tìm hiểu về viện nghiên cứu hạt nhân đà lạt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA SƯ PHẠM
BỘ MÔN SƯ PHẠM VẬT LÝ

TÌM HIỂU VỀ VIỆN NGHIÊN CỨU HẠT NHÂN ĐÀ LẠT
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: SƯ PHẠM VẬT LÝ-TIN HỌC

Giáo viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

Ths.GVC. Hoàng Xuân Dinh

Nguyễn Ngọc
Mã số SV: 1110250
Lớp: Sư phạm Vật lý-Tin học
Khóa 37

Cần Thơ, Năm 2014


Lời Cảm Ơn!
Trong quá trình hoàn thành luận văn ngoài sự nỗ
lực hết mình của bản thân, em còn nhận được sự
giúp đỡ thấu đáo, tận tình của thầy Hoàng Xuân
Dinh - Giảng viên hướng dẫn. Em xin gửi lời tri ân
cao quý nhất đến Thầy.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến
Thầy Nguyễn Hữu Khanh. Thầy đã gợi ý, chỉ dẫn
hướng nghiên cứu cho em trong lúc khởi đầu nhận

đề tài.
Qua đây, em cũng bày tỏ nỗi niềm biết ơn sâu sắc
đến tất cả quý thầy cô đã giảng dạy em trong suốt
gần 4 năm qua. Chính quý thầy cô đã giúp em có đủ
niềm tin và nghị lực, kiến thức và kinh nghiệm để
hoàn thành luận văn trước khi ra trường.
Em chân thành cảm ơn !


MỤC LỤC
Trang
Phần MỞ ĐẦU.…………………………………………………………..........................
1.1 Lý do chọn đề tài.........................................................................................................
1.2 Mục đích đề tài............................................................................................................
1.3 Giới hạn đề tài..............................................................................................................
1.4 Phương pháp và phương tiện thực hiện.......................................................................
1.5 Các bước thực hiện......................................................................................................
Phần NỘI DUNG................................................................................................................
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VIỆN NGHIÊN CỨU HẠT NHÂN ĐÀ LẠT.....
1.1 Lịch sử hình thành và phát triển..................................................................................
1.1.1 Trước năm 1975.......................................................................................................
1.1.2 Sau năm 1975...........................................................................................................
1.2 Cơ cấu tổ chức và cơ sở vật chất.............……………................................................
1.2.1 Cơ cấu tổ chức…………………………………………………………….............
1.2.2 Cơ sở vật chấ t……………………………………………………..........................
1.3 Vị trí sứ mệnh…………………………………………………………......................
1.4 Hợp tác quốc tế về khoa học và công nghệ………………….....................................
1.5 Những thành tựu đạt được……………………………………...................................
1.5.1 Đóng góp cho y tế và các ngành sinh học, nông nghiệp……………......................
1.5.2 Phục vụ phân tích cho các ngành địa chất, dầu khí, môi trường và xuất khẩu

nông sản...................................................................................................................
1.5.3 Phục vụ quan trắc và đánh giá tác động môi trường……………………………....
1.5.4 Một số lĩnh vực khác……………………………………………………...............
1.5.5 Hiệu quả về đào tạo đội ngũ cán bộ ……………………………………………....
1.5.6 Huân chương………………………………………………………………………
1.6 Hướng đi mới trong tương lai.....................................................................................
Chương 2: CẤU TRÚC LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT….................................
2.1 Các mốc thời gian quan trọng……………………………………………………......
2.2 Cấu tạo và hoạt động…………………………………….………..............................
2.2.1 Cấu tạo lò IVV-9…………………………………………………………………...
2.2.2 Các thông số cơ bản………………………………………………………………..
2.2.3 Hoạt động………………………………………………………………………….
2.3 An toàn hạt nhân và các biện pháp đảm bảo an toàn lò phản ứng…………………...
2.3.1 Hệ thống điều khiển bảo vệ lò phản ứng……………………………………….....
2.3.2 Đảm bảo nghiêm ngặt chế độ vận hành và khai thác lò phản ứng………………..
2.3.3 Đảm bảo nghiêm ngặt chế độ tải nhiệt vùng hoạt động và các thông số làm
nguội trong lò……………………………………………………………………………..
2.3.4 An toàn phóng xạ………………………………………………………………….
2.3.5 An toàn hạt nhân…………………………………………………………………..
Chương 3: MỘT SỐ ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CỦA LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
ĐÀ LẠT…………………………………………………………………………………..
3.1 Sản xuất đồng vị phóng xạ phục vụ cho các ngành và nghiên cứu đào tạo………….
3.1.1 Phục vụ ngành Y tế………………………………………………………………..
3.1.1.1 Chẩn đoán và điều trị bệnh về tuyến giáp bằng phương pháp phóng xạ……….
3.1.1.2 Chẩn đoán bệnh thận bằng phương pháp phóng xạ…………………………….
3.1.1.3 Xạ phẫu u não bằng dao gamma………................................................................

i

1

1
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
5
6
7
8
8
9
10
11
11
12
13
14
14
14
15
20
20
21

21
21
21
21
21
23
23
23
27
28
28


3.1.1.4 Chữa bệnh bằng phương pháp chiếu xạ (bức xạ, xạ trị)………………………....
3.1.2 Phục vụ trong công nghiệp …………………………………………………..........
3.1.2.1 Trong công nghiệp khai thác dầu khí …………………………………………....
3.1.2.2 Trong công tác thăm dò địa chất……………………………………………........
3.1.2.3 Sử dụng các nguyên tử đánh dấu trong công nghiệp…………………………....
3.1.2.4 Phân tích kích hoạt……………………………………………………………....
3.1.2.5 Chụp ảnh gamma (Gammagraphy) ……………………………………………..
3.1.3 Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong nông nghiệp…………………………………...
3.1.3.1 Chiếu xạ gamma (Gamma Irradiation)………………………………….............
3.1.3.2 Trồng khoai tây bằng hạt nhân tạo………………………………………............
3.1.3.3 Kỹ thuật trồng hoa trong ống nghiệm……………………………………….......
3.1.3.4 Đột biến phóng xạ và những cây, con giống mới……………………………….
3.1.3.5 Gây đột biến để tạo giống lúa có năng suất và chất lượng tốt..............................
3.2 Dịch vụ phân tích thành phần nguyên tố trong các loại mẫu để phục vụ nhu cầu của
các ngành……………….....................................................................................................
3.3 Phục vụ các nghiên cứu cơ bản và đào tạo nguồn nhân lực……………………........
3.3.1 Nghiên cứu về vật lý kỹ thuật lò………………………………………………......

