong lĩnhvựcnăng lượngnguyêntửthuộccácchuyênngànhhẹpcủaViện.Thôngquakhóahọc,họcviêncócơhộilàmquencácgiảng viên – những người có kinh nghiệm lâunămtrongngành,truyềnđạtcáckiếnthứccơbảnvề kỹ thuật hạt nhân, hoá phóng xạ .... Có thểnhữngkiếnthứcnàykhôngnằmtronglĩnhvựchẹpcủahọcviênhoặchọcviênđãthànhthạolĩnhvựcchuyênmônmàkhóahọcđềcập tới, songviệctraođổivớicácgiảngviênđểcủngcố,hệthống lại kiến thức đã biết, đồng thời nắm bắtđượccáchướngchuyênmônkháclàrấtcầnthiết.

Về phía Cục NLNT, Phó Cục trưởngNguyễnThịThuTrangphátbiểuchiasẻchặngđườngđầykhókhănmà3đơnvị:CụcNLNT,ViệnNLNTVN,CụcATBXphốihợptriểnkhaikếhoạchđàotạonhânlựcnănglượngnguyêntửcủaBộKhoahọcvàCôngnghệ.Bànhấnmạnhrằng,CụcNLNTluônsẵnsàngvàcótráchnhiệm


42 Số 49 - Tháng 12/2016

hướngdẫn,traođổicụthểvớiViệnđểcùngnhaugiảiquyết,hỗtrợthậttốtchocáckhóabồidưỡng.Bêncạnhđó,cũngkhôngthểđòihỏisựhoànhảomà saumỗikhóahọc,mới có thểđúc rút kinhnghiệmđểthayđổi,điềuchỉnh,đểthiếtkếgắnvớithựctiễnhơn,đápứngđượcnhữngmongmỏicủacáccánbộtronglĩnhvựccónhiềuđặcthùvàđòihỏichuyênmôncao.

Khép lại buổi lễ,TS.PhạmNgọcĐồngthaymặtBantổchứclớphọcgửilờicảmơnđếncáclãnhđạocáccơquan,đơnvị,cácgiảngviêntham gia giảng dạy cùng lời chúc sức khỏe vàthànhcôngtớitoànthểhọcviên.

Phạm Thị Thu Trang

Trung tâm Đào tạo hạt nhân

LỄ TỐT NGHIỆP VÀ TRAO BẰNG TIẾN SĨ NĂM 2016

Ngày 31/10/2016, Viện Năng lượngnguyêntửViệtNam(NLNTVN)đãtổchức“Lễtốtnghiệpvà traobằng tiến sĩ”chocácnghiêncứusinhtạiViệnNghiêncứuhạtnhân(ĐàLạt).

ThamdựbuổilễcóTS.PhanSơnHải-Viện trưởng và TS.NguyễnTrọngNgọ - PhóViện trưởng Viện Nghiên cứu hạt nhân; ThS.NguyễnMạnhHùng-PhóGiámđốcTrungtâmĐàotạohạtnhân;PGS.TSNguyễnMộngSinh-LiênhiệpcáchộiKhoahọcvàCôngnghệtỉnhLâm Đồng; PGS. TS Phạm Đức Khuê - ViệnVật lý; ôngTrầnThanhHoài - PhóGiám đốcSởNộivụtỉnhLâmĐồng;ôngLêBáLộc-PhóHiệutrưởngTrườngCaođẳngnghềĐàLạt;tậpthểgiáoviênhướngdẫn,cánbộTrungtâmđàotạo, bạn bè và người thân của các tân tiến sĩ. Cáctiếnsĩđượctraobằngđợtnàygồm:

1.TrầnTuấnAnh,ViệnNghiêncứuhạtnhân,vớiđềtài:Nghiêncứupháttriểncácứngdụngchùmneutronphin lọcở lòphảnứnghạtnhânĐàLạt.

2.PhùngThịThuHàvớiđềtài:Nghiêncứu cấu trúc pha trongmột sốmô hình vật lýkhônglụchồiđốixứngChiral.

3. Nguyễn Văn Hải, Trường Cao đẳngnghềĐàLạt, với đề tài:Nghiên cứuứngdụngchương trìnhMCNP và kỹ thuật hạt nhân liênquanđểđịnhliều,tínhtoánchechắnvàđảmbảoantoànbứcxạchocáccơsởytếcósửdụngmáygiatốcđiệntử.

4.PhạmNgọcSơn,ViệnNghiêncứuhạtnhân,vớiđềtài:Nghiêncứuxácđịnhsốliệutiếtdiệnbắtbứcxạneutronbằngphinlọcneutron.

