Nhân lực cho ngành điện hạt nhân

ĐẶNG Đình Cung
Kỹ sư tư vấn

Quốc hội vừa quyết định sản xuất điện hạt nhân vào năm 2020. Quyết định này đặt ra vấn đề đào tạo nhân lực kỹ thuật : chúng ta phải đào tạo chuyên viên về gì, bao nhiêu, và tới trình độ nào?.

Để trả lời những câu hỏi đó, chúng tôi xin dựa trên họa đồ một nhà máu điện hạt nhân kiểu PWR có nhiều xác suất Quốc hội sẽ chọn vì hiện nay là kiểu nhà máy này an toàn nhất, dễ bảo trì nhất và thông dụng nhất.

Kết cấu một nhà máy điện hạt nhân

Một nhà máy điện PWR tiêu biểu gồm bởi ba phần tương ứng với ba vòng mạch nước (xem hình).

Vòng hai và vòng ba không khác gì những nhà máy nhiệt điện than, dầu hay khí: tua bin hơi, ổ phát điện, bộ biến thế, chòi làm nguội, ống hơi nước, ống nước, máy bơm, van,... Ở những nhà máy cổ điển, người ta gọi hai vòng mạch này là vòng một và vòng hai.

Vòng một của nhà máy nằm trong tòa nhà lò phản ứng (reactor building), là phần đặc thù của một nhà máy hạt nhân. Toàn bộ nhà này tương đương với lò hơi của một nhà máy nhiệt điện cổ điển.

Tòa nhà lò phản ứng là một cấu trúc bằng thép hay bằng bê tông cốt thép bên trong lát tôn dầy bằng thép. Để phòng hờ lò phản ứng nổ, tòa nhà được thiết kế để chịu đựng áp suất cao và giam hãm những chất phóng xạ. Cấu trúc cũng có thể chịu được một tầu bay B 747 đâm xuống. Người ta cũng gọi vỏ tòa nhà này là tường giam hãm.

Ngoài lò phản ứng ra, những thiết bị chính trong tòa nhà lò phản ứng gồm bộ phát sinh hơi nước, bộ nén nước, máy bơm nước và những ống nước nối liền chúng với lò phản ứng công với một số thùng, ống dẫn nước và van điều chỉnh nhiệt độ và áp suất.

Lò phản ứng là một nồi áp suất tương tự như nồi áp suất trong bếp thường dân. Chỉ khác ở một điểm : với nồi áp suất của thường dân năng lượng để đun nước được cung cấp từ ngoài vào trong còn nguồn năng lượng của lò phản ứng hạt nhân thì ở trong nồi. Nguồn năng lượng đó là những phản ứng hạt nhân diễn ra trong những bó thanh nhiên liệu. Lõi của lò phản ứng gồm những thanh đó và những cần điều khiển dùng để kiềm chế những phản ứng hạt nhân.

Sơ đồ một nhà máy điện hạt nhân

Nhân lực thiết kế, lắp ráp và xây dựng nhà máy

Với kết cấu một nhà máy điện hạt nhân như miêu tả ở phần trên, ngoài lò phản ứng ra, không có gì là đặc thù của ngành điện hạt nhân cả : xây cất bê tông, cấu trúc thép, xoong chảo, cơ khí, điện cơ, bộ phận tự động,... Suy ra, đa số nhân lực thiết kế, lắp ráp, xây dựng và vận hành cho ngành điện hạt nhân có thể tuyển từ đội ngũ nhân lực đã được đào tạo cho những nhà máy nhiệt điện cổ điển và đã tích lũy kinh nghiệm ở những nhà máy đó.

Lò phản ứng tượng trưng cho 10 đến 17 phần trăm giá trị đầu tư của nhà máy. Trên thế giới chỉ có ba xí nghiệp có thể cung cấp lò hơi PWR thế hệ ba : Areva, Mitsubishi và Toshiba Westinghouse. Vậy vấn đề đào tạo nhân lực thiết kế lò hơi hạt nhân chưa cần phải đặt ra.

Tuy nhiên chúng ta cũng cần phải có một vài chuyên viên neutron học (neutronician) với ba trách nhiệm:

(a) nghiên cứu sự phát sinh và tác động cuả neutron trên nước và những vật liệu xung quanh để có thể hiểu những đề nghị của bên cung cấp lò phản ứng,

(b) quy định cấu hình lưu trữ những vật liệu hạt nhân trong nhà máy như thế nào để bảo đảm an toàn,

(c) đào tạo bổ túc về phản ứng hạt nhân cho nhân viên các nhà máy điện hạt nhân và các cơ sở sản xuất vật liệu phóng xạ.