3.3.2 Nghiên cứu trên kênh ngang lò phản ứng………………………………………....
3.3.3 Hoạt động đào tạo nguồn nhân lực……………………………………………......
3.4 Các ứng dụng khác………………………………………………………………......
3.4.1 An toàn bức xạ và các hoạt động có liên quan……………………………………
3.4.2 Nghiên cứu môi trường và các quá trình tự nhiên………………...........................
3.4.3 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ bức xạ………………………………………….
3.4.4 Sản xuất thiết bị điện tử hạt nhân………………………………………………….
3.4.4.1 Máy kiểm soát liều khu vực……………………………………………………...
3.4.4.2 Máy phân tích biên độ 4 cửa sổ dùng detector nhấp nháy……………………….
Phần KẾT LUẬN……………………………………………………………………........
TÀI LIỆU THAM KHẢO

ii

30
31
31
32
32
34
34
35
37
37
39
40
41
42
44
44

45
45
46
46
49
51
53
53
53
55


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

Phần MỞ ĐẦU
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Nghiên cứu về lĩnh vực hạt nhân nguyên tử là một công việc hết sức quan trọng
trong phát triển kinh tế và đời sống sản xuất của con người. Nhìn lại lịch sử của
điện hạt nhân chúng ta sẽ thấy những thăng trầm của nguồn năng lượng này. Giai
đoạn những năm 1950 - 1960 là giai đoạn khởi đầu, khi công nghệ chưa được
thương mại hoá. Điện lần đầu tiên được sản xuất bằng năng lượng hạt nhân vào
ngày 20/12/1951 tại Lò thử nghiệm EBR-1 của Mỹ và thắp sáng được bốn bóng đèn.
Tổ máy hạt nhân đầu tiên là lò graphit nước nhẹ 5 MW tại Obninsk của Nga, bắt
đầu hoạt động năm 1954 và ngừng hoạt động ngày 30/4/2002. Calder hall tại Anh là
nhà máy điện hạt nhân quy mô công nghiệp đầu tiên trên thế giới bắt đầu vận hành
năm 1956 và đóng cửa tháng 3 năm 2003. Phát triển điện hạt nhân chủ yếu nhằm
mục tiêu phát triển khoa học công nghệ và xây dựng tiềm lực hạt nhân bảo đảm an
ninh quốc gia. Giai đoạn 1970 - 1980, nhiều quốc gia đẩy nhanh tốc độ phát triển

điện hạt nhân khi công nghệ đã được thương mại hoá cao và do khủng hoảng dầu
mỏ. Tỷ trọng điện hạt nhân toàn cầu tăng gần hai lần, từ 9% lên 17%. Lò Unterwesr
1.350 MW ở Đức bắt đầu sản xuất điện từ năm 1978 và đến nay tổng sản lượng
điện là 221,7 tỷ kWh, nhiều hơn so với bất kỳ lò nào khác.
Ở Việt Nam, lĩnh vực hạt nhân cũng được đầu tư rất sớm cụ thể là vào những
năm 60 của thế kỷ XX, với sự giúp đỡ của Hoa Kỳ, viện nghiên cứu hạt nhân đầu
tiên của Việt Nam đã ra đời, lấy tên là Trung tâm nghiên cứu nguyên tử Đà Lạt và
cũng tiến hành xây dựng một lò phản ứng hạt nhân tại đây. Lò phản ứng hạt nhân
Đà Lạt là lò phản ứng nghiên cứu đầu tiên và duy nhất của Việt Nam cho tới ngày
nay. Lò phản ứng này đã đạt được nhiều thành tựu có ý nghĩa to lớn trong nhiều
lĩnh vực và là tiền đề rất quan trọng cho ngành công nghiệp hạt nhân nước ta trong
tương lai. Đó là lý do em chọn đề tài “ Tìm hiểu về Viện nghiên cứu hạt nhân Đà
Lạt ”.

2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Tìm hiểu về lịch sử hình thành, phát triển, thành tựu đạt được và ứng dụng của
Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt vào các lĩnh vực trong đời sống sản xuất.

3. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài chỉ tìm hiểu thông qua các tài liệu sách, báo và trên internet, không đến
trực tiếp Viện.

4. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN THỰC HIỆN
- Thu thập tài liệu từ sách, báo, mạng internet.
- Phân tích, chọn lọc và tổng hợp những tài liệu đã thu thập
- Hỏi ý kiến của giáo viên hướng dẫn, một số thầy cô bộ môn về một số vấn đề
có liên quan đến đề tài.

5. CÁC BƯỚC THỰC HIỆN
-

Nhận đề tài từ giáo viên hướng dẫn
Thu thập tài liệu và làm đề cương
Nộp đề cương
Soạn bản thảo và nộp lên thầy hướng dẫn góp ý
Hoàn chỉnh luận văn
Báo cáo luận văn

SVTH : Nguyễn Ngọc

1

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

Phần NỘI DUNG
Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VIỆN NGHIÊN CỨU
HẠT NHÂN ĐÀ LẠT
1.1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN
1.1.1. Giai đọan trước năm 1975
Viện nghiên cứu Hạt nhân (NCHN) Đà Lạt (Hình 1.1) là một cơ quan nghiên cứu
thuộc Viện năng lượng nguyên tử Việt Nam, nằm tại số 1 đường Nguyên Tử Lực, thành
phố Đà Lạt.

Hình 1.1: Viện nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt
Vào năm 1961, chính quyền Việt Nam Cộng Hòa cho thành lập Trung tâm nghiên

cứu nguyên tử Đà Lạt tại một khu vực có diện tích 21,34 hecta bên đường Nguyên Tử
Lực, phía Đông Bắc trung tâm TP. Đà Lạt. Đây là một công trình do chính phủ Hoa
Kỳ tài trợ. Kiến trúc sư Ngô Viết Thụ cùng các kiến trúc sư phụ tá Nguyễn Mỹ Lộc,
Phạm Quỳnh Lân và Vũ Tòng chịu trách nhiệm thiết kế công trình.
Lò phản ứng TRIGA Mark II hay IVV-9 với công suất 250 kW do hãng General
Atomic của Hoa Kỳ chế tạo bắt đầu hoạt động vào tháng 3 năm 1963. Mục tiêu chính của
lò khi đó là nghiên cứu, huấn luyện và sản xuất đồng vị. Mặc dù Trung tâm nghiên cứu
nguyên tử Đà Lạt cũng đã tập hợp được một số cán bộ, nhân viên vào các bộ phận vật lý
lò, kiểm xạ lò, điện tử, vật lý hạt nhân, hóa học phóng xạ và sinh học phóng xạ để vận
hành, sử dụng lò phản ứng TRIGA Mark II nhưng do việc đầu tư thiếu đồng bộ nên trong

