Kế hoạch xả nước nhiễm phóng xạ của Nhật Bản còn gây tranh cãi

Tháng 3 năm nay đánh dấu tròn 12 năm từ khi Nhật Bản phải hứng chịu một trong những thảm họa hạt nhân lớn nhất trong lịch sử. Ba lò phản ứng hạt nhân tại Nhà máy điện hạt nhân Fukushima Dai-ichi nằm trên bờ biển phía Đông Nhật Bản bị phá hủy ngày 11/3/2011 sau khi trận động đất mạnh 9 độ richter gây ra sóng thần.

Hơn 1 triệu tấn nước đủ để đổ đầy 500 bể bơi kích thước chuẩn Olympic đã được dùng làm mát các lò phản ứng, và hiện vẫn đang được trữ trong hơn 1.000 bể chứa tại nhà máy.

Sau những lo ngại về việc các bể chứa bị rò rỉ trong trường hợp xảy ra mưa bão hoặc động đất hay dung tích chứa đang cạn dần, tháng 4/2021 Chính phủ Nhật Bản đã phê duyệt việc xả hơn 1 triệu tấn nước nhiễm phóng xạ sau khi xử lý ra Thái Bình Dương.

Phương pháp xử lý nước

Sau thảm họa năm 2011, nước được bơm vào để làm mát các thanh nhiên liệu tại lò phản ứng của Nhà máy Fukushima Dai-ichi. Cùng với nước mưa và nước ngầm bị nhiễm xạ, nước thải sau quá trình làm mát lò phản ứng chạy qua Hệ thống Xử lý chất lỏng tiên tiến (ALPS) do Tổng công ty Toshiba phát triển. ALPS giúp loại bỏ phần lớn các chất phóng xạ trong đó có Cobalt-60, Strontium-90 và Caesium-137 xuống mức an toàn.

Tuy nhiên tritium, một đồng vị phóng xạ của hydro, không thể được loại bỏ bằng công nghệ này. Khi một trong những nguyên tử hydro trong nước được thay thế bằng tritium, nó tạo thành nước tritium hóa phóng xạ. Nước tritium hóa cũng giống với nước bình thường về mặt hóa học, khiến việc tách nó ra khỏi nước thải trở nên tốn kém, tiêu tốn nhiều năng lượng và thời gian. Một đánh giá về các công nghệ tách tritium của Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản năm 2020 cho thấy công nghệ tách hiện nay không thể xử lý lượng nước khổng lồ đang chứa tại Nhà máy Fukushima Dai-ichi.

Theo nghiên cứu của Đại học bang Idaho (Mỹ), tritium tương đối lành tính và sự tồn tại của nó dưới dạng nước tritium hóa làm giảm tác động môi trường của nó. Vì sự tương đồng mặt hóa học với nước bình thường, nước tritium hóa có thể đi qua các sinh vật mà không tích tụ mạnh trong cơ thể.

Nước tritium hóa có hệ số tích lũy sinh học bằng khoảng một. Điều này có nghĩa là động vật bị phơi nhiễm cũng sẽ có nồng độ tritium trong cơ thể chúng tương đương với nước ở xung quanh.

Để so sánh, chất phóng xạ Caesium-137 được giải phóng với số lượng lớn sau thảm họa Fukushima và từ cơ sở hạt nhân Sellafield ở Anh vào những năm 1960 và 1970, chất này có hệ số tích lũy sinh học trong môi trường biển là khoảng 100, nghĩa là sinh vật có khả năng chứa nhiều chất phóng xạ Caesium hơn khoảng 100 lần so với môi trường xung quanh nước, Giáo sư Khoa học Môi trường Jim Smith của đại học Portsmouth viết trong một bài đăng tại trang The Conversation.

Khi tritium phân rã, nó tạo ra hạt beta - một electron chuyển động nhanh có thể xâm nhập vào da và gây ra đột biến DNA nếu hấp thụ - nhưng hạt beta của tritium không mang nhiều năng lượng và không thể xâm nhập qua da con người, theo Ủy ban An toàn Hạt nhân Canada. Một người sẽ cần phải hấp thụ rất nhiều mới có thể nhận liều lượng phóng xạ đáng kể.

Bằng chứng về sự an toàn

Giáo sư Smith dẫn quy định của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) về tritium trong tiêu chuẩn nước uống là 10.000 Becquerel (Bq) mỗi lít. Con số này cao hơn nhiều lần so với nồng độ dự kiến của nước thải tại Fukushima Dai-ichi theo Báo cáo đánh giá tác động phóng xạ về việc xả nước đã qua xử lý ALPS ra biển do Công ty Điện lực Tokyo (TEPCO) công bố vào tháng 11/2021. 

