Thứ năm, 15/05/2025 09:15 GMT+7

Đào tạo nhân lực cho điện hạt nhân: Vai trò của lò phản ứng Đà Lạt

Trong khi Trung tâm KH&CN hạt nhân quốc gia với lò phản ứng mới 10 MW còn đang trong quá trình chuẩn bị thì lò phản ứng nghiên cứu Đà Lạt cần được coi là một cơ sở huấn luyện và đào tạo nguồn nhân lực quan trọng cho điện hạt nhân.

Kiến tập vận hành lò phản ứng nghiên cứu Đà Lạt

Việc Việt Nam tái khởi động chương trình điện hạt nhân vào cuối năm 2024 đã mở ra những nhiệm vụ mới cho ngành năng lượng nguyên tử, trong đó có yêu cầu về nguồn nhân lực chất lượng cao cho công tác xây dựng, vận hành, quản lý và đảm bảo an toàn cho nhà máy điện hạt nhân. Do Việt Nam là “người mới”, chưa có hiểu biết chuyên sâu về công nghệ hạt nhân, cũng như kinh nghiệm vận hành nhà máy điện hạt nhân, nên việc đào tạo nguồn nhân lực được coi là một nhiệm vụ quan trọng hàng đầu.

Hiện tại, bên cạnh việc gửi nhân lực tới các cơ sở nghiên cứu quốc tế đào tạo, bồi dưỡng thì việc nâng cao năng lực trong nước đang gặp thách thức: 1) Trung tâm KH&CN hạt nhân Quốc gia với lò phản ứng nghiên cứu vẫn còn đang trên tiến trình phê duyệt; 2) Việt Nam chưa có cơ sở đào tạo chuyên biệt nguồn nhân lực hạt nhân. Trước đây, vào năm 1999, Việt Nam đã được Chính phủ Ấn Độ viện trợ xây dựng một trung tâm đào tạo hạt nhân với tên dự kiến là Trung tâm Hồ Chí Minh Nehru nhưng sau đó vì nhiều lý do đã dừng dự án này. Sau đó, một kế hoạch khác là thành lập Trung tâm đào tạo hạt nhân ở Hà Nội nhưng khi chương trình điện hạt nhân dừng thì cũng không tiếp tục phát triển nên trung tâm này thiếu trang thiết bị và nhân sự để đào tạo nhân lực cho điện hạt nhân.

Trong bối cảnh đó, lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt có thể được coi như một cơ sở đào tạo và huấn luyện nhân lực hữu hiệu, giúp thu hẹp khoảng cách giữa lý thuyết và thực tiễn, đồng thời tạo điều kiện để các chuyên gia, kỹ sư tiếp cận môi trường thực nghiệm, nâng cao kiến thức, kỹ năng nhằm đáp ứng yêu cầu quản lý, vận hành và đảm bảo an toàn cho các lò phản ứng hạt nhân công suất lớn trong tương lai^1,2.

Tương đồng và khác biệt giữa lò phản ứng nghiên cứu với lò phản ứng năng lượng

Được thiết kế theo công nghệ ban đầu là TRIGA - MARK II và công suất định danh 250 kW, đến năm 1982-1983, lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt đã được khôi phục và mở rộng với công suất 500 kW. Từ đó cho tới nay, lò phản ứng Đà Lạt đã trở thành một cơ sở nghiên cứu và sản xuất đồng vị phóng xạ quan trọng của Việt Nam. Mặc dù là lò phản ứng chuyên biệt cho nghiên cứu và công suất khiêm tốn nhưng lò phản ứng Đà Lạt từ trước đến nay vẫn là một nơi đào tạo và nghiên cứu quan trọng của ngành năng lượng nguyên tử.

So với lò phản ứng năng lượng trong các nhà máy điện hạt nhân, lò phản ứng Đà lạt có một số nét tương đồng và khác biệt trong quản lý, vận hành, khai thác đảm bảo an toàn.

Nhìn chung, các lò phản ứng nghiên cứu như lò phản ứng Đà Lạt và các lò phản ứng năng lượng trong các nhà máy điện hạt nhân đều có điểm chung nhất là sử dụng chuỗi phản ứng phân hạch để tạo ra bức xạ và năng lượng. Hai loại lò phản ứng đều chung các nguyên tắc về quản lý và đảm bảo an toàn nhưng khác nhau về mục tiêu, quy mô, thiết kế và mức độ phức tạp trong vận hành. Nếu lò phản ứng nghiên cứu đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu, phát triển công nghệ và đào tạo nhân lực, thì lò phản ứng năng lượng tập trung vào sản xuất điện, yêu cầu hệ thống an toàn nghiêm ngặt hơn để đảm bảo vận hành ổn định và kiểm soát rủi ro trên quy mô lớn.