SVTH : Nguyễn Ngọc

2

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

khoảng thời gian 5 năm 1963 - 1968, hoạt động khai thác lò phản ứng chưa mang lại
những lợi ích, hiệu quả cụ thể. Giai đoạn 1968 - 1975, lò phản ứng hầu như không hoạt
động. Trước ngày tiếp quản, tất cả các bó nhiên liệu của lò TRIGA Mark II đã được
chuyển ra khỏi Việt Nam trả về Hoa Kỳ nên lò không còn khả năng hoạt động.
1.1.2. Giai đọan sau năm 1975
Với sự giúp đỡ của Liên Xô, ngày 15/3/1982, công trình khôi phục và mở rộng lò phản
ứng được khởi công. Sau 20 tháng thi công khẩn trương, lò phản ứng với tên mới là IVV9 còn gọi theo địa danh là lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt, công suất 500 kW được nạp
nhiên liệu loại VVR - M2 có độ giàu cao (36% U - 235) và đạt trạng thái tới hạn lần đầu

vào lúc 19: 50 ngày 01/11/1983. Ngày 20/3/1984, lò phản ứng được chính thức đưa vào
vận hành với công suất danh định 500 kW, gấp 2 lần so với lò TRIGA Mark II trước
đây.
Sau lễ khánh thành và chính thức đi vào hoạt động, ngày 11/6/1984 Viện NCHN Đà
Lạt trở thành đại diện cho một ngành bao gồm cả chức năng hoạch định chính sách, quản
lý và nghiên cứu. Tới đầu năm 1989, cơ cấu tổ chức của Viện được thực hiện đầy đủ và
do đó Chính phủ đồng ý cho phép Viện dùng tên đối ngoại là Ủy ban Năng lượng nguyên
tử Việt Nam (Vietnam Atomic Energy Commission). 3/1984 đến nay lò phản ứng hoạt
động cho các mục đích: sản xuất đồng vị phóng xạ, phân tích kích hoạt nơtron, nghiên
cứu cơ bản và ứng dụng, triển khai các tiến bộ khoa học kỹ thuật hạt nhân vào các ngành
kinh tế - xã hội, huấn luyện và đào tạo cán bộ.
Viện NCHN Đà Lạt – trung tâm nghiên cứu sâu về hạt nhân nguyên tử đã tham gia
một số hiệp ước quốc tế liên quan đến hạt nhân như:
- Hiệp ước cấm phổ biến vũ khí hạt nhân (NPT) năm 1982
- Hiệp định Thanh sát (SA) kí năm 1989 phê chuẩn năm 1990
- Hiệp ước cấm thử vũ khí hạt nhân toàn diện (CTBT) kí năm 1996 phê chuẩn năm
2006
- Hiệp ước về khu vực Đông Nam Á không vũ khí hạt nhân năm 1997
- Công ước về thông báo nhanh trong trường hợp sự cố hạt nhân năm 1987
- Công ước về trợ giúp trong trường hợp có tai nạn hạt nhân hay sự cố phóng xạ khẩn
cấp năm 1987
- Bộ quy tắc ứng xử về an toàn và an ninh nguồn phóng xạ, và hướng dẫn bổ sung về
xuất nhập khẩu nguồn phóng xạ (gửi chấp nhận đến IAEA ngày 11/8/2006).
- Nghị định thư bổ sung (AP) kí ngày 10/8/2007

1.2. CƠ CẤU TỔ CHỨC VÀ CƠ SỞ VẬT CHẤT
1.2.1. Cơ cấu tổ chức
Sơ đồ tổ chức Viện gồm có ban lãnh đạo Viện chịu trách nhiệm chung về hoạt động
của Viện và nhiệm vụ được giao, báo cáo tình hình hoạt động của Viện lên cấp trên theo
chu kì, giám sát điều hành các cơ quan trực thuộc ban lãnh đạo Viện.

Các phòng ban và các trung tâm: làm tốt công việc của phòng, trung tâm mình theo
chức năng nhiệm vụ, chịu trách nhiệm việc điều hành hoạt động của cơ quan mình trước
ban lãnh đạo Viện. (Hình 1.2 là sơ đồ tổ chức Viện hiện nay, gồm ban lãnh đạo Viện và
các cơ quan trực thuộc.) (Hình 1.3 là chân dung của các nhà lãnh đạo Viện qua các thời
kỳ.)

SVTH : Nguyễn Ngọc

3

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

Hình 1.2: Sơ đồ tổ chức Viện hiện nay

SVTH : Nguyễn Ngọc

4

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

Hình 1.3: Lãnh đạo Viện qua các thời kì
1.2.2. Cơ sở vật chất
Được sự quan tâm của nhà nước và sự giúp đỡ của quốc tế cở sở vật chất của Viện
trong những năm qua không ngừng được đổi mới và nâng cấp. Cơ sở lớn nhất của
Viện hiện nay là lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt và các phòng thí nghiệm chuyên đề
xung quanh lò về sản xuất đồng vị phóng xạ, phân tích, điện tử, sinh học, an toàn, vật
lý hạt nhân, xử lý chất thải hạt nhân,…Viện có 3 thiết bị chiếu Co-60 với các quy mô
khác nhau đã góp phần đẩy mạnh hướng nghiên cứu và ứng dụng công nghệ bức xạ ở

SVTH : Nguyễn Ngọc

5

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

Việt Nam. Các phòng thí nghiệm về ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong công nghiệp,
nông nghiệp, thủy văn đồng vị, an toàn bức xạ và môi trường đã được xây dựng tại Hà
Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Một số thiết bị thí nghiệm của Viện đã đạt trình độ
quốc tế như hệ khối phổ kế và phân tích ICP-MS. Hệ thống các phòng thí nghiệm và
cơ sở sản xuất trong lĩnh vực công nghệ xạ hiếm đã được xây dựng với các thiết bị lớn
như pilot xử lý monazit 60 tấn/năm.
Cơ sở vật chất chính của viện bao gồm:
- Lò phản ứng hạt nhân với công suất 500 kW với các kênh thực hiện và hệ thống
công nghệ đi kèm
- Các thiết bị chiếu Co-60 kCi phục vụ chiếu

- Hệ máy phát tia tử ngoại phục vụ nghiên cứu và triển khai kỹ thuật phủ láng bề
mặt
- Cở sở phục vụ nghiên cứu, sản xuất đồng vị phóng xạ và dược chất đánh dấu
- Các phòng thí nghiệm đo đạc phổ bêta, gamma, tia X, anpha đặc biệt là các hệ
thiết bị đo hoạt độ thấp
- Các phòng thí nghiệm phân tích, định lượng các đồng vị nguyên tố, hợp phần
trong mẫu vật bằng kỹ thuật phân tích hạt nhân
- Phòng thí nghiệm kỹ thuật đánh dấu trong công nghiệp
- Phòng thí nghiệm nuôi cấy mô thực vật và sinh học phóng xạ
- Phòng thí nghiệm chuẩn liều chiếu ngoại
- Phòng thí nghiệm đo liều chiếu trong và chiếu ngoài
- Cơ sở quản lý thải phóng xạ lỏng và rắn
- Phòng nghiên cứu chế tạo và bảo dưỡng thiết bị điện tử hạt nhân
- Trạm quan trắc môi trường ở Đà Lạt và thành phố Hồ Chí Minh
- Cở sở 1 bao gồm lò phản ứng và các phòng thí nghiệm liên quan, cơ sở 2 gồm
trung tâm đào tạo phòng thí nghiệm công nghệ sinh học