Dù là hợp đồng xây nhà máy theo kiểu “chìa khóa trao tay” thì chúng ta cũng phải có kỹ sư có khả năng theo dõi tiến triển công tác thiết kế, láp ráp và xây dựng nhà máy. Dù là hợp đồng kiểu nào chăng nữa thì chúng ta vẫn có thể làm thầu phụ những phần không đặc thù hạt nhân mà chúng ta có thể làm được hay học làm. Đây là đường lối của công ty Hàn Quốc KOPEC (Korea Power Engineering Company, Inc) để bây giờ có thể bỏ thầu trọn gói những nhà máy điện hạt nhân.

Nhân lực vận hành nhà máy

Như ở mọi nhà máy nhiệt điện cổ điển, một nhà máy điện hạt nhân có chuyên viên vận hành, chuyên viên an toàn và kiểm soát viên môi trường. Nhưng cũng có những nghề đặc thù cho ngành điện hạt nhân như là chuyên viên thuyên chuyển nhiên liệu và chuyên viên về tai nạn hạt nhân.

Chuyên viên vận hành điều khiển lò phản ứng và những thiết bị sản xuất năng lượng hơi và điện liên kết với lò mình có trách nhiệm. Từ phòng điều khiển, chuyên viên này theo dõi những thông số vận hành của lò phản ứng và điều chỉnh công suất của lò tùy theo nhu cầu điện của mạng phân phối quốc gia. Công việc hàng ngày thì tương tự như công việc của mọi chuyên viên vận hành một nhà máy nhiệt điện cổ điển. Nhưng quy trình phát sinh năng lượng của một lò phản ứng hạt nhân khác với quy trình của một lò hơi cổ điển. Do đó, về thực hành, những chuyên viên này được đào tạo đặc biệt để điều khiển một nhà máy hạt nhân.

Chuyên viên an toàn kiểm tra những thiết bị của nhà máy vận hành đúng theo những quy định về an toàn. Chuyên viên này cũng có trách nhiệm ngăn ngừa rủi ro mọi sự cố và tai nạn vận hành của nhà máy. Ở một nhà máy hạt nhân, một số chuyên viên an toàn được đào tạo đặc biệt về bảo vệ phóng xạ. Chuyên viên bảo vệ phóng xạ chăm lo đến việc thực thi những quy định bảo đảm an toàn của những nguồn phóng xạ. Chuyên viên này tác động ở tất cả những nơi phát xạ hay có khả năng phát xạ, đặc biệt khi thuyên chuyển, vận tải hay biến chế những vật liệu phóng xạ.

Kiểm soát viên môi trường giám sát và đo đạc hiệu ứng của nhà máy với môi trường. Chuyên viên này thường xuyên lấy mẫu để đo hoạt tính phóng xạ những thành phần ngoài thiên nhiên một vài cây số xung quanh nhà máy : đất đá, không khí, cây cỏ, dã thú, gia súc, nước sông, nước biển, nước sinh hoạt, nông phẩm... Kiểm soát viên môi trường có trách nhiệm và uy quyền ra lệnh nhà máy ngưng hoạt động nếu thấy hoạt tính phóng xạ của khí và nước chảy từ nhà máy vượt mức quy định của pháp luật.

Như ở một nhà máy nhiệt điện cổ điển, các chuyên viên an toàn, chuyên viên bảo vệ phóng xạ và kiểm soát viên môi trường, mỗi người đều có trách nhiệm riêng của mình nhưng bao giờ cũng cộng tác phối hợp công việc của nhau. Những người này hoạt động trong một tổ yểm trợ làm tư vấn cho các nhân viên khác của nhà máy, dân quân và chính quyền địa phương trong việc tuyên truyền, thông tin và thực thi những quy định pháp lý về an toàn, vệ sinh và bảo vệ môi trường thiên nhiên.

