Thảm họa hạt nhân ghê rợn ở Nhật Bản nguy hiểm đến mức nào?

How Dangerous Is Japan’s Creeping Nuclear Disaster?

Veronika Hackenbroch, Takako Maruga và Cordula Meyer, SPIEGEL 30/3/2011

Các lò phản ứng ở Fukushima bị hư hại đã thoát phóng xạ hàng tuần nay. Theo những phép tính hiện đại, các nhà máy hạt nhân có thể đã phóng thoát khoảng một phần mười lượng phóng xạ thoát ra ở thảm họa Chernobyl. Thảm họa này đã đặt lên loài người một nguy cơ nghiêm trọng đến mức nào?

Các nhà kỹ thuật đã cố gắng trong nhiều ngày để khôi phục lại nguồn điện duy trì hoạt động của nhà máy điện hạt nhân Fukushima. Nhưng sau đó chỉ những đôi ủng cao su bình thường đã trở thành biểu tượng của nỗi thất vọng, tình trạng vô phương cứu giúp và thất bại của họ.

Vào hôm thứ Hai, ba người đàn ông bước vào tầng hầm của khu nhà tuôc bin cho lò phản ứng số 3 để khảo sát tình hình ở đó.  Khi quay trở ra, họ đã trang bị đầy đủ các đồ phòng hộ chống khí độc bao gồm mũ bảo hộ, mặt nạ, găng tay và áo mưa cao su bên ngoài bộ đồ chống phóng xạ của họ.

Chỉ có một việc mà những người đàn ông ấy không chuẩn bị, là bỗng nhiên họ buộc phải lội qua mấy inch nước. Hai người chỉ đi ủng cao đến mắt cá chân, khiến nước có thể ngấm vào. Với đôi chân ướt, những người đàn ông này làm việc trên đường cáp suốt ba phần tư giờ, mặc kệ dụng cụ định lượng của họ phát ra tiếng kêu bip bip hồi lâu.

Những công nhân ấy bây giờ được theo dõi chăm sóc ở Viện Khoa học Hạt nhân Quốc gia. Nước ở Fukushima ô nhiễm đến mức bức xạ bê ta đốt cháy da họ. Trong vòng không đến một giờ, họ bị phơi ra trước 180 milisievert phóng xạ, gấp chín lần mức phóng xạ mà nhân viên của nhà máy điện hạt nhân bị phơi ra trong suốt một năm. “những vùng da bị cháy này gây ra nhiều vấn đề cho những người đàn ông này trong một thời gian dài trước mắt.”  Peter Jacob, giám đốc Viện Phòng ngừa Phóng xạ thuộc Trung tâm Helmholtz ở Munich, Đức. Bình luận về vụ phơi nhiễm này, một người cùng làm việc với ba người kia nói một cách ngắn gọn: “Chúng tôi đã rất chú ý. Nhưng bây giờ chúng tôi phải chú ý cẩn thận hơn rất nhiều khi làm việc.”

Một lần nữa, vụ tai nạn này bộc lộ cho thấy các chuyên gia ít biết về những nguy hiểm vẫn còn ẩn núp trên mảnh đất của nhà máy xấu số này như thế nào. Không ai nghĩ mức phóng xạ trong nước ở tầng hầm lại có thể cao đến thế. Mức phóng xạ trong nước ở tầng hầm của các lò phản ứng số 1, số 2 và số 3 đạt đến kỷ lục, trong đó nước của lò số 2 đo được 1,000 millisieverts trong một giờ. Điều này do lõi lò đã bị tan chảy một phần. Ngoài ra, thùng cách ly của lò phản ứng thứ ba đã bị hư hại rõ rệt, đại diện của Cơ quan Điều tiết Năng lượng Hạt nhân Nhật Bản kết luận. Điều đó có thể là có một vết nứt trong rào chắn giữa lõi có độ phóng xạ cao và một trường xung quanh?

