'Nghĩa địa' chất thải hạt nhân dưới lòng đất đầu tiên trên thế giới

Dự án tiên phong

Theo AP, sau hơn hai thập kỷ xây dựng, “mộ địa chất” Onkalo, nơi lưu trữ vĩnh viễn chất thải hạt nhân đầu tiên trên thế giới, tiến gần đến thời điểm vận hành. Khác với kho lưu trữ tạm thời trên mặt đất vốn phụ thuộc vào giám sát liên tục của con người, Onkalo được thiết kế để tách biệt hoàn toàn khỏi con người và môi trường sống trên mặt đất.

Đường hầm bên trong cơ sở Onkalo. Ảnh: AP

Theo quy trình, nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng có độ phóng xạ cao sẽ được cho vào các hộp kín nước bằng đồng, sau đó được đặt sâu hơn 400m dưới lòng đất, trong khối đá cổ hình thành cách đây 1,9 tỷ năm trên đảo Olkiluoto. Cơ sở dự kiến hoạt động đến thập niên 2120 trước khi bị đóng cửa vĩnh viễn.

Dự án 1,2 tỷ USD này hoạt động dựa trên nguyên tắc nhiều rào chắn. Ngay cả khi một trong những rào chắn bị hỏng, việc cô lập chất thải hạt nhân sẽ không bị ảnh hưởng. Theo tính toán của đơn vị vận hành dự án, cấu trúc này đủ sức giữ kín chất phóng xạ cho đến khi mức độ nguy hiểm giảm xuống ngưỡng an toàn, một quá trình có thể kéo dài hàng trăm nghìn năm.

Ở góc độ kỹ thuật, đây là lời giải cho bài toán tồn tại dai dẳng trong ngành năng lượng hạt nhân: xử lý “điểm cuối” của chu trình nhiên liệu. Theo Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế, thế giới tạo ra gần 400.000 tấn nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng kể từ thập niên 1950; trong đó 2/3 được lưu trữ tạm thời và phần còn lại được tái chế thông qua quy trình phức tạp. Đây thực chất chỉ là những giải pháp phù hợp cho vài thập kỷ. Trong bối cảnh đó, Onkalo đánh dấu bước ngoặt khi lần đầu tiên một quốc gia quyết định “khóa lại” vĩnh viễn gánh nặng này dưới lòng đất.

Vẫn còn những trăn trở

Không ai có thể khẳng định chắc chắn điều gì sẽ xảy ra trong tương lai xa. Các thùng đồng, dù được thiết kế để chống ăn mòn, vẫn có thể bị phá hủy theo thời gian. Những biến động địa chất, dù hiếm hoi, vẫn không thể loại trừ hoàn toàn. Theo AP, nhà khoa học Edwin Lyman từ Liên minh các nhà khoa học quan tâm cảnh báo, chôn lấp địa chất sâu chỉ là “lựa chọn ít tệ nhất” trong số nhiều phương án không hoàn hảo.

Lưu trữ chất thải trên mặt đất đối mặt rủi ro thường trực, từ thiên tai đến nguy cơ bị phá hoại. Khi thời gian trôi qua, các thành phần như plutonium trở nên dễ tiếp cận hơn, làm gia tăng nguy cơ bị lợi dụng. Trong so sánh đó, việc đưa chất thải xuống sâu trong lòng đất trở thành dạng “cách ly cuối cùng”.

Đáng chú ý, cách tiếp cận của Phần Lan đánh dấu tầm nhìn dài hạn. Ngay từ năm 1994, nước này ban hành luật yêu cầu mọi chất thải phóng xạ phải được xử lý và lưu trữ trong nước. Các công ty điện hạt nhân tích lũy tài chính suốt nhiều thập kỷ để chi trả cho dự án Onkalo.

Song, Onkalo không chỉ là câu chuyện của hiện tại khi đặt ra bài toán cho tương lai xa xôi. Khi công trình được niêm phong hoàn toàn vào thế kỷ 22, sẽ không còn dấu hiệu rõ ràng nào cho thấy bên dưới là khu vực nguy hiểm. Làm thế nào để cảnh báo những thế hệ có thể sống sau hàng chục nghìn năm khi ngôn ngữ có thể biến mất, ký hiệu có thể bị hiểu sai.

Để hình dung quy mô của thách thức này, cần đặt nó trong dòng chảy lịch sử: loài người hiện đại xuất hiện đầu tiên cách đây khoảng 300.000 năm; hệ thống chữ viết sớm nhất ở Lưỡng Hà chỉ cách đây hơn 5.000 năm; Stonehenge có niên đại khoảng 5.000 năm; Kim tự tháp Giza chỉ khoảng 4.500 năm tuổi. So với những mốc lịch sử này, khoảng thời gian mà chất thải hạt nhân vẫn còn nguy hiểm kéo dài xa hơn.

Do đó, lĩnh vực liên ngành “ký hiệu học hạt nhân” ra đời, nghiên cứu việc phát triển dấu hiệu cảnh báo về kho chứa chất thải hạt nhân mà con người có thể hiểu được sau 10.000 năm nữa, hoặc lâu hơn nữa. Nhà phát minh người Áo Martin Kunze dẫn đầu nhóm chuyên gia tại Cơ quan năng lượng hạt nhân thuộc Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế phát triển hệ thống thông tin quan trọng gửi đến các thế hệ mai sau được in trên vật liệu lưu trữ bền vững như gốm nhằm ngăn chặn sự xâm nhập vào kho chứa chất thải hạt nhân trong tương lai.

Giữa lúc thế giới quay trở lại với năng lượng hạt nhân như giải pháp giảm phát thải carbon, câu hỏi về chất thải càng trở nên cấp bách. Thụy Điển và Pháp đang triển khai các dự án tương tự, nhưng vẫn đối mặt với tranh cãi và trì hoãn.

Điều đó cho thấy, rào cản lớn nhất không chỉ nằm ở công nghệ, mà còn ở mức độ chấp nhận của xã hội đối với giải pháp kéo dài qua nhiều thế hệ. Onkalo vì thế là phép thử. Nếu thành công, dự án có thể trở thành hình mẫu cho thế giới về xử lý một trong những vấn đề nan giải nhất của ngành hạt nhân.