Phát biểu khaimạc, ôngNguyễnMạnhHùng,PhóGiámđốcTrungtâmĐàotạohạtnhânđãtổngkếtsơbộkếtquảhợptácvềđàotạogiữaViệnNLNTVNvớicáctrườngđạihọctrongcảnướccũngnhưđàotạonghiêncứusinhtrongnăm2016.Ôngchúcmừngcácnghiêncứusinhđượccôngnhậnhọcvịtiếnsĩvànhậnbằngtiếnsĩlầnnày,vàtin tưởngvớinhữngkiếnthức,kỹnăngđượctrangbịtrongquátrìnhhọctập,nghiêncứu,các tântiếnsĩsẽpháthuynhữngthếmạnhcủamìnhđểcốnghiếnchonềnkhoahọccôngnghệvàsựnghiệpgiáodụccủanướcnhà.

Trongkhôngkhíhânhoan,cáctântiếnsĩđãvinhdựđượcTS.PhanSơnHải-đạidiệnchoViệnNCHN-traobằngvàtặnghoa.TS.PhanSơnHảiđãchúcmừngsựthànhcôngcủacáctântiếnsĩvàghinhậnsựnỗlựchếtmìnhtronghọctậpcũngnhưnghiêncứucủacáctântiếnsĩtrongthờigianqua.Ôngkhẳngđịnhhọcvị tiếnsĩ làhọcvịcaoquýtronghệthốnggiáodụcnhànước,là dấumốc quan trọng trong sự nghiệp nghiêncứucủamỗingườivàôngcũnghyvọngcáctântiến sĩ sẽ tiếp tục học tập, nghiên cứu để cống


43Số 49 - Tháng 12/2016

hiến hơn nữa cho sự nghiệp khoa học và côngnghệcủađấtnước.

TạibuổilễcáctântiếnsĩđãđượcvinhdựgiaolưucùngvớiPGS.TSNguyễnMộngSinhvà được nghe ông chia sẻ về những khó khăn,vất vả mà những người làm nghiên cứu khoahọcphảivượtquacùngvớiniềmhạnhphúckhinhữngkếtquảnghiêncứuđãthu“tráingọt”gópphầnvàosựnghiệppháttriểnkhoahọcvàcôngnghệcủađấtnước.

CáctântiếnsĩđãbàytỏlòngbiếtơnsâusắctớicácGiáosư,Tiếnsĩ,cácthầycôgiáovàcác cấp lãnhđạoViệnNLNTVN,ViệnNghiêncứuhạtnhân,TrungtâmĐàotạohạtnhân;BanGiámhiệucáctrườngđạihọccùnggiađìnhvàđồng nghiệp đã đồng hành, giúp đỡ và chia sẻnhữngkhókhăn,vấtvảtrongquátrìnhhọctậpvànghiêncứu.Các tân tiến sĩ cũngxinhứa sẽđemnhững kiến thức, kinh nghiệmđã tích lũyđểtruyềnđạtchocáccánbộkếcậnvàsẽkhôngngừnghọchỏi,nghiêncứuđểđónggópchohoạtđộngnghiêncứukhoahọc.

Nguyễn Thúy Hằng

Trung tâm Đào tạo hạt nhân

TRUNG TÂM ĐÁNH GIÁ KHÔNG PHÁ HỦYTIẾP ĐOÀN CHUYÊN GIA IAEA VỀ QUẢN LÝNGUỒN PHÓNG XẠ KÍN ĐÃ QUA SỬ DỤNG

TRONG KHUÔN KHỔ CHƯƠNG TRÌNH RAS/9/085

Trong khuôn khổ chương trình hợp tácRAS/9/085về“Tăngcườngcơsởhạtầngquảnlý chất thải phóng xạ trong khu vựcChâuÁ -Thái BìnhDương” (Enhancing the RadioacticeWaste Management Infrastructure in the Asia- Pacific Region), CụcAn toàn bức xạ và hạtnhân(VARANS)vàTrungtâmĐánhgiákhông

pháhủy(NDE)đãtổchứctuầnlàmviệctừ07-11/11/2016vớiđoànchuyêngiađếntừIAEA.

Đoàn chuyên gia IAEA gồm có ôngBenitez Navarro Juan Carlos, bà Ya-anatNanthavanvàôngMalekiFarsaniAli.PhíaViệtNamgồmcóôngLêQuangHiệp-PhócụctrưởngCụcantoànbứcxạvàhạtnhân-điềuphốiviênchươngtrình,ôngĐinhChíHưng-PhógiámđốcTrungtâmNDE,ôngNguyễnHữuQuyết-PhóviệntrưởngViệnKhoahọcvàkỹthuậthạtnhân,cùngcácchuyêngiacánbộđếntừCụcAntoànbứcxạvàhạtnhân,ViệnNănglượngnguyêntửViệtNam,ViệnKhoahọcvàKỹthuậthạtnhânvàcáccánbộcủaTrungtâmNDE.

