Thiết kế lò CFR-1000 mới của Trung Quốc có công suất lắp đặt 1,2 GW, tiết kiệm nhiên liệu và tạo ra ít chất thải hơn phần lớn lò phản ứng hạt nhân hiện nay.
Lò phản ứng neutron nhanh có nhiều ưu điểm so với lò phản ứng nhiệt phổ biến hiện nay. Ảnh: World Nuclear Association
Interesting Engineering hôm 27/7 đưa tin Tập đoàn Hạt nhân Quốc gia Trung Quốc (CNNC) công bố thiết kế lò phản ứng hạt nhân thế hệ mới. Đánh dấu bước tiến quan trọng trong kế hoạch năng lượng tương lai của Trung Quốc, lò phản ứng neutron nhanh này có thể tạo ra 1,2 gigawatt (GW), đủ để cung cấp cho khoảng một triệu hộ gia đình.
Mang tên CFR-1000, lò phản ứng thế hệ 4 là quy mô thương mại, khác với những lò thử nghiệm nhỏ hơn. Mẫu lò mới vẫn đang chờ phê duyệt từ cơ quan quản lý và dự kiến hoạt động sau năm 2030, có thể vào năm 2034.
Với thiết kế neutron nhanh, nó khác với phần lớn lò phản ứng hạt nhân hiện nay thuộc loại lò phản ứng nhiệt. Những lò này sử dụng neutron chậm để duy trì phản ứng phân hạch hạt nhân, đòi hỏi vật liệu như nước để điều tiết làm chậm các neutron đó. Ngược lại, lò phản ứng neutron nhanh như CFR-1000 sử dụng neutron tốc độ cao, có xu hướng tiết kiệm nhiên liệu hơn và có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn từ nhiên liệu có sẵn.
Lò phản ứng neutron nhanh cũng có thể tạo ra nhiên liệu mới như plutonium-239 vật liệu không phân hạch (uranium-238), biến chúng thành bước đệm hướng tới chu trình nhiên liệu khép kín, nơi chất thải hạt nhân được tái chế và tái sử dụng, qua đó giảm thiểu chất thải và phụ thuộc vào khai thác uranium.
CFR-1000 sử dụng natri lỏng như chất làm mát thay vì nước, giúp truyền nhiệt hiệu quả hơn, cho phép lò phản ứng hoạt động ở nhiệt độ cao hơn, nâng cao hiệu suất. Tất cả quá trình không làm chậm tốc độ neutron, vốn rất cần thiết đều với phân hạch nhanh.
Theo CNNC, Trung Quốc hiện nay có thể tự chủ hoàn toàn về công nghệ cần thiết cho lò phản ứng nhanh quy mô lớn. Một số nhà phê bình cho rằng lò phản ứng nhanh có thể sản xuất plutonium-239, sử dụng trong vũ khí hạt nhân. Tuy nhiên, Diễn đàn Quốc tế Gen IV, liên minh nghiên cứu và phát triển hạt nhân toàn cầu (bao gồm Trung Quốc, Mỹ và EU), cho biết công nghệ này là an toàn và sạch hơn.
CFR-1000 là bước tiến lớn đầu tiên của Trung Quốc hướng tới tương lai năng lượng bền vững và tự chủ hơn, đồng thời kéo dài tuổi thọ nhiên liệu hạt nhân và giảm lượng chất thải. Các quốc gia khác như Nga, Pháp và Mỹ cũng đang thử nghiệm lò phản ứng neutron nhanh bao gồm lò BN-800 đang hoạt động của Nga.
An Khang (Theo Interesting Engineering/China Daily)