Đầu tuần trước đã hé ra những cơ sở cho một niềm lạc quan thận trọng. Điện đã được khôi phục cho lò phản ứng hạt nhân số 1 bị hư hại, một máy trộn bê tông Đức bơm nước vào bể chứa trống rỗng một cách nguy hiểm chứa các thanh nhiên liệu đã qua sử dụng trong tổ máy số 4, và trong suốt một tuần trong nhà máy không xảy ra vụ nổ nào. Hai tuần trôi qua kể từ khi thảm họa Fukushima bắt đầu, tất cả những cái này xem ra có vẻ tốt lành.

“Một vụ rò rỉ phóng xạ lớn đang tiếp diễn”

Tuy nhiên, trong thời gian ấy, các kỹ sư buộc phải thừa nhận rằng họ hầu như không tiến được bước nào trong việc khôi phục hệ thống làm mát. Vào đêm thứ Sáu, tại các lò phản ứng bị hư hại, vẫn chưa có bơm nước nào hoạt động. Trong các thùng cách ly, có đến 45 tấn muối biển đọng lại, khiến cho các cố gắng làm mát thêm khó khăn. Muối kết tinh ở những chỗ nóng ấm, và tạo ra một lớp cách nhiệt không mong muốn. Vào buổi chiều thứ Sáu các kỹ sư có ý định bắt đầu bơm sục rửa nước ngọt vào các lò phản ứng. Nhưng các lò phản ứng chỉ là một vấn đề. Còn có vấn đề khác về 3.450 thanh nhiên liệu đã qua sử dụng, chúng đang nóng đỏ, có lẽ đã hư hại nghiêm trọng, và nhô ra không khí trong những bể chứa trống rỗng một nửa.

“Chúng ta đang trải qua một vụ rò rỉ phóng xạ cực lớn và tăng lên liên tục,” Wolfram König, thủ trưởng cơ quan Phòng ngừa Phóng xạ Liên bang Đức nói. “Và ngay bây giờ mọi người nên biết rằng vụ này sẽ không kết thúc một sớm một chiều.” Chuyên gia hạt nhân Helmut Hirsch nói: “Tất cả những gì tôi nghe được là mọi người đang tự hỏi liệu chuyện này có thể biến thành một vụ lõi lò chảy tan[1] không. Nhưng sự thật là, nó đã chảy tan một phần.” Sự khác nhau, trong trường hợp này, là Fukushima là một thảm họa ghê rợn.

Hướng gió thay đổi hôm thứ Sáu lại làm cho tình hình càng xấu thêm. Các hạt phóng xạ trên Thái Bình Dương hiện nay đang trôi giạt qua Nhật Bản về hướng tây. Mức phóng xạ cao đã được phát hiện trong rau, nước và đất gần nhà máy Fukushima.

Chính quyền Nhật Bản cho đến lúc này mới chỉ sơ tán được một khu vực trong vòng 20 km tính từ Fukushima. Nhưng nguy cơ do phóng xạ cũng đang lớn lên đối với những người ở bên ngoài khu vực này. “Đây là thời điểm quan trọng chính quyền các cấp của Nhật Bản mở rộng vùng sơ tán 20 km xung quanh nhà máy điện hạt nhân Fukushima ghê rợn ấy. Những phụ nữ có thai và trẻ nhỏ nên được sơ tán ngay lập tức khỏi một khu vực nguy hiểm đang tăng lên liên tục,” Nhà bình luận hạt nhân Mycle Schneider, tác giả chủ biên của Báo cáo về Tình trạng Công nghiệp Hạt nhân Thế giới viết. Phôi mầm, bào thai và sơ sinh chịu nguy cơ cao nhất, vì phóng xạ nhằm vào những tế bào phân chia nhanh.

Hiện nay có 77.000 người đang sống trong những hầm trú ẩn khẩn cấp được xây tại những địa điểm như các phòng tập thể dục. 62.000 người khác sống trong vùng 30 km. Lãnh đạo của Cơ quan Điều tiết Hạt nhân Hoa Kỳ (NRC) khuyên nên mở rộng vùng sơ tán đến 80 km, trong trường hợp đó 2 triệu người sẽ phải dời chỗ – cộng thêm với hàng tram nghìn nạn nhân động đất và song thần. Chính quyền Nhật Bản hiện giờ đang yêu cầu người dân tự nguyện dời khỏi khu vực này.