Tương đồng trong quản lý, vận hành và đảm bảo an toàn

Cơ sở pháp lý và tiêu chuẩn an toàn: Cả lò nghiên cứu và lò năng lượng đều tuân thủ các quy định nghiêm ngặt về an toàn hạt nhân, dựa trên các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế. Các nguyên tắc an toàn chung bao gồm bảo vệ nhiều lớp, kiểm soát phơi nhiễm bức xạ và ứng phó sự cố^3,4.
Kiểm soát phản ứng hạt nhân: Cả hai loại lò phản ứng đều sử dụng thanh điều khiển và/hoặc chất hấp thụ neutron để điều chỉnh mật độ neutron, từ đó kiểm soát hệ số nhân neutron (k), đảm bảo phản ứng dây chuyền diễn ra ổn định và an toàn trong quá trình vận hành.
Hệ thống làm mát và bảo vệ phóng xạ: Cả hai lò phản ứng đều có hệ thống làm mát, bảo vệ chống phóng xạ và giám sát mức độ phóng xạ trong môi trường xung quanh.

Giám sát và bảo vệ: Các yêu cầu về giám sát và bảo vệ cũng tuân theo các quy định từ OECD-NEA và IAEA nhằm đảm bảo tính toàn vẹn của hệ thống vận hành⁵.

Những khác biệt quan trọng

Sự khác biệt về mục tiêu hoạt động, quy mô và thiết kế khiến việc quản lý, vận hành và đảm bảo an toàn của hai loại lò phản ứng này cũng khác biệt (Bảng 1).

Đặc điểm	Lò phản ứng nghiên cứu	Lò phản ứng năng lượng
Mục tiêu	Phục vụ nghiên cứu khoa học, sản xuất đồng vị phóng xạ, thử nghiệm vật liệu, đào tạo nhân lực.	Sản xuất điện thương mại với quy mô lớn, cung cấp điện cho lưới điện quốc gia.
Công suất nhiệt	Thấp (thường dưới 100 MWt)	Cao (thường trên 1.000 MWt)
Thiết kế lò phản ứng	Đa dạng về cấu trúc (bể mở, kênh nước, mô-đun...), linh hoạt tùy theo mục đích nghiên cứu.	Được tối ưu để sản xuất điện, thường là nước áp lực (PWR), nước sôi (BWR).
Kiểm soát phản ứng	Hoạt động theo chu kỳ không liên tục, có thể điều chỉnh linh hoạt theo nhu cầu nghiên cứu.	Hoạt động liên tục trong thời gian dài để đảm bảo cung cấp điện ổn định.
Quản lý nhiên liệu và chất thải	Dùng nhiên liệu có độ giàu cao hơn (HEU hoặc LEU) nhưng tiêu thụ ít hơn. Chất thải chủ yếu từ nghiên cứu và sản xuất đồng vị phóng xạ, ít chứa sản phẩm phân hạch lâu dài.	Dùng nhiên liệu giàu thấp hơn (LEU) nhưng tiêu thụ với số lượng lớn, tạo ra nhiều chất thải phóng xạ cần lưu trữ dài hạn.
An toàn và ứng phó sự cố	Nguy cơ sự cố thấp hơn, tác động môi trường và cộng đồng thường giới hạn trong phạm vi hẹp.	Đòi hỏi hệ thống an toàn phức tạp hơn, vì sự cố có thể ảnh hưởng đến hàng triệu người và môi trường rộng lớn.
Vai trò đào tạo	Đóng vai trò quan trọng trong đào tạo nhân lực cho ngành hạt nhân, thử nghiệm công nghệ trước khi ứng dụng vào nhà máy điện hạt nhân.	Chủ yếu vận hành theo quy trình ổn định, ít thay đổi công nghệ trong thời gian ngắn.

Bảng 1: Sự khác biệt hai loại lò phản ứng này.