Chuyên viên thuyên chuyển nhiên liệu tiếp nhận những bó thanh nhiên liệu hạt nhân đến nhà máy, nạp và tháo những thanh nhiện liệu khi thay đổi nhiên liệu và hợp cách hóa để ký gởi những thanh nhiên liệu đã qua sử dụng. Thường thì bên cung cấp nhiên liệu tiến hành những việc này với chuyên viên của họ. Vì thế, một nhà máy, với một hay bốn lò phản ứng, chỉ cần có một hay hai người để kiểm tra mọi việc diễn tiến xuôi xẻ.

Lực lượng phòng cháy chữa cháy và cấp cứu y tế điạ phương có thể giải quyết những tai nạn không phải là tai nạn hạt nhân hay tai nạn hạt nhân nguy kịch cấp 3 trở xuống của thang INES (*). Nhưng khi có tai nạn hạt nhân nguy kịch cấp 4 trở lên thì phải nhờ đến những chuyên viên về tai nạn hạt nhân. Những chuyên viên này có trách nhiệm kiềm chế và dẹp tắt tai nạn. Họ cũng có trách nhiệm tham mưu chính quyền và dân quân địa phương những tác động di tản dân và cấp cứu sơ bộ nạn nhân. Hiển nhiên, những hiểu biết tối thiểu về các động tác khẩn cấp cứu người bị nạn khi xảy ra một sự cố phóng xạ là rất cần thiết đối với chính quyền và dân quân địa phương ở chung quanh nhà máy hạt nhân. Điều này cũng liên quan đến vấn đề trình độ “dân trí” nói tới ở cuối bài.

Số lượng và trình độ

Nhiều ý kiến cho rằng một lò phản ứng thì sẽ chỉ cần đến một phần tư nhân lực của một nhà máy bốn lò. Ý kiến này vừa đúng vừa sai.

Tỷ dụ, vận hành nhà máy. Trên nguyên tắc thì mỗi lò phản ứng phải có một đội gồm ba hay bốn kỹ thuật viên làm việc dưới sự chỉ huy của một kỹ sư. Nhưng, vì phải có một đội thường trực có mặt 24 giờ mỗi ngày, 365 ngày mỗi năm, mỗi đội chỉ có thể làm việc 8 giờ mỗi ngày và một người có khi phải vắng mặt ngoài nghiệp vụ chính (ốm đau, việc tư, công tác công đoàn, học tập bổ túc...) mỗi lò phản ứng phải có bốn đội. Nếu một nhà máy có bốn lò phản ứng thì, trên nguyên tắc, sẽ cần đến 16 đội. Nhưng, vì có thể phối hợp những trường hợp vắng mặt ngoài nghiệp vụ chính, nhà máy có thể giảm nhu cầu về nhân lực xuống còn 14 đội.

Ngược lại, dù có một lò phản ứng hay 60 lò như ở Pháp thì cả nước cũng chỉ cần đến một đoàn khoảng một trăm chuyên viên về tai nạn hạt nhân. Lý do là các chuyên-gia ngành hạt nhân không thể tưởng-tượng được khả năng xẩy ra cùng một lúc hai tai nạn nguy kịch cấp 4 trở lên. Từ khi xảy ra tai nạn Tchernobyl, trên thế giới chưa có tai nạn nào nguy kịch đến thế. Nhưng thường trực vẫn phải có một đoàn chuyên gia sẵn sàng can thiệp ở bất cứ nơi nào có tai nạn hạt nhân chậm nhất một giờ sau khi sự cố xảy ra. Vì thời hạn phản ứng rất ngắn nên chúng ta phải có một lực lượng cứu trợ tai nạn hạt nhân riêng chứ không thể trông cậy vào những cam kết tương trợ nước ngoài. Cũng vì lý do đó mà doanh trại lực lượng đặc công này nên đặt ở một sân bay gần các nhà máy hạt nhân tương lai.

Cũng có nhiều ý kiến cho rằng ngành hạt nhân đòi hỏi tất cả nhân viên kỹ thuật đều phải có học vị tiến sĩ. Ý kiến này hoàn toàn sai.

Một nhà máy là một cơ sở sản xuất. Trừ một số tình huống nêu sau đây, nhu cầu về nhân lực chỉ là những chuyên viên trình độ cử nhân hoặc kỹ sư.

Vì phải biết nhiều chuyện, chuyên viên neutron học phải là một kỹ sư về thủy nhiệt động lực học (hydro thermo dynamics) và có trình độ cao học về neutron học. Kỹ sư chỉ huy đội chuyên viên vận hành cũng nên có trình độ cao học về nhiệt thủy động học và một chút kiến thức về neutron học.

