Thứ năm, 10/10/2024 05:33 GMT+7

Đoàn chuyên gia IAEA trong khuôn khổ dự án hợp tác kỹ thuật VIE1011 làm việc tại Viện Nghiên cứu hạt nhân

Trong khuôn khổ dự án hợp tác kỹ thuật VIE1011 giai đoạn 2024-2025 với chủ đề “Tăng cường năng lực quốc gia trong thiết kế và phân tích an toàn cho Lò phản ứng nghiên cứu mới công suất cao đa mục tiêu”, do TS. Trần Chí Thành, Viện trưởng Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam (NLNTVN) làm Chủ dự án, một trong những hoạt động trọng tâm là trao đổi kinh nghiệm từ các chuyên gia về thực hiện dự án xây dựng lò phản ứng nghiên cứu từ giai đoạn lựa chọn địa điểm, thiết kế, xây dựng, lắp đặt thiết bị, vận hành và sử dụng. Trong gần 5 ngày làm việc từ ngày 23 đến 27/9/2024, đoàn chuyên gia từ Viện Nghiên cứu năng lượng nguyên tử Hàn Quốc (KAERI) được Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) mời đã đến Đà Lạt cùng làm việc, trao đổi trực tiếp với các cán bộ Trung tâm Lò phản ứng của Viện Nghiên cứu hạt nhân (NCHN) và trực tuyến với các cán bộ liên quan của Viện Khoa học và kỹ thuật hạt nhân (KH&KTHN) và Trung tâm Đào tạo hạt nhân về thiết kế, phân tích an toàn và sử dụng lò phản ứng nghiên cứu.

Toàn cảnh buổi làm việc

Hiện tại, Viện NCHN đang vận hành, khai thác Lò phản ứng nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt với mức công suất 500 kW từ năm 1984. Tuy nhiên, lò phản ứng không đáp ứng được yêu cầu hiện tại trong sản xuất đồng vị cung ứng cho y tế, nghiên cứu vật liệu cũng như tiến hành các thí nghiệm hiện đại. Dự án Lò phản ứng nghiên cứu mới của Trung tâm Nghiên cứu Khoa học công nghệ hạt nhân (NCKHCNHN) đang được tiến hành ở giai đoạn nghiên cứu khả thi, trong đó công tác chuẩn bị cho việc thiết kế cơ sở, phân tích an toàn và đánh giá khả năng khai thác, sử dụng để đạt được mục tiêu của dự án là rất quan trọng. Các bài trình bày, nội dung trao đổi từ các chuyên gia quốc tế là rất cần thiết để giúp các cán bộ trong nước chuẩn bị tốt hơn về các công tác quản lý, kỹ thuật và nhân lực cho dự án.

Đoàn chuyên gia gồm các thành viên có nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết kế và khai thác lò phản ứng nghiên cứu: TS. Cheol PARK, chuyên gia trong lĩnh vực thủy nhiệt, phân tích an toàn; TS. Byung Chul LEE chuyên gia trong thiết kế vật lý, quản lý nhiên liệu và vùng hoạt và TS. Hoan Sung JUNG chuyên gia trong thiết kế, khai thác sử dụng lò nghiên cứu và đang phụ trách chính dự án xây dựng Lò nghiên cứu Kijang (KJRR).

Đoàn chuyên gia trao đổi chuyên môn với các cán bộ của Viện NCHN, Viện KH&KTHN và Trung tâm Đào tạo hạt nhân

Với kinh nghiệm thực hiện thiết kế, khai thác trên các lò phản ứng HANARO (Korea) công suất 30 MW, lò JRTR (Jordan) công suất 5 MW (có thể nâng công suất lên 10 MW) và đang thiết kế, xây dựng lò KJRR (Korea) công suất 15 MW, các chuyên gia đã chuyển tải các thông tin chi tiết, mang tính khoa học và đúc kết kinh nghiệm trong khi thực thi các dự án. Một số chủ đề được trình bày và trao đổi bao gồm:

