Hơn 90% khu vực nhà máy Fukushima Daiichi nay không còn yêu cầu đồ bảo hộ đặc biệt, khách có thể tham quan an toàn - Ảnh: TEPCO

Một bức tường bằng băng được xây dựng để ngăn phóng xạ nhiễm vào nguồn nước ngầm bên dưới nhà máy Fukushima Daiichi.

Biến dự án "siêu viển vông" thành sự thật

15h45 ngày 11-3-2011, gần một tiếng sau đợt rung chấn đầu tiên, những con sóng thần cao hơn 13m đổ ập vào nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi. 

Nước tràn vào nhà máy gây mất điện 4 lò phản ứng, hệ thống làm mát bị ngắt đột ngột trong lúc các thanh nhiên liệu vẫn còn bên trong khiến lõi của lò phản ứng số 1, 2, 3 bị nung chảy. 

Những tiếng nổ lớn phát ra từ tổ máy số 1, 3 và 4 do khí hydro rò rỉ làm hư hại các tòa nhà bao bọc xung quanh.

Những giây phút kinh hoàng nhất của thảm họa hạt nhân cấp 7, cấp thảm họa cao nhất từ sau Chernobyl năm 1986, đã xảy ra như thế. Mọi thứ diễn ra quá nhanh để lại hậu quả phải mất 30, 40 năm sau mới có thể khắc phục hoàn toàn. 

Trong khi truyền thông quốc tế đã quen gọi sự kiện năm 2011 là thảm họa kép động đất - sóng thần, người Nhật cho rằng có tới 3 thảm họa trong sự kiện, với vụ rò rỉ phóng xạ Fukushima cấp độ 7 là thảm họa thứ 3.

Khi xây dựng nhà máy Fukushima Daiichi vào cuối những năm 1960, Công ty Điện lực Tokyo (TEPCO) đã cố tình vạt một phần địa hình để hạ thấp độ cao nhà máy. 

TEPCO lý giải điều này là để nền nhà máy được tiếp xúc với lớp đá cứng, hạn chế thiệt hại do động đất đồng thời giảm chi phí bơm nước biển vào hệ thống làm mát lò phản ứng. 

Vào thời điểm đó, TEPCO đã hoàn toàn chủ quan và cho rằng sóng thần sẽ không đánh tới nhà máy, kể cả khi hạ độ cao. Nhưng họ đã lầm khi xem thường mẹ thiên nhiên. Sau khi vạt đồi, nhà máy nằm ngay trên dòng chảy của mạch nước ngầm hướng thẳng ra biển.

Trận động đất hoặc sự cố nổ bên trong các lò phản ứng năm 2011 đã làm nứt các tầng hầm của nhà máy khiến nước ngầm tràn vào bên trong lò phản ứng với tốc độ 150m3 mỗi ngày. 

Để hạn chế và từng bước ngăn chặn nước tràn vào, TEPCO đã nghĩ ra một dự án liều lĩnh: xây dựng một bức tường bằng băng sâu 30m, chu vi 1.500m xung quanh lò phản ứng số 1, 2, 3, 4.

Ý tưởng là người ta sẽ chôn xuống đất khoảng 1.568 ống xung quanh các lò phản ứng, mỗi ống dài 30m, được chôn cách nhau 1m và chứa đầy dung dịch nước muối làm lạnh đến âm 30 độ C. 

Mỗi ống có thể đóng băng khoảng 1,5m² đất xung quanh, đủ lớn để chạm tới các cột băng do những ống lân cận tạo ra và tạo thành một bức tường băng liền mạch. 

Các kỹ sư của Kajima, đơn vị thi công, ước tính để tạo ra một cột băng có chu vi 1,5m, dài 30m cần khoảng 2 tháng. 

Lượng điện cần thiết để duy trì bức tường băng đủ để thắp sáng 13.000 ngôi nhà trong vòng 1 năm, theo New York Times. TEPCO khẳng định trong trường hợp mất điện, bức tường băng vẫn trụ vững ít nhất 2 tháng.

Kỹ thuật đóng băng đất để chặn nước ngầm đã được sử dụng trong xây dựng đường hầm hoặc hầm mỏ nhưng đây là lần đầu tiên được áp dụng trong một thảm họa hạt nhân nên không tránh khỏi sự nghi ngờ. 

Nhiều người đã đặt câu hỏi vì sao TEPCO lại đề xuất một giải pháp tốn kém và mang tính rủi ro cao như vậy thay vì các bức tường bằng bêtông như truyền thống. 