Mụcđích làmviệccủađoànchuyêngiaIAEA tạiViệtNam lầnnày là tìmhiểuvề tìnhtrạngnguồnphóngxạkínđãquasửdụngtạiViệtNam,quađótưvấnkếhoạchthuhồi/quảnlývàđào tạo và hướng dẫn minh họa phương phápđiềukiệnhóanguồnphóngxạkínđãquasửdụngthuộcnhóm3-5.

Trongmộttuầnlàmviệc,đoànchuyêngiađãkhảosáthaikholưugiữnguồnphóngxạtạiHàNộilàkhonguồncủaTrungtâmNDEvàViệnKhoahọcvàKỹthuậthạtnhân.Dựatrênkếtquảkhảosát,đoànchuyêngiađãtưvấnphươngánquảnlývàthuhồi207nguồntạiphóngxạđãquasửdụngtạihơn70cơsởtrênkhắpcảnước.

Cáccánbộthamgiatuầnlàmviệccũngđượctrangbịtăngcườngkiếnthứcvềcơsởhạtầngquảnlýchấtthảiphóngxạ.Songsongvớiđàotạolýthuyết,cáccánbộthamgiacũngđượcthamgiathựchànhcôngtácchuẩnbịđiềukiệnhóanguồnphóngxạcũngnhư tháogỡvàđiềukiện hóa nguồn phóng xạ đã qua sử dụng baogồmnguồngammavànguồnneutron.QuátrìnhthựchànhdiễnratạikholữutrữnguồnphóngxạcủaViệnKhoahọcvàKỹthuậthạtnhânvớisựthamgiavàhỗ trợ tíchcựccủacáccánbộcủaViện.


44 Số 49 - Tháng 12/2016

Trong quá trình làm việc, đoàn chuyêngiavàcáccánbộthamgiaphíaViệtNamđãthảoluậnthẳngthắnvàcởimởnhiềukhíacạnhcụthểcủacôngtácquảnlý/thuhồivàđiềukiệnhóađểlưugiữnguồnphóngxạđãquasửdụngcũngnhưvềbướctiếptheotrongkhuônkhổchươngtrìnhRAS/9/085.

Thảo luận giữa các chuyên gia IAEA và các cán bộ chuyên gia Việt Nam.

Các chuyên gia IAEA và các cán bộ NDE đo đạc khảo sát khối che chắn bằng Uranium nghèo.

Kết thúc tuần làm việc, trưởng đoànchuyên gia IAEA là ôngBenitezNavarro JuanCarlos đánh giá cao kết quả đã thu được trongtuầnlàmviệcvừaquavàgửilờicámơnđếnbantổchứclàTrungtâmNDE.ÔngĐinhChíHưng,thaymặtbantổchứcđãgửilờicảmơnđếncácchuyêngiacủaIAEAvàmongmuốncácchuyêngiasớmtrởlạihỗtrợViệtNamđiềukiệnhóacácnguồnphóngxạsẽthugomtheokếhoạch.

Trung tâm Đánh giá không phá hủy

SEMINA ĐỊNH KỲ HÀNG TUẦNCỦA VIỆN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HẠT NHÂN

VàothứNămhàngtuần,ViệnKhoahọcvàKỹthuậthạtnhânđềutổchứchộithảochuyênmôn liên quan đến các lĩnh vựcmàViện đangtriển khai thực hiện. Buổi sinh hoạt khoa họcthườngkỳvừaquacó4báocáo, trongđócó3báo cáo của các nghiên cứu viên đến từTrungtâmNănglượnghạtnhânvàmộtbáocáothuộcTrungtâmVậtlýhạtnhân.

