Năng lượng hạt nhân góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững

Nhiều quốc gia đang phụ thuộc vào điện năng hạt nhân

Các yêu cầu cấp thiết về an ninh khí hậu và năng lượng, cùng với sự đổi mới trong lĩnh vực hạt nhân, đang khiến ngày càng nhiều chính phủ và người sử dụng cân nhắc sử dụng năng lượng hạt nhân trong kế hoạch của họ nhằm đạt được mục tiêu phát thải khí nhà kính bằng 0 - Net Zero cho hành tinh của chúng ta trở nên xanh hơn.

Nỗ lực toàn cầu nhằm khử cacbon cung cấp năng lượng, nâng cao cam kết chính trị nhằm đảm bảo an ninh và chủ quyền năng lượng, cũng như mối quan tâm ngày càng tăng trong việc triển khai các lò phản ứng mô-đun nhỏ (SMR) cùng với các lò phản ứng lớn hơn đã dẫn đến sự gia tăng đáng kể các dự báo về công suất hạt nhân trong tương lai và nhu cầu về dịch vụ chu trình nhiên liệu hạt nhân.

Nhà máy điện hạt nhân tại Anh

Các cơ quan năng lượng nguyên tử thế giới đưa ra ba kịch bản phát triển năng lượng hạt nhân cho tương lai đến năm 2040. Kịch bản tham khảo, được thông báo bởi các mục tiêu và mục tiêu của chính phủ và tiện ích, Kịch bản dưới, giả định sự chậm trễ trong việc thực hiện các kế hoạch này và Kịch bản trên, được củng cố bởi các điều kiện thuận lợi hơn, phần lớn phản ánh các mục tiêu được công bố trong nhiều quốc gia đạt được lượng khí thải carbon ròng bằng 0 và sự chấp nhận rằng năng lượng hạt nhân sẽ đóng một vai trò không thể thiếu trong việc đạt được mục tiêu này.

Từ công suất hạt nhân có thể vận hành là 391 GW hiện tại, Kịch bản tham khảo dự đoán rằng công suất hạt nhân sẽ đạt 686 GW vào năm 2040 (tăng 71 GW so với phiên bản năm 2021), với công suất đạt 931 GW trong Kịch bản trên (tăng 92 GW) và 486 GW trong Kịch bản thấp hơn (tăng 37 GW).

Nhu cầu về uranium của lò phản ứng thế giới vào năm 2023 vào khoảng 65.650 tU. Trong Kịch bản tham khảo, lượng điện này dự kiến ​​sẽ tăng lên gần 130.000 tU vào năm 2040, với yêu cầu tăng lên 184.300 tU trong Kịch bản trên và gần 87.000 tU trong Kịch bản dưới vào cùng thời điểm.

Sự bất ổn về địa chính trị, đặc biệt là do cuộc chiến tranh Nga-Ukraine cũng đã dẫn đến sự quan tâm ngày càng tăng đối với năng lượng hạt nhân vì an ninh và chủ quyền năng lượng. Sự bất ổn tương tự đã có tác động đáng kể đến thị trường toàn cầu hóa đối với các dịch vụ chu trình nhiên liệu hạt nhân.

Kéo dài thời gian hoạt động của những lò phản ứng hạt nhân hiện tại là một trong những xu hướng mà nhiều quốc gia đặt mục tiêu. Một số quốc gia có nhóm lò phản ứng lớn hơn đang cho phép các nhà máy hiện có hoạt động trong thời gian lên tới 60 năm và ở Mỹ là 80 năm. Hơn 140 lò phản ứng có thể được mở rộng hoạt động trong giai đoạn đến năm 2040, do các mục tiêu kinh tế, giảm phát thải cũng như an ninh nguồn cung.

Cùng với các lò phản ứng quy mô gigawatt, các chính phủ, các công ty điện lực và người dùng công nghiệp cuối cùng đang thể hiện sự quan tâm mạnh mẽ đến các lò phản ứng mô-đun nhỏ và lò phản ứng vi mô với các thiết kế tiên tiến. SMR đóng góp tới 10% tổng công suất quy mô lớn ở Kịch bản trên vào năm 2040, mặc dù ở Kịch bản dưới chỉ là 0,4%.

Sản xuất uranium sơ cấp từ các mỏ, nhà máy chuyển đổi và nhà máy làm giàu tiếp tục cung cấp phần lớn nhu cầu cho các lò phản ứng hạt nhân trên toàn cầu. Trong thời gian tới, nguồn cung uranium thứ cấp sẽ tiếp tục đóng vai trò thu hẹp khoảng cách giữa cung và cầu. Tuy nhiên, nguồn cung thứ cấp được dự đoán sẽ có vai trò giảm dần trên thị trường thế giới, giảm từ mức hiện tại là cung cấp 11-14% nhu cầu uranium của lò phản ứng xuống còn 4-11% vào năm 2050.