Các lãnh đạo TEPCO đã giải thích như sau: việc xây dựng bằng bêtông có thể tiết kiệm chi phí vật tư nhưng tốn thời gian khảo sát, thăm dò lòng đất để "né" những cấu trúc cản bên dưới. Trong khi đó các cột băng có thể bao bọc những cấu trúc này và tạo ra bức tường liền mạch.

Sau khi thuyết phục được chính phủ và được đảm bảo khoản tiền 330 triệu USD, việc xây dựng "vạn lý trường thành" bằng băng được tiến hành vào năm 2013, hoàn tất việc lắp đặt thiết bị vào tháng 2-2016 và bắt đầu đóng băng dần dần vào tháng 3 cùng năm. 

Năm 2018, sau 5 năm kể từ lúc được xây dựng, bức tường băng chính thức liền mạch. 

Trải qua một vài sự cố rò rỉ nhỏ, dự án bức tường băng đã thành công, góp phần không nhỏ vào việc hạn chế lượng nước nhiễm phóng xạ, rút ngắn thời gian dọn dẹp và tháo dỡ các lò phản ứng.

Đồ họa về vai trò của bức tường băng đối với việc ngăn nước ngầm chảy vào lò phản ứng số 1, 2, 3 ,4 - Ảnh: TEPCO

Nỗi lo hết chỗ chứa

Mới đây, vụ động đất 7,3 độ Richter hồi tháng 2-2021 gần Fukushima đã làm nhiều người lo lắng. Tuy nhiên, theo ông Isao Abe, một kỹ sư của Kajima, động đất sẽ không phá vỡ được bức tường băng. 

Cho dù động đất có tạo ra vết nứt, nước ngầm khi chảy đến các ống làm lạnh sẽ bị đóng băng ngay lập tức, vá những kẽ hở một cách nhanh chóng.

Trong sự cố năm 2011, hiện tượng chảy lõi xảy ra, với các thanh nhiên liệu nóng đến mức đã nung chảy thành của lò phản ứng trước khi rơi xuống tầng hầm bên dưới. 

Cho đến thời điểm hiện tại, vẫn chưa ai biết những vật chất nhiễm phóng xạ nặng này đang nằm ở đâu. 

Nước nhiễm phóng xạ nặng và ngập sâu đã ngăn cản con người tìm kiếm chúng. Ít nhất 5 robot đã được đưa vào bên trong nhưng do mức độ nhiễm phóng xạ cao và các mảnh vỡ, nhiều robot đã "một đi không trở lại", theo báo New York Times.

Ngay sau khi xảy ra sự cố, để ngăn thảm họa thứ cấp, TEPCO đã chạy đua với thời gian để làm mát các lò phản ứng trước khi nghĩ đến việc dỡ bỏ các thanh nhiên liệu còn nguyên vẹn. Nước ngập bên trong các tòa nhà và nước ngầm được bơm, xử lý và chứa trong những bồn khổng lồ. 

Ước tính số nước trong các bồn chứa này đủ sức làm đầy 320 hồ bơi tiêu chuẩn Olympic. Nhưng không gian đang dần cạn kiệt, với tốc độ hiện tại, chẳng mấy chốc các bồn chứa còn trống sẽ đầy ắp nước ô nhiễm vào năm 2022.

Mặc dù đã lắp đặt hệ thống lọc có thể loại bỏ tất cả chất phóng xạ, vẫn còn một đồng vị phóng xạ của hydro mà các máy này không thể lọc là tritium. Một số đề xuất "pha loãng" nước nhiễm tritium trước khi đổ ra Thái Bình Dương, hành động có thể vấp phải sự chỉ trích mạnh mẽ của quốc tế và cả người dân trong nước. 

Sau thảm họa năm 2011, điện hạt nhân không còn là ưu tiên của Nhật Bản. Những tập đoàn lớn của Nhật Bản đã từ bỏ điện hạt nhân và chọn các ngành năng lượng tái tạo khác để đáp ứng cam kết giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính vào năm 2050.

************

Chủ động vượt qua, kiên cường và mạnh mẽ hơn, đó vẫn luôn là cách vượt lên sau mỗi thảm họa của người Nhật.

>> Kỳ tới: Những bài học từ Nhật sau đại thảm họa

10 năm người Nhật vượt qua đại thảm họa sóng thần - Kỳ 2: 'Đất chết' dần hồi sinh

TTO - Đã 10 năm trôi qua kể từ trận động đất 9 kéo theo sóng thần tàn phá bờ biển đông bắc Nhật Bản ngày 11-3-2011, hàng trăm ngàn người đã chọn quê hương thứ hai, bỏ lại sau lưng nơi chôn nhau cắt rốn và những nỗ lực tái thiết, kêu gọi trở về.