Zagotavljanje varne prihodnosti za jedrsko energijo

Svet mora razširiti svetovno proizvodnjo jedrske energije, da bi zmanjšal svetovne emisije ogljika. Ta sklep temelji na številnih modelih in projekcijah, ki kažejo, da obnovljivi viri energije ne zmorejo sami.

Vendar obstaja pomembno opozorilo. Enostavno ne moremo imeti večjih jedrskih incidentov, kakršni so se zgodili v Černobilu v Ukrajini in Fukušimi na Japonskem. Menim, da so to dogodki z nizkim tveganjem, vendar z velikimi posledicami.

V zgodovini jedrske energije je bilo malo resnih incidentov. Toda jedrske elektrarne imajo edinstven potencial, da v primeru resne nesreče trajno razselijo cela mesta.

Nesreča v Černobilu je nazadnje zapustila domove okoli 350,000 ljudi. Na tisoče kvadratnih kilometrov je bilo določenih kot nenaseljeno izključitveno območje okoli černobilske jedrske elektrarne. Tudi zaradi nesreče v Fukušimi je bilo veliko ljudi razseljenih, čeprav ne toliko kot v Černobilu.

Če naj jedrska energija uresniči svoj potencial za zmanjšanje emisij ogljika, moramo zagotoviti, da takšne nesreče ne bodo več možne.

Gradnja varnejših jedrskih elektrarn

Pred kratkim sem imel priložnost govoriti o teh vprašanjih z dr. Kathryn Huff, pomočnico sekretarja v Uradu za jedrsko energijo ministrstva za energijo.

Dr. Huff je pojasnil, da so pasivni varnostni sistemi ključni za zagotavljanje, da lahko delavci v primeru nesreče odidejo iz jedrske elektrarne in se ta varno zapre.

Tu je treba narediti pomembno razliko. Javnost morda pričakuje, da bodo jedrske zasnove odporne na napake, vendar obstaja veliko razlogov, zakaj ta metrika ne bo nikoli dosežena. Preprosto se ne morete zaščititi pred vsemi možnimi incidenti, ki bi se lahko zgodili. Tako poskušamo omiliti morebitne posledice in implementirati varne zasnove.

Preprost primer zasnove, ki je varna pred napakami, je električna varovalka. Ne prepreči incidenta, ko preveč toka poskuša teči čez varovalko. Toda če se to zgodi, se povezava stopi in ustavi pretok električne energije - stanje, ki je varno pred napakami. Niti Černobil niti Fukušima nista bili varni načrti.

Toda kako je mogoče uresničiti takšne varne zasnove? Dr. Huff je izpostavil dva primera.

Prvi je novi tlačnovodni reaktor (PWR) AP1000® iz Westinghouse. Težava v Fukušimi je bila, da je bila po zaustavitvi potrebna energija za kroženje vode za hlajenje reaktorja. Ko je bila energija izgubljena, je bila zmožnost hlajenja jedra reaktorja izginila.

Novi reaktor APR se opira na naravne sile, kot so gravitacija, naravno kroženje in stisnjeni plini, ki krožijo vodo in preprečujejo pregrevanje sredice in zadrževalnega hrama.

Poleg pasivnega hlajenja so bile inovacije pri razvoju vrst goriva naslednje generacije, ki so odporne na nesreče. Na primer, tristrukturni izotropni (TRISO) gorivo na delce je sestavljen iz jedra goriva iz urana, ogljika in kisika. Vsak delec ima svoj zadrževalni sistem zahvaljujoč trojno prevlečenim slojem. Delci TRISO lahko prenesejo veliko višje temperature kot sedanja jedrska goriva in se preprosto ne morejo stopiti v reaktorju.

Dr. Huff je dejal, da bo predstavitev naprednega reaktorja na spletu do konca desetletja, ki bo vsebovala prodnato posteljo, polno delcev TRISO.

Ti dve inovaciji lahko zagotovita, da prihodnje jedrske elektrarne nikoli ne bodo doživele večje nesreče. Vendar pa obstajajo dodatna vprašanja, ki jih je treba obravnavati, kot je odlaganje jedrskih odpadkov. To bom obravnaval – kot tudi to, kaj ZDA počnejo za spodbujanje jedrske energije – v drugem delu mojega pogovora z dr. Huffom.