Nhà máy điện hạt nhân tại Cộng hòa Slovakia

Những hiểu biết về bức xạ hạt nhân

Bức xạ xảy ra một cách tự nhiên và đến từ các nguồn xung quanh chúng ta, bao gồm cả cơ thể của chúng ta. Bức xạ thường bị hiểu lầm nhưng lại giúp cứu sống và chữa khỏi bệnh tật.

Bức xạ là tự nhiên và được tìm thấy ở khắp mọi nơi - nó đến từ không gian bên ngoài, không khí chúng ta hít thở và trái đất chúng ta bước đi. Nó thậm chí còn ở trong cơ thể chúng ta; các nguyên tố phóng xạ xuất hiện tự nhiên trong xương của chúng ta chiếu xạ chúng ta trung bình 5000 lần mỗi giây. Ngủ cạnh ai đó mang lại cho chúng ta liều phóng xạ cao hơn nhiều so với việc sống gần nhà máy điện hạt nhân – cả hai đều vô hại.

Sự sống tự nó xuất hiện vào thời điểm hành tinh này có lượng phóng xạ cao hơn nhiều so với ngày nay và tất cả các sinh vật sống đã tiến hóa theo những cách để có thể cùng tồn tại với bức xạ. Nhiều người thấy bức xạ đáng sợ, đặc biệt khi nó liên quan đến nhà máy điện hạt nhân, mặc dù thực tế là không có sự khác biệt giữa bức xạ tự nhiên và bức xạ 'nhân tạo'. Sau sự cố liên quan đến bức xạ, nhiều người trở nên lo lắng vì không thể nhìn, chạm hoặc ngửi thấy nó. Bởi vì chúng ta không thể cảm nhận được bức xạ nên chúng ta dựa vào những cách giải thích và miêu tả khác nhau để cố gắng hiểu nó - văn hóa đại chúng đã đóng một vai trò quan trọng trong việc định hình cách nhiều người trong chúng ta liên quan đến bức xạ.

Trung bình, tất cả chúng ta đều nhận được từ 2 đến 3 milisievert (mSv) bức xạ mỗi năm, nhưng con số này thay đổi đáng kể trên khắp thế giới do các yếu tố như độ cao và thành phần của mặt đất.

Địa chất nền đá cũng có thể đóng một vai trò quan trọng trong mức độ bức xạ nền. Nhiều khu vực trên thế giới như Kerala (Ấn Độ), Dương Giang (Trung Quốc) và Guarapari (Brazil) có mức phóng xạ nền cao gấp 10-20 lần mức trung bình toàn cầu. Tại Ramsar (Iran), người dân có thể nhận được liều lượng lên tới 260 mSv mỗi năm, gấp khoảng 100 lần mức trung bình toàn cầu, do các nguyên tố phóng xạ xuất hiện trong tự nhiên. Tuy nhiên, không có bằng chứng về bất kỳ ảnh hưởng xấu nào đến sức khỏe ở những khu vực này. Nhiều khu vực trong số này thực sự có mức độ phóng xạ cao hơn nhiều nơi trong khu vực sơ tán xung quanh Chernobyl và Fukushima. Trên thực tế, hầu hết các khu vực thuộc khu sơ tán Chernobyl và Fukushima đều có mức độ phóng xạ không cao hơn mức nền tự nhiên.

Cả hai vụ tai nạn ở Đảo Three Mile và Fukushima Daiichi – những nhà máy điện hạt nhân dân sự duy nhất gặp tai nạn dẫn đến rò rỉ chất phóng xạ đáng kể ra môi trường – đều không gây ra bất kỳ ảnh hưởng nào đến sức khỏe do bức xạ gây ra.

Liều cơ bản của một người cũng phụ thuộc vào lối sống cá nhân (ví dụ: số chuyến bay hoặc thủ tục y tế). Bệnh nhân ung thư thường nhận được liều phóng xạ cực cao - trong một số trường hợp là 40-60 Sievert trong khoảng thời gian vài tuần - để điều trị bệnh. Các phương pháp điều trị ung thư tập trung vào một phần cơ thể được nhắm mục tiêu cụ thể - nơi cơ thể có thể đối phó - trong khi một liều lượng giống nhau trên toàn bộ cơ thể sẽ gây tử vong. Vật liệu xây dựng cũng có thể phát ra bức xạ. Nhiều tòa nhà làm từ đá granit bị nhiễm phóng xạ do đá granit có chứa uranium.

