Lò phản ứng hạt nhân chạy bằng... chất thải phóng xạ

Kỹ sư Leslie Dewan và chuyên gia hạt nhân Mark Massie là đồng tác giả của loại lò phản ứng hạt nhân muối nóng chảy triệt tiêu chất thải (Waste-Annihilating Molten Salt Reactor), thiết kế của họ là phương án hiện đại hóa một lò phản ứng thử nghiệm từng được triển khai vào nửa thế kỷ trước tại phòng thí nghiệm quốc gia. Ngoài ra, điểm đặc biệt là lò phản ứng muối nóng chảy có thể hoạt động bằng các chất thải phóng xạ

Leslie Dewan và Mark Massie.

Các tác giả cho biết nếu toàn bộ 270.000 tấn chất thải hạt nhân cấp cao hiện có được đưa vào các lò phản ứng này, thì họ có thể sản xuất đủ điện để cung cấp cho thế giới dùng trong 72 năm, ngay cả khi giả thiết nhu cầu năng lượng toàn cầu sẽ tăng lên đi nữa.

Lý do nào cho sự hiệu quả cực kỳ khó tin này? Các lò phản ứng loại thông thường được cấp nhiên liệu bằng những viên bột oxit uranium thể rắn, loại nhiên liệu này chỉ sử dụng hết 3% hoặc 4% năng lượng của uranium, vì thế chất thải của nó vẫn còn là chất phóng xạ tồn tại trong hàng trăm hàng ngàn năm nữa. Nhưng vì lò phản ứng của Dewan sử dụng uranium dưới dạng chất lỏng thay vì chất rắn, cho nên có thể tận dụng được tới 96% năng lượng của uranium.

Bên trong phiên bản thử nghiệm của lò phản ứng hạt nhân kiểu mới.

Nhiên liệu lỏng có một lợi thế: giả thử lò phản ứng muối nóng chảy bị mất nguồn điện (như trường hợp đã xảy ra tại nhà máy Fukushima sau thảm họa sóng thần), khi ấy nhiên liệu sẽ tự động chảy vào một bể chứa phụ và đông cứng lại sau vài giờ, vì thế sẽ không xảy ra tình trạng lò bị nóng chảy.

Lý do nào cho sự hiệu quả cực kỳ khó tin này? Các lò phản ứng loại thông thường được cấp nhiên liệu bằng những viên bột oxit uranium thể rắn, loại nhiên liệu này chỉ sử dụng hết 3% hoặc 4% năng lượng của uranium, vì thế chất thải của nó vẫn còn là chất phóng xạ tồn tại trong hàng trăm hàng ngàn năm nữa. Nhưng vì lò phản ứng của Dewan sử dụng uranium dưới dạng chất lỏng thay vì chất rắn, cho nên có thể tận dụng được tới 96% năng lượng của uranium.

Tham khảo Gizmodo