Novo poročilo NRC opisuje možnosti za regulacijo jedrske fuzije

V sredo je osebje Komisije za jedrsko regulativo (NRC) objavilo dolgo pričakovano Bela knjiga z naslovom "Licenciranje in urejanje sistemov fuzijske energije." V dokumentu so komisarjem predstavljene različne možnosti za regulacijo naprav za fuzijsko energijo. Vzpostavitev jasnega pravnega okvira za prilagoditev industriji bo ključnega pomena, da se novonastali ameriški industriji jedrske fuzije omogoči uspevanje v prihodnjih letih. Objava bele knjige predstavlja pomemben zgodnji korak v tem procesu.

Leta 2019 je kongres sprejel Zakon o inovacijah in posodobitvi jedrske energije, ki usmerja NRC k oblikovanju predpisov, ki vzpostavljajo okvir za nove vloge za licence za napredne jedrske reaktorje. Zadeve nekoliko zapleta dejstvo, da zakonska opredelitev "naprednega jedrskega reaktorja" vključuje tako fisijsko kot fuzijsko tehnologijo. Glede na zelo različne profile tveganja, povezane s tema dvema tehnologijama, njuno urejanje skupaj v istem okviru morda ne bo smiselno.

Razlik med fisijo in fuzijo je nešteto: jedrska fuzija vključuje zlitje atomskih jeder, medtem ko fisija vključuje cepitev atomov. Vse komercialne jedrske elektrarne, ki danes delujejo po vsem svetu, so fisijske, medtem ko fuzija še ni komercialno uspešna ali dokazana tehnologija. Za razliko od fisije fuzija ne zahteva cepljivih materialov, kot je plutonij ali uran-233 ali -235, ki se lahko uporabijo pri proizvodnji jedrskega orožja. Scenarij zloma tudi ni mogoč v fuzijski tovarni. Če se električna energija prekine, se reakcija preprosto ustavi, medtem ko je v fisijski elektrarni lahko samozadostna, kar lahko vodi v katastrofo.

Pomisleki glede fuzijske energije se običajno nanašajo na zadrževanje radioaktivnosti, ki se oddaja med delovanjem. V fuzijskih obratih lahko nastajajo tudi nekateri radioaktivni materiali, kot je tritij. Vendar pa NRC v svoji beli knjigi ugotavlja, da so "radioaktivni izpusti in ravni tveganja … na splošno nižji za fuzijske naprave kot sedanja generacija elektrarn na osnovi fisije" in da "večina odpadkov, proizvedenih iz fuzijskega obrata mora biti sestavljen iz nizkoradioaktivnih odpadkov."

V fuzijski industriji obstajajo različni pristopi. Reaktorji se lahko zanašajo na magnete ali laserje in so lahko veliki ali majhni ali uporabljajo različne načrte. To lahko zaplete zadeve z regulativnega vidika. Ker ni enotnega preizkušenega in dokazanega pristopa, pristop, ki bi ustrezal vsem, morda ne bo deloval v industriji.

Bela knjiga predstavlja dve možni možnosti, iz katerih bi lahko pridobili licenco za fuzijske naprave. Prvi je, da jih obravnavamo kot "obrate za uporabo", katerih pravna definicija pomeni, da oprema ali naprava proizvede dovolj jedrskega materiala, da predstavlja skrb s stališča nacionalne obrambe in varnosti ali na splošno skrb za javno zdravje in varnost. .

NRC za to možnost imenuje le eno postavko na strani »pro« knjige, in sicer da je agencija že v postopku posodabljanja predpisov za objekte za uporabo. Vključitev fuzije v ta okvir bi torej pomenila manj dela za agencijo, vendar to ni dokaz, da je to najboljše za industrijo ali, glede tega, državo, ko prehaja na čistejši energetski sistem. Osebje NRC prav tako priznava, da se »potencialne nevarnosti trenutnih sistemov fuzijske energije zdijo manjše od tipičnih objektov za uporabo«, kar nakazuje, da zanašanje samo na ta okvir za industrijo morda ni preveč smiselno.

Druga, nekoliko manj obremenjujoča možnost bi bila ureditev fuzijskih naprav v skladu s standardi za "stranske materiale". V skladu s tem okvirom bi lahko NRC razvrstil fuzijske naprave kot "pospeševalnike delcev", ki imajo nekatere skupne značilnosti s fuzijskimi napravami.

Tretja možnost bi bila neka kombinacija drugih dveh. Ta pristop bi lahko bil bolj prilagojen panogi, lahko pa bi se tudi zapletel. Nevarnost je, da bi dajala prednost nekaterim tehnologijam ali metodam pred drugimi, ne glede na njihov potencial, da so komercialno ali tehnološko upravičeni.

Ob branju bele knjige je jasno, da fuzija ne ustreza dobro trenutni regulativni paradigmi za jedrske naprave, ki je bila vzpostavljena pred desetletji z mislijo na tehnologijo cepitve. Trenutno obstaja ni jasne pravne poti do vzpostavitve komercialnega fuzijskega obrata na spletu in poskušanje vključitve revolucionarne tehnologije v regulativni režim starejšega sloga že izgleda zelo nepopolno.

Tehnološki strokovnjak Adam Thierer opombe da so nekatere tehnologije »rojene v ujetništvu« v smislu, da se ob nastanku znajdejo regulirane pod starimi režimi, ki so bili namenjeni drugačnim namenom. Druge tehnologije pa se "rodijo brez" kakršnih koli predpisov. Zato je treba ustvariti nov regulativni okvir, ki jim bo ustrezal.

Kriptovalute bi lahko bile danes primer "brezplačne" tehnologije, medtem ko je fuzijska energija klasičen primer "ujetniške". Če bi kakšen inovator naletel na velik preboj na tem področju, bi lahko trajala leta, da ga regulativni režim dohiti. Medtem bi tudi konkurenti dohiteli zaostanek in prednost prvega koraka – nekaj motivacije za inovacije – je izgubljena.

NRC vztrajno napreduje pri zmanjševanju regulativne negotovosti, ki vpliva na industrijo fuzije. Medtem ko ima agencija do konca leta 2027 izdati svoje predpise, saj je glede na nujnost podnebnih sprememb hitrejši napredek boljši. Tudi z vzpostavljenim jasnim regulativnim okvirom bo na koncu morala industrija dokazati, da ima njena tehnologija prihodnost.