Những người Nhật bị vây hãm đang nhận được tới tấp những lời khuyên đầy lo lắng, những yêu cầu, và suy đoán từ Hoa Kỳ, Nga, Phần Lan, và Đức. Ngay cả Cơ quan An toàn Hạt nhân Pháp ISRN, không được biết chính xác vì cách tiếp cận cảnh báo đối với những nguy cơ hạt nhân, tuần trước cũng công bố một phép tính mẫu gây lo ngại. Theo báo cáo này, vào hôm thứ Sáu nhà máy Fukushima đã phóng thoát ra môi trường một phần mười lượng chất phóng xạ rò rỉ ở Chernobyl năm 1986.

Tuy nhiên, Cơ quan Nguyên tử Năng Quốc tế (IAEA) cho rằng phép tính này là quá phóng đại. Theo các tính toán của nó, dựa trên các thông số đọc được trên các thiết bị đo lường tại chỗ, lượng phóng xạ rò rỉ cho đến hôm nay chỉ bằng một phần nhỏ của dự tính của Pháp.

Thực phẩm và nước bị ô nhiễm

Các nhà vật lý và các kỹ sư Pháp đưa ra các giả thuyết dựa trên hiểu biết của họ về lượng vật chất tách ra trong các lò phản ứng hạt nhân, nghiên cứu trạng thái của các thanh nhiên liệu nóng chảy và các thống số đọc được trong vùng lân cận Fukushima. Chuyên gia hạt nhân Đức Helmut Hirsch, người đã thực hiện các phép toán hiện đại cho Greenpeace, nói: “Đây không phải là một sự phóng đại.” Có hơn 2.500 tấn uranium và plutonium ở Fukushima, “một lượng phóng xạ khổng lồ, ít nhất bằng 20 lần lượng ở Chernobyl,” nhà bình luận hạt nhân Schneider nói.

Thật ra, sự thể có thể tồi tệ hơn nhiều, hơn rất nhiều so với những dự báo của Pháp. Các nhà khoa học Pháp giả định rằng phần lớn các hạt phóng xạ hiện đang được đo đến từ thùng phản ứng số 1,2 và 3. Các thanh nhiên liệu hoạt tính, là thứ rất khó làm mát, đã làm cho nhiệt độ trong các thùng cách ly tăng lên rất nhiều, đến mức các kỹ sư nhà máy buộc phải cho thoát không khí đã nhiễm phóng xạ qua các van ở bên trong các lò phản ứng. Trong các lò phản ứng ở Đức, các van khẩn cấp này chứa các bộ lọc để giữ lại các hạt phóng xạ. Trong nhà máy Fukushima không có những bộ lọc như thế.

Tuy nhiên, kịch bản tốt nhất, trong hoàn cảnh hiện tại, có lẽ là cho phép phóng xạ thoát ra môi trường theo cách này. Quả thực, các kỹ sư ở Fukushima đã không phải xả thêm hơi nước nhiễm xạ này trong hơn một tuần nay. Nếu các giả thuyết của Pháp mà đúng, thì sự phát xạ tồi tệ nhất có thể đã kết thúc.

“Chúng tôi không có một ý tưởng mong manh nào về tình trạng hiện nay là gì.”

Các chuyên gia khác bênh vực một lý thuyết khác. Chẳng hạn, Bill Borchardt của NRC  cho rằng mức phóng xạ cao gần Fukushima chủ yếu là do các thanh nhiên liệu đã qua sử dụng trong các bể ngâm.

Đây có lẽ là một vấn đề khó khăn hơn nhiều. Các thanh nhiên liệu đã qua sử dụng, bình thường được ngâm dưới nước và được che bằng mái tòa nhà của lò phản ứng, bây giờ đang phát xạ ra không khí. Chỉ có nước làm mát mới ngăn được các thanh nhiên liệu khỏi nóng chảy, thế nhưng nước làm mát lại liên tục biến thành hơi nước nhiễm xạ. Vấn đề còn đáng lo ngại hơn là làm thế nào có thể đổ thêm nước vào các bể ngâm, những bể này có thể đã hư hỏng trong cuộc động đất.