1.3. VỊ TRÍ SỨ MỆNH
Nhiệm vụ hàng đầu mà đất nước giao phó cho Viện NCHN Đà Lạt là quản lý kỹ
thuật, vận hành an toàn, khai thác có hiệu quả lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt và các thiết bị
khoa học và công nghệ khác để phục vụ nghiên cứu khoa học, dịch vụ kỹ thuật, chuyển
giao công nghệ và đào tạo nguồn nhân lực phục vụ các ngành khoa học và công nghệ hạt
nhân.
Qua đó, hoạt động của Viện tập trung vào cả nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng
dụng. Cụ thể là nghiên cứu cơ bản trong các lĩnh vực Vật lý hạt nhân, Vật lý lò phản ứng,
các lĩnh vực Hóa phân tích, Hóa bức xạ, Hóa phóng xạ, Sinh học phóng xạ, môi trường
và các kỹ thuật đo liều lượng bức xạ. Bên cạnh đó là các nghiên cứu phát triển, nghiên
cứu ứng dụng, dịch vụ kỹ thuật và sản xuất kinh doanh trong các lĩnh vực điều chế đồng
vị và dược chất phóng xạ, phân tích thành phần và nguyên tố trong các loại mẫu, Công
nghệ bức xạ, Công nghệ sinh học, đánh giá tác động môi trường, sản xuất thiết bị và các

lĩnh vực liên quan nhằm phát triển ứng dụng kỹ thuật hạt nhân và năng lượng nguyên tử
phục vụ phát triển kinh tế-xã hội của đất nước.
Mặt khác, đối với các cơ quan quản lý, Viện có chức năng hỗ trợ kỹ thuật phục vụ
công tác quản lý nhà nước và phát triển của ngành trong các lĩnh vực an toàn bức xạ, an
toàn hạt nhân, quản lý và xử lý thải phóng xạ, quản lý và vận hành các trạm quan trắc
phóng xạ môi trường, kiểm chuẩn các thiết bị đo lường bức xạ và hạt nhân, ứng phó và
xử lý sự cố bức xạ và hạt nhân.
Ngoài ra, Viện còn có chức năng hợp tác liên doanh, liên kết với các cơ quan trong
và ngoài nước nhằm đẩy mạnh việc chuyển giao và trao đổi các quy trình công nghệ, các

SVTH : Nguyễn Ngọc

6

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

sản phẩm của Viện với các cơ sở sản xuất, tổ chức nghiên cứu và đào tạo. Đặc biệt, từ
năm 2014, Viện hoạt động theo cơ chế tự chủ, tự chịu trách nhiệm quy định theo Nghị
định 115/2005/NĐ-CP và Nghị định 96/2010/NĐ-CP.
1.4. HỢP TÁC QUỐC TẾ VỀ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
Viện đã thực hiện nhiều dự án hỗ trợ kỹ thuật và hợp đồng nghiên cứu của IAEA.
Trong 25 năm qua đã thực hiện 28 dự án với tổng kinh phí khoảng 6,2 triệu USD và 29
hợp đồng nghiên cứu với tổng kinh phí khoảng 215.000 USD. Các dự án tiêu biểu trong
thời gian gần đây là nâng cấp các thiết bị phân tích kích hoạt nơtron; Thay thế hệ điều
khiển lò phản ứng; Chuyển đổi, thay thế nhiên liệu có độ giàu cao (HEU) bằng nhiên liệu

có độ giàu thấp (LEU), ...

Hình 1.4: Hội thảo FNCA về lò phản ứng nghiên cứu
Viện tích cực tham gia các dự án hợp tác vùng của diễn đàn hợp tác châu Á Thái
Bình Dương (RCA) về các lĩnh vực vận hành, quản lý và khai thác sử dụng lò phản ứng
nghiên cứu, an toàn bức xạ, quan trắc môi trường, ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong
công-nông nghiệp, công nghệ bức xạ,…
Viện cũng tích cực tham gia vào các hợp tác đa phương khác như diễn đàn hạt nhân
hợp tác châu Á (FNCA) và hợp tác song phương như chương trình Phòng thí nghiệm liên
kết của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE); chương trình đào tạo chuyên ngành với Trung
tâm nghiên cứu nguyên tử Bhabha (BARC), Ấn Độ; với Trung tâm đào tạo NuTEC (Nhật
Bản); hợp tác nghiên cứu để thiết kế lò phản ứng nghiên cứu mới với Viện năng lượng
nguyên tử Hàn Quốc (KAERI) và nhiều tổ chức quốc tế khác. Hàng năm Viện phối hợp
đăng cai tổ chức các hội thảo quốc tế, các lớp huấn luyện chuyên ngành. (Hình 1.4 là
quan cảnh buổi hội thảo FNCA về lò phản ứng nghiên cứu, tổ chức tại Đà Lạt năm 2008
với sự tham gia của nhiều nước.)
Trong những năm gần đây Viện tập trung vào các lớp học về an toàn hạt nhân, ứng
dụng kỹ thuật hạt nhân trong công-nông nghiệp và nghiên cứu môi trường, công nghệ lò
phản ứng, chụp ảnh bằng phóng xạ.

SVTH : Nguyễn Ngọc

7

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

1.5. NHỮNG THÀNH TỰU ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC
Tính đến cuối năm 2013, lò phản ứng đã có 37.800 giờ hoạt động an toàn và khai
thác có hiệu quả. Chỉ tiêu này cũng là một thành tích chứng tỏ Viện NCHN Đà Lạt đã tập
hợp được một đội ngũ cán bộ khoa học, kỹ thuật và công nghệ đa ngành, được rèn luyện
theo tác phong làm việc công nghiệp, làm chủ trong vận hành, bảo dưỡng, đảm bảo kỹ
thuật và khai thác các thiết bị khoa học lớn, quan trọng, đó là lò phản ứng hạt nhân đầu
tiên và duy nhất hiện nay của Việt Nam. Đây là cơ sở để tạo dựng niềm tin bước đầu khi
Viện tham gia thực hiện các dự án xây dựng lò phản ứng nghiên cứu với công suất cao
hơn trong tương lai.
1.5.1. Đóng góp cho Y tế và các ngành sinh học, nông nghiệp
Đến nay, Viện đã nghiên cứu và điều chế thành công khoảng 30 chủng loại đồng vị
phóng xạ và dược chất đánh dấu để dùng trong Y tế và một số ngành kinh tế kỹ thuật
khác. Chỉ riêng cho ngành Y tế, đến cuối năm 2013, Viện NCHN Đà Lạt đã cung cấp
khoảng 5.500 Ci đồng vị phóng xạ các loại: I-131, P-32, Tc-99m, Cr-51, Sm-153, Zn-65,
… và các kit in-vivo và in-vitro. 07 loại sản phẩm của Viện đã được đưa vào danh mục
thuốc của Việt Nam từ tháng 2/2010. Đồng thời, Viện cũng đã tư vấn, thiết kế cho các cơ
sở y tế trong nước đầu tư xây dựng các khoa Y học hạt nhân và xạ trị, góp phần thúc đẩy
sự phát triển nhanh của các khoa Y học hạt nhân nói riêng và đẩy mạnh ứng dụng kỹ
thuật hạt nhân và đồng vị phóng xạ vào các ngành kinh tế - kỹ thuật nói chung. (Hình 1.5
là hình mô phỏng việc ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong Y học tại các bệnh viện.)

