Nowy raport NRC przedstawia opcje regulacji syntezy jądrowej

W środę pracownicy Komisji Dozoru Jądrowego (NRC) wydali długo oczekiwany biały papier zatytułowany „Licencjonowanie i regulacja systemów energii syntezy jądrowej”. Dokument przedstawia komisarzom różne opcje regulacji urządzeń wykorzystujących energię termojądrową. Ustanowienie jasnych ram prawnych, aby dostosować się do tego przemysłu, będzie miało kluczowe znaczenie dla umożliwienia rozwoju raczkującego amerykańskiego przemysłu syntezy jądrowej w nadchodzących latach. Wydanie białej księgi stanowi ważny, wczesny krok w tym procesie.

W 2019 roku Kongres uchwalił Ustawa o Innowacji i Modernizacji Energetyki Jądrowej, który kieruje NRC do przepisów rzemieślniczych ustanawiających ramy dla nowych wniosków o licencje dla zaawansowanych reaktorów jądrowych. Sprawę nieco komplikuje fakt, że ustawowa definicja „zaawansowanego reaktora jądrowego” obejmuje zarówno technologie rozszczepienia, jak i syntezy jądrowej. Biorąc pod uwagę bardzo różne profile ryzyka związane z tymi dwiema technologiami, wspólne ich regulowanie w tych samych ramach może nie mieć sensu.

Różnice między rozszczepieniem a fuzją są niezliczone: fuzja jądrowa polega na łączeniu się jąder atomowych, a rozszczepienie obejmuje rozszczepianie atomów. Wszystkie komercyjne elektrownie jądrowe działające obecnie na całym świecie to elektrownie oparte na rozszczepieniu, podczas gdy fuzja nie jest jeszcze opłacalną ani sprawdzoną technologią. W przeciwieństwie do rozszczepienia, fuzja nie wymaga materiałów rozszczepialnych, takich jak pluton lub uran-233 lub -235, które można wykorzystać do produkcji broni jądrowej. Scenariusz stopienia nie jest również możliwy w elektrowni termojądrowej. Jeśli zasilanie zostanie odcięte, reakcja po prostu się zatrzymuje, podczas gdy w zakładzie rozszczepienia może być samowystarczalna, potencjalnie prowadząc do katastrofy.

Obawy dotyczące energii syntezy jądrowej mają tendencję do ograniczania radioaktywności emitowanej podczas operacji. W zakładach syntezy jądrowej mogą również powstawać pewne materiały radioaktywne, takie jak tryt. Jednak NRC zauważa w swojej białej księdze, że „uwalnianie radioaktywne i poziomy ryzyka … są ogólnie przyjęte jako niższe dla urządzeń termojądrowych niż obecne elektrownie oparte na rozszczepieniu” oraz że „większość odpadów wytwarzanych z obiektu termojądrowego powinien składać się z niskoaktywnych odpadów promieniotwórczych.”

W przemyśle termojądrowym istnieje wiele różnych podejść. Reaktory mogą polegać na magnesach lub laserach i mogą być duże lub małe lub wykorzystywać różne schematy projektowe. Może to skomplikować sprawy z prawnego punktu widzenia. Ponieważ nie ma jednego wypróbowanego i sprawdzonego podejścia, podejście uniwersalne może nie działać w branży.

Biała księga przedstawia dwie możliwe opcje licencjonowania urządzeń termojądrowych. Pierwszym z nich jest traktowanie ich jako „obiektów utylizacyjnych”, których definicja prawna oznacza, że ​​sprzęt lub urządzenie wytwarza wystarczającą ilość materiału jądrowego, aby budzić obawy z punktu widzenia obronności i bezpieczeństwa państwa, lub ogólniej troski o zdrowie i bezpieczeństwo publiczne. .

NRC wymienia tylko jedną pozycję po stronie „pro” księgi dla tej opcji, co oznacza, że ​​agencja jest już w trakcie aktualizacji przepisów dotyczących obiektów utylizacyjnych. Włączenie syntezy jądrowej do tych ram oznaczałoby zatem mniej pracy dla agencji, ale nie jest to żaden dowód na to, że jest to najlepsze dla przemysłu lub, jeśli o to chodzi, kraju, który przechodzi na czystszy system energetyczny. Personel NRC przyznaje również, że „Potencjalne zagrożenia związane z obecnymi systemami energii syntezy jądrowej wydają się mniejsze niż w typowych obiektach utylizacyjnych”, co sugeruje, że poleganie wyłącznie na tych ramach może nie mieć większego sensu dla branży.

Drugą, nieco mniej uciążliwą opcją byłoby uregulowanie urządzeń termojądrowych zgodnie ze standardami dotyczącymi urządzeń do wytwarzania materiałów ubocznych. Zgodnie z tymi ramami, NRC może sklasyfikować urządzenia do syntezy jądrowej jako „akceleratory cząstek”, które mają pewne cechy wspólne z urządzeniami do syntezy jądrowej.

Trzecią opcją byłoby połączenie dwóch pozostałych. Takie podejście może okazać się bardziej dostosowane do branży, ale może się również skomplikować. Niebezpieczeństwo polega na tym, że faworyzuje niektóre technologie lub metody nad innymi, niezależnie od ich potencjału komercyjnego lub technologicznego opłacalności.

Z białej księgi jasno wynika, że ​​fuzja nie pasuje idealnie do obecnego paradygmatu regulacyjnego dla urządzeń jądrowych, który został ustanowiony kilkadziesiąt lat temu z myślą o technologii rozszczepienia. Obecnie istnieje brak jasnej ścieżki prawnej wprowadzenie komercyjnej elektrowni termojądrowej do sieci i próba dopasowania rewolucyjnej technologii do systemu regulacyjnego starszego stylu już wygląda na bardzo niedoskonałą.

Ekspert ds. technologii Adam Thierer zauważa że niektóre technologie „rodzą się w niewoli” w tym sensie, że od momentu powstania są regulowane przez stare reżimy, które były przeznaczone do różnych celów. Tymczasem inne technologie „rodzą się wolne” od jakichkolwiek regulacji. W związku z tym należy stworzyć nowe ramy regulacyjne, aby je uwzględnić.

Kryptowaluty mogą być dzisiaj przykładem „darmowej” technologii, podczas gdy energia termojądrowa jest klasycznym przykładem „uwięzionej”. Jeśli jakiś innowator natknie się na poważny przełom w tej dziedzinie, może upłynąć wiele lat, zanim system regulacyjny nadrobi zaległości. W międzyczasie konkurenci też nadrabiali zaległości, a przewaga pierwszego inicjatora — część motywacji do innowacji — jest stracona.

NRC czyni stałe postępy w zmniejszaniu niepewności regulacyjnej, która ma wpływ na przemysł termojądrowy. Podczas gdy agencja ma do końca do 2027 r. o wydanie przepisów, biorąc pod uwagę pilną potrzebę zmian klimatu, im szybszy postęp, tym lepiej. Jednak nawet po ustanowieniu jasnych ram regulacyjnych ostatecznie to na branży spadnie obowiązek udowodnienia, że ​​jej technologia ma przyszłość.