Bao nhiêu phóng xạ đã bị rò rỉ còn phụ thuộc vào tình trạng của phần tử nhiên liệu. Một phần tử nhiên liệu bao gồm khoảng 100 thanh nhiên liệu dài bốn mét, mỗi thanh mảnh như một ngón tay cái người. Bản thân các thanh làm bằng hợp kim zirconium, được nạp đầy những viên uranium oxide tròn, giống như những viên thuốc trong một tuýp thuốc. Tuy nhiên các chuyên gia sợ rằng lớp vỏ kim loại có thể đã bị ô xy hóa và đã tan chảy từng phần. Nếu điều đó xảy ra, một lượng lớn hơn các sản phẩm tách ra đang thoát ra từ các thanh nhiên liệu.

Các thiết bị đo trong một chiếc trực thăng bay trên nhà máy đã đo được 80 millisievert bức xạ tại độ cao 40 mét bên trên mái nhà máy, các mức này hạ xuống chỉ còn 4 millisievert nếu lên cao thêm 200 mét. Điều đó cho thấy bức xạ đến thẳng từ các bể ngâm.

Liệu có thể chứng minh rằng sự đánh giá này là hoàn toàn sai không? “Tôi nghĩ chúng tôi không có một ý tưởng mong manh nào về tình trạng trong các tòa nhà lò phản ứng là gì,” Borchardt của NRC nói.

“Phát hiện thấy phóng xạ trong rau”

Là một người Mỹ, Borchardt khá quen thuộc với vấn đề này. Sau sự cố lò phản ứng ở Three Mile Island gần Harrisburg, Pennsylvania năm 1979, phải mất sáu năm các kỹ sư mới có thể mở lõi lò phản ứng. Mãi đến lúc đó họ mới thấy được quá trình tan chảy đã tiến đến đâu. Hiện nay Hoa Kỳ đang cần một hệ thống theo dõi những tai nạn như thế. Nó đo phóng xạ đã bị rò rỉ bao nhiêu, cũng như tình trạng của các thanh nhiên liệu. Nhật Bản không có hệ thống nào như thế.

Ngược lại Tepco, công ty vận hành nhà máy này, đã công bố những bức ảnh chụp trong lúc mất điện. Chúng cho thấy các công nhân với đèn pin và bìa kẹp đang mò mẫm đi qua phòng điều khiển tối đen như mực của lò phản ứng đơn vị 1 và 2 để kiểm tra các thiết bị đo lường.

Mặt khác, phương án thay thế duy nhất là đọc các tín hiệu khói. Các chuyên gia cho rằng khói đen đến từ các đường cáp và các mảnh vụn, trong khi khói trắng biểu thị nước bốc hơi phía trên các phần tử nhiên liệu nóng.

Trong khi đó Tepco đo được 500 millisievert trên giờ gần lò phản ứng số 2. Bất kỳ ai còn ở lại khu vực này trong 12 giờ sẽ chết vì phóng xạ. Mức phóng xạ trong khu vực gần ba người thợ điện bị nhiễm xạ cũng cao gần như thế.

Phóng xạ quái ác này từ lúc đó đã lan rộng ra ngoài mảnh đất của nhà máy điện hạt nhân. Các máy phát hiện phóng xạ trong an toàn thực phẩm đã đo được 82.000 bequerel trên kilogram trong cải bắp trồng ở một vùng cách Fukushima 40 km về phía tây bắc. Giá trị tối đa cho phép là 500. Con số cao nhất đo được trong rau bina là 54.000 bequerel trên kilogram.

Một lần nữa, các kinh nghiệm từ Chernobyl cho thấy, phóng xạ có thể lưu giữ trong dây chuyền thực phẩm trong bao lâu. Khoảng 25 năm sau sự cố lò phản ứng, thịt từ một trong năm con lợn lòi đực hoang dã các thợ săn bắn được trong những vùng của Bavaria phải vứt đi, vì nó chứa 1.000 bequerel trên kilogram.

Chinh quyền Nhật Bản cũng tìm thấy iốt phóng xạ trong nước uống, mặc dầu mức vẫn còn khá thấp. Tuy nhiên, khi chính phủ khuyên không nên dùng nước máy để làm thức ăn cho trẻ nhỏ, các siêu thị ở Tokyo đã nhanh chóng bán ra nước đóng chai. “Không còn một chai nào trên kệ hàng” Philip White của Trung tâm Thông tin Hạt nhân cho Công dân, trung tâm của phong trào chống hạt nhân Nhật Bản, cho biết.