Hình 1.5: Chụp X quang phổi

SVTH : Nguyễn Ngọc

8

MSSV:1110250

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

Viện cũng đã thành công trong các nghiên cứu và triển khai công nghệ bức xạ để bảo
quản thực phẩm, khử trùng và biến tính vật liệu. Những kết quả nghiên cứu của Viện đã
tạo cơ sở cho việc ra đời các trung tâm chiếu xạ công nghiệp ở phía Nam. Viện đã và
đang sản xuất và cung cấp các loại chế phẩm kích thích tăng trưởng thực vật T&D, phòng
và trị nấm bệnh thực vật Olicide; polymer trương nước; polymer chịu nhiệt độ và áp suất
cao, ... Hướng ứng dụng công nghệ bức xạ trong việc chế tạo các chế phẩm sinh học thân
thiện với môi trường cũng được thực hiện.
Trong lĩnh vực Sinh học phóng xạ,
Viện đã nghiên cứu và thành công
trong việc sử dụng bức xạ gamma gây
đột biến tạo các loại giống cây và hoa
mới ( Hình 1.6 ). Công nghệ trồng nấm,
đặc biệt là một số loại nấm dược liệu
quý đã được nghiêu cứu hoàn thiện và
chuyển giao quy trình nuôi trồng cho
nông dân áp dụng. Công nghệ nhân
giống in-vitro được thực hiện đối với
một số cây hoa và cây trồng đặc sản
quý hiếm để cung cấp giống sạch bệnh
cho nông dân. Viện cũng đang tham gia
vào việc bảo tồn giống, bảo tồn đa dạng
tài nguyên sinh học thực vật của tỉnh
Lâm Đồng nói riêng và khu vực Tây
Nguyên nói chung.
Hình 1.6: Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân

để lai tạo giống mới
1.5.2. Phục vụ phân tích cho các ngành địa chất, dầu khí, môi trường và xuất khẩu
nông sản
Cấp Giấy chứng nhận VietGAP của Sở NN&PTNT Lâm Đồng; phòng thí nghiệm
Viện đã xây dựng được tổ hợp các phương pháp phân tích: INAA, RNAA, PGNAA,
huỳnh quang tia X, đo hoạt độ phóng xạ thấp, nhấp nháy lỏng, sắc ký lỏng, sắc ký khí,
sắc ký ion, quang phổ hấp thụ nguyên tử, cực phổ, quang phổ kế vùng khả kiến và tử
ngoại, quang kế ngọn lửa, huỳnh quang kế, nguyên tố và chỉ tiêu khác nhau, đáp ứng tốt
nhu cầu phân tích địa chất, điều tra thăm dò tài nguyên khoáng sản, dầu khí, nông nghiệp,
sinh học và môi trường, ... Trong 30 năm qua, trên 77.000 mẫu các loại đã được phân tích
cho các ngành; hiện nay, mỗi năm Viện làm dịch vụ cung cấp cho các ngành trung bình
khoảng 60.000 chỉ tiêu phân tích khác nhau. Trong Viện đã có Trung tâm phân tích được
cấp chứng nhận VILAS-519, Trung tâm môi trường được cấp chứng nhận VILAS-525.
( Hình 1.7 là giàn khoan Bạch Hổ, cách bờ biển Vũng Tàu khoảng 145 km - Đây là mỏ
cung cấp dầu mỏ chủ yếu cho Việt Nam hiện nay. Đơn vị khai thác mỏ này là Xí nghiệp
liên doanh Dầu khí Việt-Xô thuộc Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam, có sự giúp đỡ
của Viện NCHN Đà Lạt trong quá trình thăm dò và khai thác. )

SVTH : Nguyễn Ngọc

9

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

Hình 1.7: Giàn khoan Bạch Hổ

1.5.3. Phục vụ quan trắc và đánh giá tác động môi trường

Hình 1.8: Ô nhiễm bầu khí quyển do
khí thải công nghiệp.

SVTH : Nguyễn Ngọc

10

Các phương pháp phân tích
hạt nhân tại Viện NCHN Đà
Lạt đã rất hữu hiệu trong
nghiên cứu và cảnh báo môi
trường, đặc biệt là đánh giá ô
nhiễm môi trường do tác động
sản xuất của công nghiệp (Hình
1.8). Đến cuối năm 2013, gần
17.000 mẫu môi trường đã
được thu góp, phân tích và lưu
trữ. Các số liệu này đã đóng
góp vào việc hình thành tập
hợp số liệu về môi trường nước
ta. Trạm quan trắc môi trường
do Viện quản lý được công
nhận là trạm thuộc mạng lưới
quan trắc môi trường Quốc gia.
Viện có đủ khả năng và tiềm
lực để thực hiện các nhiệm vụ
về thiết lập và quản lý các trạm
quan trắc môi trường tại 2 địa

điểm sẽ xây dựng các nhà máy
điện hạt nhân đầu tiên tại tỉnh
Ninh Thuận.

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

Các đồng vị phóng xạ môi trường (Be-10, Pb-210, Cs-137, ...) đã được ứng dụng tốt
để đánh giá các quá trình môi trường như trầm tích và bồi lắng của các hồ chứa nước
thủy lợi, thủy điện và xói mòn đất, mất dinh dưỡng đất, ... Kinh nghiệm trong nghiên cứu
môi trường của Viện đã được phát triển trở thành hướng dịch vụ về đánh giá tác động
môi trường (kể cả phóng xạ và không phóng xạ) cho các dự án đầu tư, các công trình giao
thông xây dựng trong các năm qua.
1.5.4. Một số lĩnh vực khác
Các nghiên cứu thuộc lĩnh vực công nghệ đánh dấu và sử dụng nguồn kín cũng đạt
được nhiều kết quả. Viện đã phối hợp với các cơ quan chuyên ngành thực hiện các
nghiên cứu ứng dụng về khảo sát, đánh giá sự di chuyển bùn cát trong các luồng tàu
(Cảng Hải Phòng, Cảng Cần Thơ, ...), phục vụ hữu hiệu cho công tác duy tu nạo vét
luồng tàu, khảo sát bồi lắng các lòng hồ thủy điện (Trị An, Thác Mơ, Hàm Thuận - Đa
Mi…).
Trong lĩnh vực thiết bị điện tử, Viện đủ năng lực bảo dưỡng nhiều loại thiết bị điện
tử, đặc biệt là thiết bị điện tử hạt nhân, bao gồm cả hệ thống điều khiển và công nghệ lò
phản ứng; thiết kế, chế tạo các thiết bị điện tử hạt nhân dùng cho Y tế, địa chất, hệ điều
khiển hạt nhân dùng cho công nghiệp, các khối điện tử của hệ phổ kế hạt nhân dùng cho
dịch vụ, nghiên cứu và đào tạo, các máy đo tuổi vàng bằng kỹ thuật huỳnh quang tia X
cho các cơ sở kinh doanh vàng bạc đá quý, ...

