Обезбеђивање безбедне будућности за нуклеарну енергију

Свет треба да прошири глобалну производњу нуклеарне енергије како би помогао у сузбијању глобалних емисија угљеника. Тај закључак се заснива на бројним моделима и пројекцијама које указују да обновљиви извори енергије не могу сами.

Али постоји значајно упозорење. Једноставно не можемо имати велике нуклеарне инциденте као што су они који су се десили у Чернобиљу у Украјини и Фукушими у Јапану. То су оно што сматрам догађајима ниског ризика, али са високим последицама.

У историји нуклеарне енергије било је неколико озбиљних инцидената. Али нуклеарне електране имају јединствен потенцијал да трајно раселе читаве градове у случају озбиљне несреће.

Несрећа у Чернобилу на крају је протерала око 350,000 људи из њихових домова. Хиљаде квадратних километара издвојене су као ненасељена зона искључења око нуклеарне електране у Чернобиљу. Многи људи су такође расељени због несреће у Фукушими, али не толико као у Чернобиљу.

Ако нуклеарна енергија жели да оствари свој потенцијал за смањење емисија угљеника, морамо осигурати да такве несреће више нису могуће.

Изградња сигурнијих нуклеарних електрана

Недавно сам имао прилику да разговарам о овим питањима са др Кетрин Хаф, помоћницом секретара у Канцеларији за нуклеарну енергију Одељења за енергетику.

Др Хаф је објаснио да су пасивни безбедносни системи кључ за обезбеђивање да у случају несреће радници могу да оду из нуклеарне електране и да се она затвори у безбедном стању.

Овде треба направити важну разлику. Јавност може очекивати да ће нуклеарни дизајн бити отпоран на квар, али постоји много разлога зашто та метрика никада неће бити постигнута. Једноставно се не можете заштитити од сваког могућег инцидента који се може догодити. На тај начин покушавамо да ублажимо могуће последице и применимо безбедне дизајне.

Једноставан пример безбедног дизајна је електрични осигурач. То не спречава инцидент у којем превише струје покушава да тече кроз осигурач. Али ако се то догоди, веза се топи и зауставља проток електричне енергије - стање без грешке. Ни Чернобил ни Фукушима нису били пројекти без грешке.

Али како се такви дизајни без грешке могу реализовати? Др Хаф је истакао два примера.

Први је нови АП1000® реактор са водом под притиском (ПВР) из Вестингхаус. Проблем у Фукушими је био у томе што је након гашења требало да буде доступна струја за циркулацију воде за хлађење реактора. Када је нестало струје, нестала је могућност хлађења језгра реактора.

Нови АПР реактор се ослања на природне силе као што су гравитација, природна циркулација и компримовани гасови за циркулацију воде и спречавање прегревања језгра и заштитног слоја.

Поред пасивног хлађења, дошло је до иновација у развоју врста горива следеће генерације које су толерантне на незгоде. На пример, три-структурни изотропни (ТРИСО) честица горива је направљен од језгра горива уранијума, угљеника и кисеоника. Свака честица је сопствени систем за задржавање захваљујући троструко обложеним слојевима. ТРИСО честице могу да издрже много више температуре од тренутних нуклеарних горива и једноставно се не могу истопити у реактору.

Др Хаф је рекао да ће напредни демо реактор бити доступан до краја деценије, са шљунковитим слојем пуном ТРИСО честица.

Ове две иновације могу осигурати да будуће нуклеарне електране никада не доживе велику несрећу. Али постоје додатна питања која треба решити, као што је одлагање нуклеарног отпада. О томе ћу се позабавити — као и о томе шта САД раде на промовисању нуклеарне енергије — у другом делу мог разговора са др Хафом.