Báo cáo nêu nhà máy Fukushima Dai-ichi có kế hoạch giải phóng khoảng 1 Petabecquerel (PBq - 1015 Bq) tritium với tốc độ 0,022 PBq mỗi năm, tương tự như mức trước khi nhà máy bị phá hủy. Đây có vẻ là một con số khổng lồ, nhưng thực tế trên toàn cầu, 50-70 PBq Tritium được các tia vũ trụ tạo ra một cách tự nhiên mỗi năm trong khí quyển.

Những khó khăn trong việc tách tritium khỏi nước thải và tác động hạn chế đến môi trường của nó là lý do khiến các cơ sở hạt nhân trên khắp thế giới đã thải nó ra biển trong nhiều thập kỷ nay. Hàng năm, địa điểm tái chế nhiên liệu hạt nhân La Hague ở miền Bắc nước Pháp thải ra khoảng 10 PBq tritium vào eo biển Manche, gấp nhiều lần so với kế hoạch của nhà máy Fukushima Dai-ichi.

Báo cáo của TEPCO tháng 11/2021 ước tính nước thải sẽ được pha loãng từ hàng trăm nghìn Bq trên mỗi lít tritium trong bể chứa thành 1.500 Bq trên một lít nước thải. Việc pha loãng nước thải trước khi xả ra biển sẽ làm giảm liều lượng phóng xạ cho con người.

Liều phóng xạ đối với con người được đo bằng đơn vị sievert, hoặc một phần triệu sievert (microsievert). Báo cáo của TEPCO nói liều lượng ước tính tối đa từ nước thải của Fukushima sẽ là 3,9 microsievert mỗi năm. Để so sánh, một tia X phát ra bức xạ từ 400 đến 600 microsievert, chụp CT sẽ cho liều bức xạ khoảng từ 1.000 đến 20.000 microsievert tùy bộ phận theo nghiên cứu của trường Y tế Đại học Harvard (Mỹ). Mỗi năm con người nhận được từ bức xạ tự nhiên trung bình 2.400 microsievert.

Nhiều ý kiến đối lập

Nhà chức trách Nhật Bản phải đảm bảo rằng không có một lượng đáng kể “Tritium liên kết hữu cơ” (khi một nguyên tử tritium thay thế hydro thông thường trong một phân tử hữu cơ) vào trầm tích và được các sinh vật biển hấp thụ. Vào giữa những năm 1990, các phân tử hữu cơ chứa tritium đã được thải ra từ nhà máy dược phẩm Nycomed-Amersham ở Vịnh Cardiff, xứ Wales, dẫn đến hệ số tích lũy sinh học cao tới 10.000.

Những dữ liệu và chỉ số an toàn Nhật Bản đưa ra đã thuyết phục một số quốc gia đồng thuận với kế hoạch của họ như Mỹ hay Micronesia, quốc đảo từng gay gắt chỉ trích kế hoạch này. Tuy nhiên một số nước lân cận như Hàn Quốc, Trung Quốc hay các quốc đảo Thái Bình Dương vẫn giữ nguyên lập trường phản đối mạnh mẽ vì những lo ngại về tác động đến môi trường đánh cá chi phối nền kinh tế các quốc gia này, và cũng là nơi sản sinh ra một nửa lượng cá ngừ của thế giới. 

Nếu kế hoạch của Nhật Bản được thực hiện, nó cũng sẽ tạo tiền đề cho các cơ sở hạt nhân khác trên thế giới áp dụng phương pháp tương tự, nên một số chuyên gia độc lập của Liên Hợp Quốc, hay Greenpeace, một tổ chức quốc tế đấu tranh vì môi trường, đã bày tỏ lo ngại về kế hoạch này và kêu gọi tìm kiếm một giải pháp an toàn hơn.

Giáo sư Jim Smith, với kinh nghiệm nghiên cứu hơn 30 năm về tác động đến môi trường của các chất phóng xạ, cho rằng việc xả thải nước phóng xạ là phương án tốt nhất.

“Song việc xả nước thải nhiễm phóng xạ phải được tiến hành thận trọng”, Giáo sư Smith viết trong bài báo đăng trang The Conversation ngày 23/1/2023.

“Việc xử lý các nguyên tố phóng xạ nguy hiểm hơn thường để lại một lượng nhỏ các chất này trong nước thải. Nước thải tại Fukushima sẽ được xử lý để lượng các chất này nằm ở ngưỡng an toàn để xả thải”, Giáo sư Smith viết. So với các vấn đề lớn về môi trường mà nhân loại đang đối mặt, “việc xả nước thải từ nhà máy Fukushima là một vấn đề khá nhỏ”, song Giáo sư cũng cảnh báo rằng bước đi này sẽ gây thêm thiệt hại cho danh tiếng của ngành đánh bắt cá tại tỉnh Fukushima vốn đã lao đao sau thảm họa.