Việc mua bán hoảng loạn ở Tokyo đã khiến cho việc cung cấp nước uống cho nhân dân trong các vùng bị sóng thần, nơi mà hệ thống đường ống nước bị phá hủy, thêm khó khăn. Nhưng điều gì xảy ra nếu phóng xạ trong nước uống đạt đến mức thật sự đáng lo ngại?

Các phép đo phóng xạ đáng tin cậy đến mức nào?

Người Nhật sẽ phải học cách suy nghĩ bằng millisievert. Chẳng hạn, lượng cao nhất trong một giờ được báo cáo ở rìa vùng sơ tán là 0,16 millisievert. Một người có đến 25 ngày thường xuyên phơi ra trước những mức như thế có thể nhận liều lượng tối đa cho phép mỗi năm đối với những công nhân tại các nhà máy điện hạt nhân.

Còn có một nghĩa ngầm về việc không tin tưởng vào độ tin cậy của các phép đo phóng xạ thật sự ra sao. Và các nhà phê bình tự hỏi tại sao các con số phóng xạ cao nhất đọc được gần Fukushima thường xuyên do các nhân viên cảnh sát lấy chứ không phải do Tepco hay cơ quan điều tiết hạt nhân Nhật Bản.

Nhưng ngay cả nếu những nghi ngờ đó là vô căn cứ, khía cạnh âm ỉ trong phóng xạ là nó quá khó đoán trước. “Chúng ta sẽ thấy một sự chắp vá xen kẽ các vùng có mức độ phóng  xạ cao và thấp.” Peter Küppers của Viện Sinh thái Darmstadt ở vùng Tây nam nước Đức nói. Các mức phóng xạ phụ thuộc vào hướng gió, mưa và nơi tụ nước. Sau Chernobyl sự chênh lệch là cùng cực. “Có những vùng ở đông bắc Baravia và Hồ Konigssee ở Đức bị ô nhiễm nặng hơn một số vị trí trong khu vực ngăn chặn 30 km liền quanh Chernobyl,” Küppers nói.

Sự phân tán trên một vùng rộng lớn như thế ở Nhật Bản trên thực tế có thể được loại trừ. Điều này chỉ xảy ra ở Chernobyl vì lò phản ứng cháy trong nhiều ngày, cuốn chất phóng xạ vào các tầng không khí cực cao.

Lớp bụi phóng xạ rơi xuống đâu phần lớn còn phụ thuộc vào gió ở Nhật Bản. “Lúc đầu Nhật Bản đã rất may, về phương diện thời tiết,” König của Cục Phòng ngừa Phóng xạ Liên bang Đức nói. Những chiếc lông chim tai hại ấy lúc đầu bị cuốn ra biển. Nhưng các vị thần thời tiết không phải bao giờ cũng sẵn lòng thương như thế.

Một linh cảm xấu và bất tường.

Trong số cư dân của Fukushima luôn luôn có một linh cảm xấu. Yoshihiro Amano sở hữu một cửa hàng tạp phẩm nhỏ cách nhà máy hạt nhân sáu kilomet. Bây giờ ông đang xếp hàng chờ một tô mì ở một trung tâm di dân, cố gắng tận dụng hoàn cảnh. “Giận dữ cũng chẳng giải quyết được gì,” ông nói. “Nhưng chúng tôi sợ. Chúng tôi không biết phải nhiều ngày, nhiều tháng hay nhiều thập kỷ nữa, chúng tôi mới lại được trở về nhà cũ.”

Từ nay trở đi người Nhật sẽ phải sống với tình trạng không chắc chắn này, bởi vì hiểu biết của chúng ta về tác động của phóng xạ hạt nhân đối với sức khỏe còn sơ sài khủng khiếp.

Những nghiên cứu lên quan đến những người sống sót sau Hiroshima và Nagasaki là nếu 100 người nhận một liều lượng 100 millisievert, thì một trong số đó cuối cùng sẽ chết vì ung thư do kết quả phơi nhiễm.