Các phương pháp thiết kế Vật lý cho lò phản ứng nghiên cứu: lấy ví dụ từ thiết kế, vận hành lò phản ứng JRTR; một số thông số Vật lý quan trọng là độ phản ứng dự trữ dập lò; sự thuận lợi và khó khăn của một số vật liệu sử dụng làm vành phản xạ; các điều kiện phân tích về neutron sử dụng phương pháp Monte Carlo (chương trình McCARD); một số thiết kế vùng hoạt ban đầu, xác định chi tiết hệ số nhiệt độ và công suất cũng như xem xét một số ứng dụng cụ thể trong tính toán thiết kế.
Quản lý nhiên liệu và vùng hoạt: hiệu lực hóa và đánh giá độ bất định kết quả tính toán từ các chương trình đối với thiết kế lò nghiên cứu; giới thiệu các bài toán benchmark của IAEA liên quan đến lò phản ứng nghiên cứu; hệ thống quản lý nhiên liệu và vùng hoạt của KAERI; chiến lược nạp tải nhiên liệu, quản lý nhiên liệu của các lò phản ứng nghiên cứu HANARO, JRTR và KJRR.
Phương pháp thiết kế lò phản ứng nghiên cứu: thông qua phân loại các cấu trúc, hệ thống và thành phần được lấy ví dụ từ các lò phản ứng JRTR và KJRR, đề cập đến một số yêu cầu thiết kế về vật lý, thủy nhiệt, cơ khí và nhiên liệu; một số thông số quan trọng trong thiết kế cần thiết phải được quan tâm và xem xét khả năng thay đổi, hiệu lực hóa các chương trình tính toán thủy nhiệt và phân tích an toàn cũng được giới thiệu sơ bộ.
Thiết kế thủy nhiệt: đánh giá, xác lập các giá trị thủy nhiệt trong thiết kế cũng như giới hạn của các thông số ONB, OFI và CHFR, nhiệt độ nhiên liệu và giới hạn vận tốc dòng chảy làm mát vùng hoạt; các hệ thức hiệu chỉnh trong tính toán thủy nhiệt phù hợp cho các loại nhiên liệu khác nhau cũng được đề cập; chuẩn bị các thông số cơ bản (công suất, lưu lượng, áp suất, nhiệt độ, loại nhiên liệu, v.v), input file cho tính toán các thông số thủy nhiệt; đánh giá kết quả tính toán với các hệ số kênh nóng kỹ thuật với sai số hệ thống hoặc ngẫu nhiên cũng như độ bất định của các thông số có mặt trong quá trình thiết kế và chế tạo, lắp đặt lò phản ứng được trình bày chi tiết; các kết quả tính toán được lấy ví dụ cụ thể trong quá trình tính toán thiết kế lò phản ứng JRTR; chi tiết về hướng dòng chảy làm mát, làm nguội vùng hoạt khi đảo dòng với hướng làm mát vùng hoạt từ trên xuống; một ví dụ điển hình trong tính toán động học dòng chảy 3 chiều được đưa ra.
Phân tích an toàn: ví dụ điển hình của các lò phản ứng do KAERI thiết kế như HANARO, JRTR và KJRR bằng chương trình RELAP5; các thông số thủy nhiệt trong quá trình phân tích an toàn được xác định và một số ví dụ cụ thể trên lò JRTR và KJRR; một số vấn đề cần thiết được thực hiện trong quá trình phân tích an toàn cho lò phản ứng nghiên cứu như xác định điều kiện khởi đầu sự cố, các tiêu chuẩn an toàn, tiến hành phân tích an toàn, thay đổi và hiệu lực hóa các chương trình tính toán thủy nhiệt, xây dựng mô hình tính toán và chuẩn bị input, một số ví dụ phân tích sự cố cho lò phản ứng nghiên cứu JRTR (LOFA, RIA, LOCA) được trình bày, phân tích hậu quả sự cố.
Khai thác và sử dụng lò phản ứng HANARO: thiết kế, đặc trưng kỹ thuật và khai thác, sử dụng lò nghiên cứu đa mục tiêu; một số ứng dụng tiêu biểu được đề cập bao gồm: Nhiễu xạ neutron, tán xạ neutron góc nhỏ, thiết bị chiếu xạ neutron ngoài vùng hoạt, ứng dụng của các kênh ngang, phân tích kích hoạt, chiếu xạ đơn tinh thể silic, sản xuất đồng vị phóng xạ, vv; các thiết bị sử dụng trên kênh ngang được đề cập với các ứng dụng đang triển khai; triển khai các thí nghiệm liên quan đến vật liệu và nhiên liệu hạt nhân trên lò HANARO cho phát triển điện hạt nhân.
Giới thiệu về dự án lò phản ứng nghiên cứu KJRR: thiết kế, địa điểm, cấp phép và một số vấn đề liên quan; kinh nghiệm thiết kế, vận hành và khai thác lò HANARO đã được đưa vào trong quá trình thực hiện dự án; việc lựa chọn địa điểm là vấn đề quan trọng và đã được tận dụng hiệu quả đối với KJRR khi có hệ thống cơ sở hạ tầng hợp lý; được ủng hộ từ chính quyền địa phương; trong thiết kế lò KJRR cũng đã nêu rõ các vấn đề cần quan tâm về kỹ thuật, an toàn, hiệu quả khai thác; các vấn đề liên quan đến pháp lý, cấp phép, phương pháp quản lý dự án, đáp ứng tiến độ, thử nghiệm các thiết bị trước khi đưa lò phản ứng vào vận hành đều được quan tâm khi tiến hành dự án.

Ngoài việc trình bày các vấn đề quan tâm đến thiết kế, phân tích an toàn và khai thác sử dụng, các chuyên gia đều đưa ra những ví dụ rất cụ thể của các lò phản ứng nghiên cứu do KAERI đã và đang thiết kế, đồng thời thảo luận về kỹ thuật liên quan đến dự án Lò phản ứng nghiên cứu mới mà Viện NLNTVN đang thực hiện. Các cán bộ của Viện NCHN, Viện KH&KTHN và Trung tâm đào tạo hạt nhân đã tiếp thu được nhiều kiến thức hữu ích, quan trọng có thể áp dụng trực tiếp cho dự án lò phản ứng nghiên cứu mới công suất 10 MW đa mục tiêu. Các chuyên gia cũng đề xuất hợp tác trong vấn đề kỹ thuật liên quan đến thiết kế, phân tích an toàn và khai thác lò nghiên cứu giữa Viện NLNTVN và KAERI trong tương lai nhằm hỗ trợ hiệu quả cho dự án đang thực hiện.

Trao đổi hợp tác kỹ thuật lần này là bước tiến quan trọng trong việc nâng cao năng lực chuyên môn của các cán bộ của Viện NLNTVN, tăng cường hợp tác quốc tế về kỹ thuật và hướng tới việc thực hiện thành công dự án Lò phản ứng nghiên cứu mới đa mục tiêu và các ứng dụng khoa học công nghệ hạt nhân trong tương lai.

Một số hình ảnh của đoàn chuyên gia KAERI tại Viện NCHN