Vai trò quan trọng

Lò phản ứng nghiên cứu luôn là thiết bị hạt nhân đóng vai trò quan trọng trong công tác đào tạo nguồn nhân lực hạt nhân, thực hiện các nghiên cứu ứng dụng như sản xuất đồng vị phóng xạ, sản xuất vật liệu bán dẫn, nghiên cứu cấu trúc vật liệu và các nghiên cứu cơ bản về vật lý hạt nhân và vật lý lò phản ứng.

Tuy nhiên, khi điện hạt nhân của quốc gia đã được xây dựng và đi vào khai thác ổn định, vai trò của lò phản ứng nghiên cứu hỗ trợ trực tiếp cho điện hạt nhân sẽ giảm dần, hay nói cách khác, các nghiên cứu triển khai liên quan đến điện hạt nhân sẽ đi theo những hướng khác, bám sát hơn với thực tế vận hành nhà máy điện hạt nhân, tận dụng sự phát triển mạnh mẽ của các mô hình lý thuyết và công cụ tính toán. Lúc đó, các nghiên cứu liên quan đến hỗ trợ chương trình phát triển điện hạt nhân sẽ tập trung vào các hướng chiếu xạ vật liệu lò phản ứng, thử nghiệm và nghiên cứu phát triển nhiên liệu hạt nhân, phát triển cơ sở hạ tầng và hỗ trợ cho công nghiệp bởi lẽ công nghệ và nhiên liệu luôn gắn liền với chương trình phát triển năng lượng hạt nhân của quốc gia.

Một trung tâm nghiên cứu hạt nhân với lò phản ứng nghiên cứu chính - do các cán bộ Việt Nam tham gia tính toán thiết kế - là mô hình thu nhỏ của nhà máy điện hạt nhân mang tính kỷ cương trong hoạt động, có đầy đủ các chương trình vận hành và bảo dưỡng của một tổ máy điện hạt nhân như kiểm tra trong quá trình vận hành, bảo dưỡng định kỳ, phân tích và đánh giá an toàn…

Mặc dù còn một số quan điểm trái chiều nhưng đa số ý kiến cho rằng Việt Nam cần có một lò phản ứng hạt nhân nghiên cứu mới, đa mục tiêu, với công suất lớn hơn nhiều lần so với lò phản ứng nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt hiện nay.

Các lĩnh vực ứng dụng chính của lò phản ứng nghiên cứu mới tại Đà Lạt sẽ bao gồm nghiên cứu chiếu xạ vật liệu và nhiên liệu của nhà máy điện hạt nhân; Sản xuất đồng vị cho y tế và công nghiệp; Phân tích kích hoạt nơtron nối với các hệ chuyển mẫu bằng khí nén; Chiếu xạ pha tạp Silicon và tạo màu đá quý; Nghiên cứu vật lý hạt nhân và khoa học vật liệu trên các chùm nơtron đưa ra ngoài qua các kênh ngang; Chụp ảnh nơtron; Xạ trị chữa bệnh bằng kỹ thuật bắt nơtron của đồng vị Bo-10; Nghiên cứu về vật lý và kỹ thuật lò phản ứng; Huấn luyện và đào tạo nguồn nhân lực.

Nhiều đóng góp thiết thực...

Đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu về vật lý hạt nhân, vật lý neutron, vật lý lò phản ứng, điều khiển và tự động, khoa học vật liệu, nhiên liệu hạt nhân, vật liệu chiếu xạ, các nghiên cứu về an toàn phóng xạ, chất thải phóng xạ, xử lý và quản lý chất thải phóng xạ hỗ trợ cho các dự án điện hạt nhân…