Một kết quả nổi bật khác là phát triển thành công các phương pháp định liều lượng,
kiểm soát bức xạ, xử lý và quản lý thải phóng xạ. Nhiệm vụ này không những giúp Viện
đảm bảo an toàn cho nhân viên của mình và môi trường xung quanh mà còn giúp đảm
bảo an toàn bức xạ cho khoảng 8.000 nhân viên bức xạ/năm của trên 700 cơ sở bức xạ
trong nước.
Kỹ thuật định liều bằng đánh giá sai hình nhiễm sắc thể (NST) tế bào lympho máu đã
được áp dụng xác định liều chiếu cho các công nhân làm việc trong các vụ sự cố về bức
xạ, điển hình là sự cố nguồn phóng xạ năm 2002 tại Công ty Huyndai Vinashin, Khánh
Hòa; sự cố mất nguồn phóng xạ vào cuối năm 2007 tại Công ty Cơ khí hàng hải PTSC,
Vũng Tàu; sự cố liều cao tại khu vực làm việc vào đầu năm 2008 tại Công ty Lilama,
Dung Quất, Quảng Ngãi; sự cố chiếu xạ xẩy ra năm 2012 tại Tổng Công ty Dịch vụ kỹ
thuật dầu khí Việt Nam, ...
1.5.5. Hiệu quả về đào tạo đội ngũ cán bộ
Qua việc thực hiện các đề tài, các dự án trong và ngoài nước, đội ngũ cán bộ của
Viện tiếp tục được bổ sung kiến thức, nâng cao trình độ, kinh nghiệm và độ thuần thục
nghề nghiệp; về mặt học vị, đến nay nhiều cán bộ đã đạt trình độ sau đại học. Hằng năm,
Viện đào tạo từ 5-7 nghiên cứu sinh thuộc các chuyên ngành Vật lý hạt nhân và Hóa phân
tích; đồng thời hỗ trợ các cơ sở khác trong nước đào tạo bậc đại học và sau đại học các
chuyên ngành vật lý, hóa học, sinh học và môi trường (khoảng 12-15 sinh viên làm luận
văn tốt nghiệp đại học và 7-10 học viên làm luận văn thạc sỹ). Mở các lớp đào tạo, tập
huấn về ứng dụng kỹ thuật hạt nhân, an toàn bức xạ, an toàn hạt nhân, công nghệ lò phản
ứng, ...
Viện NCHN đã có những đóng góp nhất định vào việc xây dựng tiềm lực vật chất,
kỹ thuật, đào tạo nhân lực cho sự phát triển của ngành, góp phần hình thành và mở rộng
thị trường ứng dụng tiến bộ khoa học và công nghệ hạt nhân, là nền tảng cần thiết và
niềm tin để Viện tham gia vào các dự án xây dựng và vận hành Trung tâm Khoa học và
Công nghệ hạt nhân với lò phản ứng nghiên cứu đa chức năng và dự án điện hạt nhân
Ninh Thuận.

SVTH : Nguyễn Ngọc

11

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

1.5.6. Huân chương.
Sau hơn 30 năm kể từ ngày khôi phục và mở rộng, Viện NCHN Đà Lạt đã được
Đảng và Nhà nước ta phong tặng nhiều phần thưởng, huân chương cao quý. Trong đó có
3 Huân chương Lao động và 1 Huân chương Độc lập.

Huân chương Lao động hạng Nhất.

2009

Huân chương Lao động hạng Nhì.

2001

Huân chương Lao động hạng Ba.

1989
SVTH : Nguyễn Ngọc

12

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

Ngày 18/3/2014, ROSATOM (Tập đoàn Năng lượng nguyên tử quốc gia Nga) đã
trao Giải thưởng ngành công nghiệp hạt nhân cho 6 nhà khoa học Việt Nam đã có cống
hiến cho sự hiện đại hóa và phát triển của lĩnh vực NCHN tại thành phố Đà Lạt. 6 nhà
khoa học gồm: GS Phạm Duy Hiển - nguyên Phó chủ tịch Viện Năng lượng nguyên tử
Việt Nam, GS Nguyễn Văn Đạt - nguyên Giám đốc Trung tâm Ứng dụng kỹ thuật hạt
nhân TP.HCM, TS Trần Hà Anh - nguyên Viện trưởng Viện NCHN Đà Lạt, GS Ngô
Quang Huy, TS Phạm Quốc Trinh, PGS.TS Nguyễn Mộng Sinh, đều là nguyên Phó viện
trưởng Viện NCHN Đà Lạt. Sự kiện diễn ra trong khuôn khổ Chương trình kỷ niệm 30
năm khôi phục và vận hành lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt.
Ngày 20/3/2014 tại thành phố Đà Lạt, Viện NCHN Đà Lạt đón nhận Huân chương
Độc lập hạng Ba. Trong 30 năm qua, Viện có 10 cán bộ được phong học hàm giáo sư và
phó giáo sư, 15 cán bộ nhận học vị tiến sĩ, hơn 50 cán bộ nhận bằng thạc sĩ…
1.6. HƯỚNG ĐI MỚI TRONG TƯƠNG LAI
Sau 30 năm hoạt động kể từ ngày lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt được khôi phục và
nâng cấp, Viện NCHN sẽ tham gia tích cực vào dự án Trung tâm khoa học và công nghệ
hạt nhân và dự án điện hạt nhân đầu tiên của Việt Nam, PGS. TS. Nguyễn Nhị Điền - Phó
Viện trưởng Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam, Viện trưởng Viện NCHN Đà Lạt
khẳng định: “ Viện NCHN Đà Lạt đã và đang tham gia tích cực vào quá trình chuẩn bị
thực hiện dự án Trung tâm khoa học và công nghệ hạt nhân với một lò phản ứng nghiên
cứu đa mục tiêu công suất 15MW, gấp 30 lần công suất lò hiện nay. Nếu dự án được thực
hiện đúng kế hoạch, lò phản ứng nghiên cứu mới (cũng đặt tại Đà Lạt) sẽ được đưa vào
vận hành khoảng năm 2020. Khi đó, lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt sẽ chuyển mục đích sử
dụng theo hình thức vận hành ngắn ngày để phục vụ phân tích kích hoạt, nghiên cứu cơ

bản, huấn luyện, đào tạo cán bộ cho ngành và cho chương trình phát triển điện hạt nhân
của quốc gia.”
PGS.TS Nguyễn Nhị Điền cho biết thêm, các nghiên cứu và ứng dụng cần thông
lượng nơtron cao như chiếu xạ thử nghiệm vật liệu và nhiên liệu, pha tạp vật liệu, nghiên
cứu cấu trúc vật liệu, sản xuất đồng vị phóng xạ với số lượng lớn… được chuyển sang lò
phản ứng nghiên cứu mới đảm nhận.

SVTH : Nguyễn Ngọc

13

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

Chương 2: CẤU TRÚC LÒ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN ĐÀ LẠT
2.1. CÁC MỐC THỜI GIAN QUAN TRỌNG
- Năm 1961 khởi công xây dựng lò
TRIGA Mark II (IVV- 9) hay còn gọi theo
địa danh là lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt.
- Tháng 12/1962 - Hoàn thành công trình.
- 26/2/1963 - Lò IVV-9 đạt trạng thái tới
hạn.
- 04/3/1963 - Lò IVV-9 chính thức đi vào
hoạt động.
- Giai đoạn (1963 - 1968) - Lò phản ứng
hoạt động với 3 mục đích huấn luyện

nghiên cứu và sản xuất đồng vị.
- Giai đoạn (1968 - 1975) - Lò IVV-9
ngưng hoạt động do ảnh hưởng chiến
tranh.
- Giai đoạn (1974-1975) - Tháo dở các
thanh nhiên liệu và vận chuyển về Hoa Kì.
- 09/10/1979 - Liên Xô (cũ) và Việt
Nam kí hiệp định khôi phục và mở rộng lò
phản ứng hạt nhân.