Tác động tiêu cực đến sức khỏe mà mọi người thường quy kết là việc tiếp xúc với bức xạ gây ung thư. Trong khi nhiều người tin rằng chỉ cần một lần tiếp xúc với bức xạ là ung thư sẽ phát triển, nhưng điều này không đúng. Bởi vì chúng ta thường xuyên bị bao quanh bởi bức xạ nên cơ thể chúng ta đã phát triển các cơ chế bảo vệ phức tạp chống lại tác động của nó. Tác động sức khỏe của bức xạ đã được hiểu rõ và nghiên cứu. Mối quan hệ giữa phơi nhiễm bức xạ và ung thư đã được nghiên cứu rộng rãi trong hơn 100 năm và người ta đã chứng minh rằng bức xạ chỉ là chất gây ung thư yếu – nói cách khác, cần một lượng phóng xạ rất lớn chỉ làm tăng nguy cơ ung thư một chút.

Hàng năm, y học hạt nhân giúp các bác sĩ chẩn đoán và điều trị cho hàng chục triệu người. Sử dụng bức xạ, chẳng hạn như tia X, các bác sĩ có thể chẩn đoán nhanh chóng, không xâm lấn và chính xác các cơ quan của bệnh nhân. Đồng vị phóng xạ, có thể được sản xuất bởi các lò phản ứng điện thương mại, được sử dụng làm 'chất đánh dấu' trong quá trình quét PET, đã được chứng minh là phương tiện chính xác nhất để phát hiện và đánh giá hầu hết các bệnh ung thư. Bức xạ cũng có thể được sử dụng như một giải pháp thay thế không xâm lấn cho phẫu thuật não.

Bức xạ cũng có thể chữa khỏi bệnh ung thư.

Bức xạ cũng có thể chữa khỏi bệnh ung thư và các tình trạng đe dọa tính mạng khác. Có nhiều lựa chọn điều trị khác nhau, sử dụng bức xạ bên ngoài hoặc bên trong, với mục đích kiểm soát hoặc loại bỏ ung thư bằng cách chiếu xạ khu vực chứa nó. Một ví dụ là xạ trị áp sát, trong đó các nguồn bức xạ nhỏ được đặt bên trong cơ thể, bên trong hoặc gần khu vực cần điều trị. Nó được sử dụng để điều trị nhiều loại ung thư khác nhau, bao gồm vú, tuyến tiền liệt và phổi.

Hành tinh xanh cần Net Zero Nuclear

COP28, hội nghị về biến đổi khí hậu mới nhất được tổ chức theo Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC), được tổ chức tại Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất (UAE) 12 tháng 12 năm 2023 là một thời điểm quan trọng khi thế giới đánh giá những tiến bộ đạt được trong việc thực hiện Thỏa thuận Paris.

Hiệp hội Hạt nhân Thế giới thành lập Net Zero Nuclear vào năm 2023, trước COP28 ở Dubai, nhằm thúc đẩy giá trị của công nghệ hạt nhân nhằm đẩy nhanh mục tiêu của chúng ta tới Net Zero vào năm 2050. Net Zero Nuclear là một sáng kiến ​​kêu gọi sự hợp tác chưa từng có giữa chính phủ và các nhà lãnh đạo ngành để tăng ít nhất gấp ba lần công suất hạt nhân toàn cầu nhằm đạt được mức trung hòa carbon vào năm 2050. Mô hình hóa cho thấy công suất năng lượng hạt nhân toàn cầu sẽ tăng gấp ba lần vào năm 2050 nếu chúng ta muốn đạt được các mục tiêu về khí hậu trong khi vẫn đạt được an ninh năng lượng mà chúng ta yêu cầu. Tuy nhiên, việc mở rộng quy mô năng lượng hạt nhân để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về điện sạch, đáng tin cậy đòi hỏi các nhà lãnh đạo năng lượng và ý chí chính trị phải huy động nhanh chóng và hiệu quả.

Những người ủng hộ và lãnh đạo trong lĩnh vực năng lượng và ngành công nghiệp phải đoàn kết để đạt được mục tiêu này - cùng nhau hợp tác để xây dựng sự hiểu biết rộng hơn về giá trị của năng lượng hạt nhân, cung cấp các hỗ trợ chính trị và tài chính để thúc đẩy tăng trưởng năng lượng hạt nhân và phá bỏ các rào cản cản trở năng lượng hạt nhân, ngăn cản năng lượng hạt nhân phát huy đầy đủ vai trò của nó đối với an ninh năng lượng sạch toàn cầu.