Điều này chắc chắn có thể được coi như một mẩu tin an ủi. Một mặt, nó chỉ ra rằng nếu 40 trong số 100 người Nhật sẽ chết bình thường tại một điểm nào đó trong cuộc đời, thì con số này chỉ tăng lên thành 41 trong số 100 người phơi nhiễm100 millisievert phóng xạ. Mặt khác, con số 100 millisievert là một là một liều lượng khổng lồ. Cho đến hôm nay, mới chỉ có vài người công nhân ở Nhật bị phơi nhiễm trước một sự phóng xạ ồ ạt đến thế.

Nhưng còn những người bị nhiễm mức phóng xạ thấp hơn thì sao? Điều gì xảy ra nếu mỗi người trong số 35 triệu cư dân Tokyo bị phơi ra trước một vài millisievert phóng xạ? Có vài câu hỏi trong khoa học đang được thảo luận sôi nổi hơn, nhưng chưa có câu trả lời nào đáng tin cậy.

“Liều lượng nào cũng nguy hại”

Có một việc rõ ràng: Ngay cả trong vùng xung quanh Chernobyl, về phương diện thống kê cũng không có chứng cớ nào có ý nghĩa về việc tăng các mức của bệnh bạch cầu và ung thư sau khi tai nạn xảy ra. Có một ngoại lệ là bệnh ung thư tuyến giáp trong trẻ em, là có chứng cứ rõ ràng liên hệ với tai nạn đó. Một mặt,  không có giới hạn chính thức  thấp hơn, sao cho tại đó phóng xạ trở nên vô hại. “Liều lượng nào cũng đều nguy hại cả”, Edmund Lengfelder, giám đốc Viện Nghiên cứu Phóng xạ của Otto Hug ở Munich nói. Và người càng trẻ càng dễ bị hại.”

Phóng xạ là nguy hiểm nhất đối với phôi thai trong tử cung trong những giai đoạn phát triển sớm nhất của nó. Phóng xạ có thể gây hội chứng Down, bifida cột sống, biến dạng vòm miệng và các khuyết tật trẻ em khác. Biến đổi gen có thể được chuyển qua thế hệ sau, như phép thử DNA về sức khỏe con cái của những người công nhân liên quan đến việc thu dọn Chernobyl đã cho thấy.

Theo kết quả của một mô phỏng đáng lo ngại mà ủy ban an toàn hạt nhân Nhật Bản vừa cho ra, trẻ nhỏ bên ngoài bán kính 30 km quanh nhà máy hạt nhân bị phá hủy có thể đã hấp thu một lượng 100 millsievert trong các tuyến giáp của chúng, do i ôt phóng xạ rò rỉ khỏi nhà máy. Ở những trẻ hai tuổi, điều này làm tăng nguy cơ phát sinh ung thư tuyến giáp vào năm 15 tuổi lên năm lần.

Về lâu dài, chất đồng vị phóng xạ cesium 137 thậm chí còn nguy hiểm hơn iôt phóng xạ. Nó có chu kỳ nửa phân rã 30 năm và tích tụ trong đất và trong động vật. “Cesium 137 trở thành được phân bố trong khắp cơ thể và do đó có thể gây ra ung thư ở nhiều nơi,” Wolfgang-Ulrich Muller, một nhà sinh học vô tuyến ở thành phố miền tây nước Đức Essen nói.

Có thể sau nhiều năm hay nhiều thập kỷ điều đó mới xảy ra. Tuy nhiên, Wolfram König, lãnh đạo cục Phòng ngừa Phóng xạ Liên bang Đức, tin rằng phóng xa J từ nhà máy điện hạt nhân Fukushima đã có những nạn nhân đầu tiên của nó, do nỗi sợ phóng xạ chứ không phải do bản thân phóng xạ. “Có thể trong số những người chết trong đống đổ nát có nhiều người thiệt mạng chỉ vì không ai dám cứu họ.” König nói.

Bản tiếng Anh: Christopher Sultan dịch từ tiếng Đức.

© Hiếu Tân – Bản tiếng Việt

[1] Khi lõi lò phản ứng hạt nhân chảy tan sẽ phát ra năng lượng phóng xạ.