Hình 2.1: Một góc khu vực bên trong lò
phản ứng hạt nhân Đà Lạt

- 15/3/1982 - Khởi công, công trình khôi phục và mở rộng lò IVV-9.
- 01/11/1983 - Lò IVV-9 đạt trạng thái tới hạn với độ giàu (HEU), 36% U-235.
- 20/3/1984 - Lò phản ứng hoạt động chính thức với công suất 500 kW.
- Từ 13/2/1985 - Sau 1 năm bảo hành, 3 chuyên gia cuối cùng của Liên Xô về nước.
Viện NCHN đảm nhận công tác vận hành và khai thác lò.
- Tháng 12/2004 - Bắt đầu thực hiện Dự án chuyển đổi nhiên liệu vùng hoạt từ nhiên
liệu HEU 36% sang độ giàu thấp (LEU), 19.75% U-235.
- Từ 12/9/2007 - Lò phản ứng hoạt động với vùng hoạt hỗn hơp nhiên liệu HEU và LEU.
- Ngày 30/11/2011 - Lò phản ứng đạt trạng thái tới hạn lần đầu với cấu hình 72 bó nhiên
liệu LEU.
- Ngày 9/01/2012 - Lò phản ứng đạt mức 100% công suất danh định và tuần 12 vận hành
lò 108 giờ tại công suất 500 kW.
- 03/7/2013: Tất cả các bó nhiên liệu độ giàu cao đã được chuyển trả về Liên Bang Nga.
(Hình 2.1 là ảnh chụp bênh trong lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt.)

2.2. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG
Lò phản ứng hạt nhân là thiết bị duy trì phản ứng hạt nhân dây chuyền. Theo mục

đích sử dụng, trên thế giới người ta phân lò phản ứng hạt nhân thành các loại sau:
- Lò nghiên cứu: Sử dụng các bức xạ ion hóa (năng lượng bức xạ) để triển khai các ứng
dụng kỹ thuật hạt nhân vào các lĩnh vực kinh tế.
- Lò năng lượng: Sử dụng nhiệt năng (từ năng lượng phân hạch) để sản xuất điện năng
phục vụ kinh tế - xã hội.
- Lò tái sinh:
n + U-238  P - 239
n + Th-232  U - 233
Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt thuộc lọai lò nghiên cứu.

SVTH : Nguyễn Ngọc

14

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

2.2.1. Cấu tạo lò IVV-9
Lò phản ứng hạt nhân Ðà Lạt thuộc loại lò nghiên cứu, có công suất nhiệt 500 kW.
Lò sử dụng nhiên liệu loại VVR-M2 do Liên Xô (cũ) chế tạo với độ giàu 36% U-235.
( Hình 2.2 là sơ đồ mặt cắt đứng của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt.)

Hình 2.2: Sơ đồ mặt cắt đứng của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt
1. Vùng hoạt

5. Tường bê tông bảo vệ

2. Vành phản xạ graphit

6. Kênh thực nghiệm nằm ngang

3. Giếng hút

7. Giá đỡ

4. Các ống dẫn nước của hệ làm
8. Nắp thép dày 20cm
nguội vòng 1
Bể lò là một thùng nhôm hình trụ (cao 6.26m, đường kính 1.98m, dày 0.6-1cm), chứa
khoảng 18 m 3 nước tinh khiết. Toàn bộ thùng nhôm đặt vào giữa khối bê tông bảo vệ sinh
học có tiết diện cắt ngang dạng 8 cạnh, chiều dày bê tông ở nửa dưới khoảng 2.5m và nửa
trên khoảng 0.9m.
Vùng hoạt đặt trong bể lò dưới độ sâu khoảng 5m nước. Vùng hoạt có hình trụ, chiều
cao 0.6m, đường kính 0.4m, đặt trong vành đai phản xạ và gắn liền với một giếng hút cao
2m, đường kính 0.5m. Giếng hút được treo trên đáy của một giá đỡ cao 3m đường kính
2m. Giá đỡ tạo điều kiện thuận lợi khi lắp ráp các hệ thống công nghệ trong lò với điều
kiện phóng xạ cao của lò do lò đã hoạt động một thời gian trước đây. Xung quanh vùng
hoạt còn được lắp đặt một vành phản xạ bằng graphit. Ở tâm vùng hoạt được bố trí một
hốc nước bao quanh bởi lớp phản xạ berili. Cấu trúc này đóng vai trò của một bẫy nơtron,
cho phép tăng thông lượng nơtron lên một cách đáng kể, nhờ vậy thông lượng nơtron
nhiệt tại bẫy đạt đến 2  1013 (n / cm 2 .s) . Phổ nơtron trong lò phản ứng rất rộng, từ nơtron

SVTH : Nguyễn Ngọc

15

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

nhiệt qua vùng cộng hưởng đến vùng nơtron nhanh (đến 10 MeV). (Hình 2.3 là mặt cắt
ngang vùng hoạt lò được mô phỏng trên máy vi tính.)
Giếng hút có tác dụng tăng cường sự đối lưu của nước khi nước làm nguội vùng
hoạt theo cơ chế đối lưu tự nhiên. Trong bể lò còn đặt các ống cấp nước và hút nước của
hệ thống đối lưu nước vòng 1, hệ thống dẫn các thanh điều khiển, hệ thống các buồn ion
hóa ghi đo nơtron.
Lò được đậy bằng một nắp thép dày 20 cm nhằm đảm bảo an toàn phóng xạ cho
người làm việc trong lúc lò hoạt động. Nắp thép lò có cửa sổ bằng kính thủy tinh để nhìn
và một cửa sổ để thao tác.

Hình 2.3: Mặt cắt ngang vùng hoạt lò
Nước thường là chất làm nguội vùng hoạt theo chế độ đối lưu tự nhiên, cũng là chất làm
chậm nơtron tham gia phản ứng dây chuyền phân hạch hạt nhân. Nước thường làm nguội
sơ cấp được chứa trong thùng lò. Nhiệt năng trong thùng lò được thải ra ngoài nhờ hai hệ
làm nguội (sơ cấp và thứ cấp) nối tiếp nhau qua bình trao đổi nhiệt. Nhiệt năng từ hệ thứ
cấp được thải ra môi trường thông qua tháp làm nguội. (Hình 2.4 là ánh sáng cherenkov
phát ra từ vùng hoạt của lò.) (Hình 2.5 là sơ đồ mặt cắt ngang của lò - dạng bản vẽ mô
phỏng.)