Báocáo“Nghiêncứutínhtoáncháyvùnghoạt lò phản ứngVVER-1000 trong điều kiệnboron tớihạn” trìnhbàykếtquả tính toáncháyvùnghoạtlòphảnứngVVER-1000khinồngđộBorontrongchấtlàmchậmđượcthayđổiđểlòphản ứng luôn đạt trạng thái tới hạn. Các tínhtoánđượcthựchiệnbằngchươngtrìnhSRACvới2modunlàPIJvàCOREBN.Mộtchươngtrìnhconđượcxâydựngđể thựchiệnvòng lặphiệuchỉnhnồngđộBoronsaocholòphảnứngđạttớihạnởmọibướccháy.Kếtquảthuđượcgồmhệsốnhânhiệudụng,phânbốcôngsuất,phânbốđộsâucháyởcuốichutrình,thờigianvậnhànhcủalòphảnứngvànồngđộborontớihạntrongquátrìnhcháy.Cáckếtquảnàyđượcsosánhvớicác trườnghợp tínhcháykhikhônghiệuchỉnhnồngđộborontớihạnđểhiểurõhơnảnhhưởngcủanồngđộborontớicácđặctrưngvậtlýcủalòtrongquátrìnhvậnhành.

Báocáo“Xâydựngcấuhìnhnạptảivùnghoạt cho lò phản ứng VVER-1200/V491” giớithiệu phương pháp xây dựng cấu hình nạp tảivùnghoạt lòphảnứngVVER-1200/V491.Dựatrên thông sốvật lý củacác loạibónhiên liệu,cấuhìnhnạptảivùnghoạtđượcthiếtlậpbằnghaicách:(1)suyluậntừcấuhìnhvùnghoạtcủalòphảnứngVVER-1000/V392và(2)xâydựngtừchươngtrìnhtínhtoántốiưuvùnghoạtLPO-V.Cuối cùng, các thông số vật lý và an toàn cho


45Số 49 - Tháng 12/2016

vùnghoạt lòphảnứngnhư:Hệsốnhânnotronhiệudụng, phânbố công suất, hệ sốnotron trễhiệudụng,hệsốphảnhồiđộphảnứngtheonhiệtđộnhiênliệuvàchấtlàmchậmđượctínhtoánvàkiểmnghiệmbằngchươngtrìnhSRAC.

Báo cáo “Development of an MCNP5-ORIGEN2 Coupling Scheme for BurnupCalculation of VVER-1000 Fuel Assemblies”:Mụcđíchcủabàibáo làphát triểnmộtchươngtrình tính toán cháy kết hợp giữa MCNP5 vàORIGEN2.Cụthể,chươngtrìnhtínhtoánMonteCarlo(MCNP5)vàchươngtrìnhtínhtoáncháy(ORIGEN2) được kết hợp với nhau bằng vònglặpdựatrênngônngữlậptrìnhPERL.BàitoánchuẩntínhcháychobónhiênliệuđộgiàuthấplòVVER-1000đượcdùngđểkiểmtramôhìnhvàtínhứngdụngcủachươngtrìnhkếthợpMCNP5vàORIGEN2.Kếtquảtínhtoángiátrịk-infcóđộphùhợptốtvớikếtquảđượcđưaratrongbàitoánchuẩn,vớisaisốnhỏhơn600pcm.Ngoàira,mật độ các đồng vị ở bước cháy cuối cùng40MWd/kgHMcũngđượcsosánhvớibàitoánchuẩnvớisaisốnhỏhơn6.5%.Chươngtrìnhtínhtoánkếthợpcũngđãxemxét tớihiệuứngchechắn của thanh nhiên liệu chứaGadoliniumvàtínhtoánkháchínhxácsựcháycủacácđồngvịnhưmộthàmphânbốtheobánkínhthanhnhiênliệu.

Báo cáo đến từ Trung tâm Vật lý hạtnhâncó tựađề“Sửdụngmẫufoldingxácđịnhthếquanghọcphiđịnhxứtrongnghiêncứutánxạ nucleon-hạt nhân”.Thế quang học nucelon-

hạt nhân được xây dựng dựa trênmẫu foldingsử dụng tương tác nucleon-nucleon hiệu dụngG-matrix.Thếfodingđượcđưavàonghiêncứutánxạđànhồiproton lêncácbiakhácnhau tạinănglượng65MeV.KếtquảcủatiếtdiệntánxạđànhồitheophânbốgócvàđộphâncựcsửdụngtươngtácG-matrixđượcsosánhvớicáckếtquảsửdụngtươngtácJLM.

Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân

LỄ CẮT BĂNG KHAI MẠC CHỢ CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ

CHUYÊN NGÀNH SINH HỌC BIOTECHMART 2016

THỨ TRƯỞNG BỘ KHCN TRẦN VIỆT THANH THĂM GIAN TRƯNG BÀY CỦA VIỆN NLNTVN

TạI CHỢ CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ BIOTECHMART 2016

Documents

Thông tin Khoa học Công nghệ · chụp hiện hình bức xạ (Radiography). Chụp cắt lớp cho hình ảnh phân bố mật độ của lát cắt, còn hiện hình bức