Обезбедување безбедна иднина за нуклеарната енергија

Светот треба да го прошири глобалното производство на нуклеарна енергија за да помогне во ограничувањето на глобалните емисии на јаглерод. Тој заклучок се заснова на бројни модели и проекции кои укажуваат дека обновливите извори на енергија не можат сами да го направат тоа.

Но, постои значајна забелешка. Едноставно не можеме да имаме големи нуклеарни инциденти како оние што се случија во Чернобил, Украина и Фукушима, Јапонија. Тоа се она што јас ги сметам за настани со низок ризик, но со високи последици.

Во историјата на нуклеарната енергија имало неколку сериозни инциденти. Но, нуклеарните централи имаат единствен потенцијал трајно да поместат цели градови во случај на сериозна несреќа.

Несреќата во Чернобил на крајот раселела околу 350,000 луѓе од нивните домови. Илјадници квадратни километри беа издвоени како ненаселена зона на исклучување околу нуклеарната централа Чернобил. Многу луѓе исто така беа раселени како резултат на несреќата во Фукушима, иако не толку како во Чернобил.

Ако нуклеарната енергија сака да го реализира својот потенцијал за намалување на емисиите на јаглерод, мора да се погрижиме таквите несреќи повеќе да не се можни.

Изградба на побезбедни нуклеарни централи

Неодамна имав можност да зборувам за овие прашања со д-р Кетрин Хаф, помошник секретар во Канцеларијата за нуклеарна енергија на Министерството за енергија.

Д-р Хаф објасни дека пасивните безбедносни системи се клучот за да се осигура дека во случај на несреќа, работниците би можеле да заминат од нуклеарната централа и таа да се исклучи во безбедна состојба.

Тука треба да се направи важна разлика. Јавноста може да очекува дека нуклеарните дизајни ќе бидат отпорни на неуспех, но има многу причини зошто таа метрика никогаш нема да се постигне. Едноставно не можете да се заштитите од секој можен инцидент што може да се случи. Така, се обидуваме да ги ублажиме можните последици и да имплементираме дизајни кои не се безбедни.

Едноставен пример за дизајн без дефект е електричен осигурувач. Тоа не спречува инцидент кога премногу струја се обидува да тече низ осигурувачот. Но, ако тоа се случи, врската ќе се стопи и ќе го запре протокот на електрична енергија - безопасна состојба. Ниту Чернобил ниту Фукушима не беа безбедни дизајни.

Но, како може да се реализираат такви дизајни кои не се безбедни? Д-р Хаф посочи два примери.

Првиот е новиот AP1000® реактор за вода под притисок (PWR) од Вестингхаус. Проблемот во Фукушима беше што по исклучувањето, требаше да биде достапна струја за циркулација на вода за ладење на реакторот. Кога се изгуби напојувањето, можноста за ладење на јадрото на реакторот исчезна.

Новиот APR реактор се потпира на природните сили како што се гравитацијата, природната циркулација и компримирани гасови за да циркулираат вода и да го заштитат јадрото и просторот од прегревање.

Покрај пасивното ладење, имаше иновации во развојот на типови горива од следната генерација кои се толерантни за несреќи. На пример, три-структурна изотропна (TRISO) гориво за честички е направен од јадро на ураниум, јаглерод и кислород. Секоја честичка е свој систем за задржување благодарение на тројно обложените слоеви. Честичките TRISO можат да издржат многу повисоки температури од сегашните нуклеарни горива и едноставно не можат да се стопат во реактор.

Д-р Хаф рече дека напредната демо за реактор ќе биде онлајн до крајот на деценијата, со кревет од камчиња полн со честички TRISO.

Овие две иновации може да гарантираат дека идните нуклеарни централи никогаш нема да доживеат голема несреќа. Но, има дополнителни прашања кои треба да се решат, како што е отстранувањето на нуклеарниот отпад. Ќе се осврнам на тоа - како и на она што САД го прават за промовирање на нуклеарната енергија - во Вториот дел од мојот разговор со д-р Хаф.