SVTH : Nguyễn Ngọc

16

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

Hình 2.4: Ánh sáng cherenkov trong vùng hoạt

Hình 2.5: Sơ đồ mặt cắt ngang của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt
1. Vùng hoạt

8. Bể chứa nhiên liệu đã cháy

2. Vành phản xạ graphit

9. Cột nhiệt

3. Thùng lò

10. Cửa cột nhiệt

4,5,6. Kênh ngang hướng tâm

11. Tường bê tông bảo vệ

7. Kênh ngang tiếp tuyến

SVTH : Nguyễn Ngọc

17

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

Các phương tiện chiếu mẫu bao gồm bẫy nơtron, một số kênh đứng hoạt động bằng
khí nén, kênh ướt hốc chiếu trong mâm quay đặt ở phía trên vành phản xạ, với thành
phần năng lượng nơtron khác nhau phù hợp cho nhiều mục đích nghiên cứu. Ngoài ra lò
phản ứng còn có 4 kênh ngang (một kênh tiếp tuyến, 3 kênh hướng tâm) trong đó 2 kênh
đã được sử dụng để rút ra những chùm nơtron nhiệt hoặc đơn năng thông qua phin lọc,
với thông lượng cỡ 10 6  10 7 (n / cm 2 .s) .
Lò phản ứng còn được bố trí một kênh chiếu mẫu hoạt động bằng khí nén trong cột
nhiệt, tại đấy tỉ số cadmi rất cao, tạo thành trường nơtron nhiệt lý tưởng để nghiên cứu
tương tác nơtron với vật chất.
Ngoài thùng lò, bể cản xạ thô trước đây nay chuyển thành bể chứa nhiên liệu đã
cháy chứa khoảng 100 bó nhiên liệu, mỗi bó chứa khoảng 40g U-235.
 Thanh điều khiển
Thanh điều khiển là một yếu tố cấu thành nên hệ thiết bị bảo vệ lò phản ứng trong
hệ thống an toàn hạt nhân của lò phản ứng hạt nhân, được làm bằng kim loại, có chức
năng kiểm soát tốc độ phân hạch của uranium do đó nó điều khiển tốc độ phản ứng của lò.
Thanh điều khiển có thể được dịch chuyển ra khỏi hoặc được chèn vào tâm vùng
hoạt của lò phản ứng để kiểm soát thông lượng nơtron, làm tăng hoặc giảm số lượng
nơtron mà sau đó sẽ tách các nguyên tử uranium ra. Điều này lần lượt tác động đến công
suất nhiệt của lò. (Hình 2.6 là ảnh chụp thanh điều khiển.)

Hình 2.6: Thanh điều khiển.

 Thanh nhiên liệu
Hiện nay cấu hình vùng hoạt gồm 104 bó nhiên liệu, mỗi bó nhiên liệu có cấu tạo
từ 3 lớp hình ống đồng trục: 2 lớp ống bên trong hình trụ tròn, lớp ống ngoài cùng

SVTH : Nguyễn Ngọc

18

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

hình lục giác, vỏ bọc được làm bằng hợp kim Al-U.
Mỗi lớp ống chứa nhiên liệu dày 0.7mm làm bằng hợp kim Al-U tỉ lệ Uran theo khối
lượng là 35%, được bao bọc bởi 2 lớp nhôm bảo vệ, mỗi lớp dày 0.9mm.
Các số liệu đặc trưng:
- Loại nhiên liệu VVR - M2
- Độ giàu 19.75% và 36%, U-235
- Khối lượng U-235 khoảng 49.7 gam
- Chiều dài toàn bộ thanh nhiên liệu 86.5 cm
- Chiều dài phần chứa nhiên liệu 60 cm
- Mật độ U-235 trong nhiên liệu 2.5 g / cm 3
- Độ dày mỗi lớp hình ống chứa nhiên liệu: 2.5 mm
(Hình 2.7 bên dưới là bản vẽ kỹ thuật thanh nhiên liệu sử dụng trong lò IVV.)

Hình 2.7: Bản vẽ kỹ thuật thanh nhiên liệu loại VVR-M2

SVTH : Nguyễn Ngọc

19

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

2.2.2. Các thông số cơ bản
Thông số

Mô tả

Lò phản ứng

Loại bể bơi

Công suất danh định

500 kW

Thông lượng

2  1013 nơtron/ cm 2 .s

nơtron (nhiệt, cực đại)
Nhiên liệu

Loại VVR-M2, dạng ống

Phần thịt của nhiên liệu

Hợp kim Al - U, độ giàu 36%
Hợp kim Al – U, độ giàu 19,75%

Vỏ bọc của nhiên liệu

Hợp kim nhôm

Chất làm chậm

Nước nhẹ

Chất phản xạ

Graphite beryllium và nước nhẹ

Chất làm nguội

Nước nhẹ

Cơ chế làm nguội vùng

Đối lưu tự nhiên

hoạt động
Cơ chế tải nhiệt

Hai vòng nước làm nguội

Vật liệu che chắn

Bê tông, nước và nắp thép

Các thanh điều khiển.

2 an toàn, 4 bù trừ và 1 tự động

Vật liệu các thanh bù trừ

Thép không gỉ

và an toàn
Vật liệu thanh tự động

Thép không gỉ

2.2.3. Hoạt động
Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt hoạt động 4 tuần một đợt liên tục trong 108 giờ, trung
bình mỗi năm 1520 giờ ở công suất 500 kW.
Tính đến cuối năm 2013, lò phản ứng đã có 37.800 giờ hoạt động an toàn và khai
thác có hiệu quả.
 Các mục tiêu chính của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt
- Sản xuất đồng vị phóng xạ
- Phân tích kích hoạt
- Nghiên cứu vật lí hạt nhân và vật lí lò phản ứng
- Đào tạo cán bộ

Số lần dập lò ngoài kế hoạch trên dưới 300 lần, trong đó do điện lưới chiếm 70%, do

SVTH : Nguyễn Ngọc

20

MSSV:1110250


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: Ths Hoàng Xuân Dinh

sai hỏng thiết bị và người vận hành là 30%.
(Hình 2.8 là ảnh chụp một góc phòng điều khiển lò IVV9 cùng 2 kỹ thuật viên đang
theo dõi vận hành lò.)

Hình 2.8: Phòng điều khiển lò phản ứng
2.3. AN TOÀN HẠT NHÂN VÀ CÁC BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN
2.3.1. Hệ thống điều khiển bảo vệ lò phản ứng
- Tự động dập lò khi có sự bất thường về thiết bị, công suất, chu kì, chế độ tải
nhiệt
- Hệ điều khiển hiện đại được nâng cấp vào năm 1993 và thay mới vào năm 2007
2.3.2. Đảm bảo nghiêm ngặt chế độ vận hành và khai thác lò phản ứng
- Ban hành các vi phạm, nội quy và quy chế
- Kiểm tra việc thực hiện các quy chế
2.3.3. Đảm bảo nghiêm ngặt chế độ tải nhiệt vùng hoạt động và các thông số làm
nguội trong lò.
2.3.4. An toàn phóng xạ
Kiểm xạ khu vực, kiểm tra liều phóng xạ tại các vị trí quan trọng, lọc khí phóng xạ

trước khi thải ra môi trường, quản lý nghiêm ngặt các lọai thải phóng xạ lỏng và rắn.
2.3.5. An toàn hạt nhân
Theo cơ chế bảo vệ nhiều tầng gồm 4 lớp rào chắn (Hình 2.9 )
- Vỏ bọc nhiên liệu
- Bể lò, hệ tải nhiệt vòng 1
- Thành bê tông bảo vệ sinh học
- Nhà lò phản ứng bằng bê tông cốt thép

SVTH : Nguyễn Ngọc

21

MSSV:1110250