Những chuyên viên an toàn, chuyên viên bảo vệ phóng xạ và kiểm soát viên chỉ cần có trình độ cử nhân. Nếu có trình độ cao học thì càng tốt. Nhưng đây không phải là một điều kiện ắt có. Ngoài ra, vì giao thiệp nhiều với những nhà nghiên cứu các trung tâm nghiên cứu khoa học, các người này có thể dùng những kết quả đo đạc và quan sát cho nhà máy làm dữ liệu cho một luận án tiến sĩ nếu muốn, để sau này chuyển nghề từ sản xuất sang nghiên cứu khoa học và giảng dạy đại học. Đây là một việc đáng khuyến khích nhưng không phải là một điều kiện để đảm nhiệm chức vụ trong nhà máy hay ở văn phòng thiết kế.

***

Trình bày như trên thì chúng ta hoàn toàn có thể khởi công xây nhà máy điện hạt nhân đầu tiên vào năm 2014 để đưa vào sản xuất năm 2020.

Tuy nhiên, đó chỉ là tính toán một cách máy móc.

Trước tiên là chúng ta vẫn phải xây những nhà máy điện cổ điển và nhu cầu nhân lực cho những nhà máy đó cũng tăng. Vậy chúng ta không thể lấy nhân lực của những nhà máy cổ điển để bổ vào nhà máy điện hạt nhân. Thêm vào đó, chúng ta vẫn phải đào tạo nhân lực đặc thù cho ngành điện hạt nhân. Theo những thông tin đọc trên mạng Internet thì Chính phủ hiện nay chưa có chính sách đào tạo đủ hợp lý để cung cấp đủ nhân lực cho mọi ngành kinh tế chứ không nói đến ngành điện lực.

Điều thứ hai, và cũng là điều quan trọng nhất, là an toàn công nghiệp, đặc biệt là an toàn hạt nhân, không thể dựa vào một số chuyên gia dù những chuyên gia đó được đào tạo đông đảo và khả năng kỹ thuật của họ được bồi dưỡng bài bản. Tai nạn Tchernobyl là một chứng minh cụ thể. An toàn chỉ có thể được bảo đảm khi dân trí đã được nâng cao để đạt trình độ một văn hóa. Để 85 triệu người dân đạt được trình độ này thì phải vận động, tuyên truyền và giáo dục trong cả một thế hệ. Cho tới nay, chưa thấy Chính phủ có ý định làm việc này.

Một lần nữa chúng tôi xin hoãn lại dự án điện hạt nhân để có thì giờ đào tạo nhân lực và giáo dục dân.

ĐẶNG Đình Cung

Nguồn: bài đã đăng Sài Gòn Tiếp thị, tác giả gửi cho Diễn Đàn sau khi đã chỉnh sửa

-----

Chú thích

(*) INES (International Nuclear Event Scale, Thang Sự cố Hạt nhân Quốc tế) là một công cụ dùng để thông tin đại chúng một cách chính xác và mau chóng về những sự cố và tai nạn hạt nhân và phóng xạ.

Người ta xếp loại những sự-kiện trên một thang có bảy cấp : cấp 4 đến 7 gọi là “tai-nạn” và cấp 1 đến 3 gọi là “sự-cố”. Những sự-kiện không có ý-nghĩa về an toàn hạt nhân hay an toàn phóng xạ được gọi là hạ cấp hay là cấp 0. Người ta không xếp loại những thiên tai hạt nhân hay phóng xạ. (tỷ dụ radon tự phát từ lòng đất).

Những cấp INES đó là như sau:

7. Tai nạn trọng đại (major accident)

6. Tai nạn nghiêm trọng (serious accident)

5. Tai nạn với hậu quả lớn (accident with wider consequences)

4. Tai nạn với hậu quả địa phương (accident ưith local consequences)

3. Sự cố nghiêm trọng (serious incident)

2. Sự cố (incident)

1. Sự cố không bình thường (anomaly)

0. Sự lệch, không có ý nghĩa về an toàn (deviation, no safety significance)

(Theo “Ines, The International Nuclear and Radiological Event Scale” đăng ở địa-chỉ Internet http://www.iaea.org/Publications/Factsheets/English/ines.pdf)