Với những sự tương đồng và khác biệt giữa lò phản ứng nghiên cứu và lò phản ứng năng lượng mà nhiều quốc gia khi bắt đầu chương trình điện hạt nhân đã sử dụng lò phản ứng nghiên cứu như một công cụ quan trọng để đào tạo nhân lực cho chương trình điện hạt nhân của mình. Chúng ta có thể điểm qua một số quốc gia tiêu biểu:

Pháp: Trước khi mở rộng chương trình điện hạt nhân vào những năm 1970, Pháp đã sử dụng các lò nghiên cứu như Zoé và Osiris để đào tạo chuyên gia⁶.

Hàn Quốc: Lò HANARO đã được sử dụng như một nền tảng thực hành cho các kỹ sư hạt nhân, giúp họ làm quen với các nguyên tắc vận hành, an toàn lò phản ứng và ứng dụng công nghệ hạt nhân. Thông qua các chương trình đào tạo thực nghiệm, kỹ sư có cơ hội nghiên cứu về vật lý neutron, điều khiển lò và xử lý nhiên liệu hạt nhân. Ngoài ra, lò HANARO cũng hỗ trợ các khóa huấn luyện mô phỏng sự cố nhằm nâng cao kỹ năng phản ứng và đảm bảo an toàn trong vận hành nhà máy điện hạt nhân⁷.

Nhật Bản: Nhật Bản là nước sử dụng khá nhiều lò phản ứng nghiên cứu để đào tạo nhân lực vận hành nhà máy điện hạt nhân. Các lò như JRR-3, KUR, UTR-KINKI, và Joyo không chỉ phục vụ nghiên cứu mà còn được các trường đại học và Trung tâm đào tạo (JAEA) sử dụng tổ chức các khóa huấn luyện chuyên sâu về vận hành, an toàn và quản lý nhiên liệu.

UAE: Trước khi vận hành nhà máy điện hạt nhân Barakah, UAE đã gửi kỹ sư sang Hàn Quốc đào tạo tại các lò phản ứng nghiên cứu, đặc biệt là HANARO, đồng thời phối hợp với IAEA để thiết lập chương trình đào tạo trong nước.

Sự thành công của các chương trình hạt nhân ở bốn quốc gia tiêu biểu (Pháp thiết kế, phát triển và chuyển giao công nghệ; Hàn Quốc học hỏi, làm chủ và xuất khẩu công nghệ; UAE học hỏi, tiếp nhận và làm chủ công nghệ) đã đem lại các bài học kinh nghiệm quý báu cho các quốc gia đi sau. Đây cũng là gợi ý để Việt Nam có thể sử dụng lò phản ứng nghiên cứu Đà Lạt để đào tạo nhân lực cho các dự án điện hạt nhân trong tương lai. Các chương trình thực hành trên lò phản ứng, mô phỏng vận hành lò phản ứng và hợp tác quốc tế sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng đội ngũ chuyên gia hạt nhân trình độ cao.

Đào tạo nhân lực trên lò phản ứng Đà Lạt

Tính từ năm 1984 đến nay, lò phản ứng Đà Lạt đã vận hành hơn 70.000 giờ, trở thành cơ sở duy nhất tại Việt Nam cung cấp môi trường thực nghiệm thực tế về lò phản ứng hạt nhân. Trong quá trình vận hành, Viện Nghiên cứu hạt nhân đã phối hợp với các đối tác quốc tế như Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Nhật Bản (JAEA) tổ chức các khóa huấn luyện về công nghệ lò phản ứng, quan trắc phóng xạ môi trường, ứng phó sự cố bức xạ và hạt nhân cho hàng trăm lượt cán bộ từ các cơ quan nghiên cứu, đào tạo và quản lý chuyên ngành. Ngoài ra, hơn 150 lượt học viên từ Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam (VINATOM), Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), Cục An toàn Bức xạ và Hạt nhân (VARANS), cùng các giảng viên và nghiên cứu sinh của các trường đại học trong nước đã tham gia các khóa đào tạo chuyên sâu tại đây.