Mang lại những giá trị kinh tế - xã hội thiết thực qua việc thúc đẩy các dịch vụ chiếu xạ silic cho các công ty sản xuất vật liệu bán dẫn của nước ngoài, sản xuất đồng vị phóng xạ đáp ứng nhu cầu của xã hội, như ứng dụng để chẩn đoán và điều trị các bệnh hiểm nghèo trong y tế (hiện nay lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt cung cấp được khoảng 400 Ci các loại đồng vị phóng xạ mỗi năm, chỉ đáp ứng một phần nhu cầu của các cơ sở y tế.) Trong vòng 5 -10 năm tới, việc đưa vào hoạt động một lò phản ứng nghiên cứu công suất 10-15 MWt với tổ hợp sản xuất đồng vị phóng xạ gồm các phòng thí nghiệm và các dây chuyền sản xuất đồng vị phóng xạ hở, sản xuất nguồn phóng xạ kín, hằng năm có thể sản xuất lượng đồng vị phóng xạ đạt từ 4000 đến 5000 Ci, không những đáp ứng đủ nhu cầu trong nước mà còn có khả năng xuất khẩu sang thị trường khu vực, mà trước mắt là các nước Đông – Nam Á.

Lò phản ứng hạt nhân mới được thiết kế cho mục đích nghiên cứu khoa học và ứng dụng.

Các kênh chiếu xạ kích thước lớn trong lò phản ứng nghiên cứu mới có thể chiếu xạ để pha tạp các thỏi silicon đơn tinh thể đường kính đến 200 mm, với số lượng ước tính khoảng 5-10 tấn silicon mỗi năm. Kinh nghiệm của một số lò phản ứng nghiên cứu trong khu vực thì đây là hướng ứng dụng mang lại nguồn sinh lợi đáng kể do nhu cầu của thị trường thế giới hiện nay vào khoảng 140 tấn silicon pha tạp mỗi năm và ngày càng tăng do sản phẩm này ngày càng được sử dụng trong nhiều thiết bị như đầu dò bán dẫn, các thiết bị điện tử công suất lớn như các thyristor, transistor, điốt chỉnh lưu; linh kiện xe ôtô, … trong khi nguồn cung từ các lò phản ứng nghiên cứu hiện có trên thế giới không đáp ứng được.

Lò phản ứng được thiết kế cho mục đích nghiên cứu khoa học và ứng dụng, được trang bị các kênh thí nghiệm thẳng đứng trong vùng hoạt và trong vành phản xạ; các kênh dẫn dòng neutron nằm ngang và các thiết bị để thực hiện các nghiên cứu về khoa học vật liệu và các ứng dụng khác nhau. Theo thiết kế sơ bộ, bên cạnh lò phản ứng có 16 hotcell (buồng nóng) sẽ được lắp đặt thành 2 dãy, mỗi dãy 8 hotcell theo phương án đối nhau phần cuối để thuận tiện cho việc thiết kế đường vào bảo dưỡng các hotcell từ phía sau. Mặt trước của các hotcell sẽ ra hướng hành lang hoặc phòng thí nghiệm để bố trí các thiết bị nghiên cứu và xử lý số liệu. Với thiết kế này, không chỉ sử dụng để nghiên cứu vật liệu lò phản ứng mà còn cho phép nghiên cứu nhiên liệu lò phản ứng trong tương lai.

Lò phản ứng nghiên cứu mới tại Đà Lạt sẽ có đóng góp thiết thực cho chương trình điện hạt nhân quốc gia mà trước mắt là trong quá trình thi công xây dựng và đưa nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận vào vận hành. Nằm cách các dự án điện hạt nhân Ninh Thuận khoảng 100 km cùng điều kiện thuận lợi về giao thông, trong thời gian tới, lò phản ứng nghiên cứu mới dễ dàng hỗ trợ cho dự án điện hạt nhân tại Ninh Thuận hiện nay cũng như các dự án sau này ở khu vực miền Trung.

Theo yêu cầu của Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam, nhiệm vụ tính toán, thiết kế lò phản ứng nghiên cứu mới sẽ được các chuyên gia Việt Nam, một đội ngũ đã có kinh nghiệm hơn 30 năm tham gia xây dựng, vận hành an toàn lò phản ứng công suất 500 kWt tại Đà Lạt, và được đánh giá là có năng lực tốt trong tính toán, thiết kế lò tham gia cùng với các chuyên gia của Liên bang Nga. Đồng thời họ cũng sẽ tham gia vào quá trình thi công xây lắp, thử nghiệm, nghiệm thu và đưa công trình vào hoạt động, từng bước làm chủ công nghệ đối với lò nghiên cứu và tiếp theo là lò năng lượng của nhà máy điện hạt nhân.