Việc vận hành và nghiên cứu suốt 40 năm trên lò phản ứng nghiên cứu duy nhất ở Việt Nam đã giúp tích lũy những năng lực quan trọng trong sản xuất đồng vị phóng xạ phục vụ y tế, ứng dụng kỹ thuật hạt nhân vào các ngành kinh tế - xã hội, cũng như trong quản lý, vận hành và khai thác lò phản ứng hạt nhân. Đặc biệt, quá trình khôi phục và nâng công suất lò, chuyển đổi vùng hoạt từ nhiên liệu độ giàu cao sang độ giàu thấp, chế tạo hệ điều khiển, quản lý và xử lý chất thải phóng xạ, cùng các biện pháp đảm bảo kỹ thuật và an toàn đã giúp hình thành một đội ngũ chuyên gia có kinh nghiệm sâu rộng trong quản lý, tính toán, phân tích an toàn lò phản ứng hạt nhân. Những bài học và kinh nghiệm tích lũy được là nguồn tri thức quý giá, góp phần quan trọng vào việc đào tạo nhân lực cho chương trình điện hạt nhân trong tương lai.

Với những năng lực như vậy, Viện Nghiên cứu hạt nhân cũng thường xuyên tiếp nhận và tổ chức thực tập, kiến tập cho hàng trăm sinh viên trên toàn quốc mỗi năm, đặc biệt là từ các trường thuộc chương trình đào tạo nhân lực hạt nhân trước đây như Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG Hà Nội, ĐHQG TP.HCM), Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Đà Lạt và Đại học Điện lực. Chương trình thực tập được Viện thiết kế linh hoạt, kết hợp lý thuyết với thực hành để đảm bảo sinh viên nắm vững kiến thức chuyên môn.

Các sinh viên trong phòng thí nghiệm neutron

Bên cạnh nghiên cứu, lò phản ứng Đà Lạt còn là môi trường huấn luyện thực tế hiệu quả, giúp học viên tiếp cận hoạt động vận hành lò, kiểm soát công suất, thông lượng neutron, đảm bảo an toàn bức xạ và an toàn hạt nhân, hoạt động bảo dưỡng sửa chữa, quản lý nhiên liệu và chất thải phóng xạ. Đặc biệt, các thí nghiệm vật lý trên lò giúp người học hiểu sâu về các quá trình diễn ra bên trong lò phản ứng năng lượng, tiếp cận thực tế với các quy trình đảm bảo an toàn bức xạ hạt nhân và ứng phó sự cố - những nội dung mang lại những trải nghiệm và tích lũy kinh nghiệm mà các hệ thống mô phỏng không thể thay thế. Đây là bước chuẩn bị quan trọng trước khi học viên tiếp cận lò phản ứng công suất và nhà máy điện hạt nhân.

Không chỉ có vậy, lò phản ứng Đà Lạt cũng có thể hỗ trợ huấn luyện hoạt động kiểm tra, hiệu chuẩn thiết bị đo bức xạ, cung cấp dữ liệu nghiên cứu vật lý lò, đánh giá và quản lý nhiên liệu,… Đặc biệt, đây còn là cơ sở huấn luyện hết sức phù hợp về an toàn bức xạ và hạt nhân, giúp học viên nắm vững quy trình kiểm soát phóng xạ và ứng phó sự cố trước khi làm việc tại các cơ sở hạt nhân. Kinh nghiệm vận hành an toàn, hiệu quả lò phản ứng Đà Lạt trong suốt hơn 40 năm qua cũng là một trong những tri thức, kinh nghiệm quý báu cho mục đích đào tạo và phát triển nguồn nhân lực hạt nhân.

Làm gì để phát huy vai trò của lò phản ứng Đà Lạt?

Với hơn 40 năm vận hành an toàn và hiệu quả, lò phản ứng Đà lạt có thể trở thành nền tảng quan trọng giúp Việt Nam phát triển nhân lực cho các dự án điện hạt nhân trong tương lai. Đặc biệt với những gì tích lũy trong bốn thập niên này, Viện Nghiên cứu Hạt nhân có đủ tiềm năng để phát triển thành một cơ sở nghiên cứu và huấn luyện chuyên sâu, góp phần đào tạo nguồn nhân lực hạt nhân trình độ cao, hỗ trợ cho chương trình điện hạt nhân.

Để phát huy khả năng của lò phản ứng Đà Lạt trong hỗ trợ đào tạo nhân lực cho nhà máy điện hạt nhân, thiết nghĩ cần có các giải pháp nâng cấp cơ sở vật chất, trang thiết bị, xây dựng và chuẩn hóa chương trình đào tạo theo chuẩn quốc tế, nâng cao trình độ và nghiệp vụ sư phạm của những cán bộ tham gia vào công tác đào tạo. Dù có nguyên lý hoạt động tương đồng với lò phản ứng công suất nhưng lò nghiên cứu chủ yếu phục vụ nghiên cứu khoa học và sản xuất đồng vị phóng xạ. Vì vậy, cần có sự điều chỉnh phù hợp để đáp ứng yêu cầu huấn luyện nhân lực vận hành nhà máy điện hạt nhân⁷.

Những giải pháp thiết thực bao gồm: Nâng cấp cơ sở vật chất: Cải thiện trang thiết bị nghiên cứu, chuẩn bị chỗ ăn ở sinh hoạt cho học viên và giảng viên ở xa đến nghiên cứu, đào tạo; Xây dựng chương trình đào tạo chuẩn quốc tế: Xây dựng, chuẩn hóa các khóa học từ cơ bản đến chuyên sâu, bao gồm vận hành, bảo dưỡng, kiểm soát bức xạ và ứng phó sự cố; Chuẩn hóa bộ phận chuyên trách đào tạo: Quản lý và tổ chức chương trình một cách chuyên nghiệp, tối ưu việc sử dụng LPUHNĐL trong hoạt động huấn luyện.

Hiện nay, Quy hoạch phát triển năng lượng nguyên tử của Việt Nam đã đề cập vai trò đào tạo nhân lực cho Trung tâm KH&CN hạt nhân quốc gia với lò phản ứng mới. Tuy nhiên, để tận dụng sức đóng góp của một thiết bị nghiên cứu quan trọng sẵn có và những know-how đã được tích lũy theo thời gian như lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, hẳn vai trò của lò phản ứng này cần được xét đến trong việc phát triển nguồn nhân lực cho chương trình điện hạt nhân trong tương lai. Nhờ đó, Viện Nghiên cứu hạt nhân sẽ có cơ sở để tăng cường đầu tư vào đào tạo, bao gồm kinh phí, cơ chế hợp tác và chính sách thu hút nhân tài. Một số quốc gia như Hàn Quốc và Nhật Bản đã thành công trong việc lồng ghép chương trình đào tạo nhân lực vào chiến lược phát triển điện hạt nhân, giúp đảm bảo đội ngũ chuyên gia sẵn sàng khi dự án mở rộng.

PGS.TS Nguyễn Xuân Hải, TS. Nguyễn Kiên Cường
Viện Nghiên cứu hạt nhân, Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam

Nguồn tin: https://khoahocphattrien.vn/khoa-hoc/nganh-khoa-hoc-va-cong-nghe-nhung-ky-vong-o-tuong-lai/20250109081953532p1c160.htm

Tài liệu tham khảo
[1] International Atomic Energy Agency (IAEA), The Role of Research Reactors in Introducing Nuclear Power, Available: https://www.iaea.org/sites/default/files/gc/gc56inf-3-att5_en.pdf, [Accessed: 04-Mar-2025].

[2] International Atomic Energy Agency (IAEA), Technical Report Series No. 482: History, Development and Future of TRIGA Research Reactors, Available: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/trs482web-68751096.pdf, [Accessed: 04-Mar-2025].

[3] International Atomic Energy Agency (IAEA), Safety of Research Reactors, IAEA Safety Standards Series No. SSR-3, Vienna, 2016. Available: https://www.iaea.org/publications/11031/safety-of-research-reactors, [Accessed: 04-Mar-2025].

[4] International Atomic Energy Agency (IAEA), Safety of Nuclear Power Plants: Design, IAEA Safety Standards Series No. SSR-2/1 (Rev. 1), Vienna, 2016. Available: https://www.iaea.org/publications/10885/safety-of-nuclear-power-plants-design, [Accessed: 04-Mar-2025].

[5] OECD Nuclear Energy Agency (OECD-NEA), The Safety of Nuclear Installations, OECD Publishing, 2010. Available: https://www.oecd-nea.org/jcms/pl_14990/the-safety-of-nuclear-installations, [Accessed: 04-Mar-2025].

[6] Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA), Research Nuclear Reactors, 2012. Available: https://www.cea.fr/english/Documents/scientific-and-economic-publications/nuclear-energy-monographs/CEA_Monograph9_Research-nuclear-reactor_2012_GB.pdf, [Accessed: 04-Mar-2025].

[7] J. Ha, I.C. Lim, S.Y. Oh, S. Wu, Research Reactor: A Powerhouse of Nuclear Technology in Korea. Available: https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/P1575_CD_web/datasets/papers/F4%20Ha.pdf, [Accessed: 04-Mar-2025].

Bài đăng KH&PT số 1334 (số 10/2025)