تضمین آینده ای امن برای انرژی هسته ای

جهان نیاز به گسترش تولید انرژی هسته ای جهانی برای کمک به مهار انتشار جهانی کربن دارد. این نتیجه گیری بر اساس مدل ها و پیش بینی های متعددی است که نشان می دهد انرژی های تجدیدپذیر به تنهایی نمی توانند این کار را انجام دهند.

اما یک هشدار قابل توجه وجود دارد. ما به سادگی نمی توانیم حوادث هسته ای بزرگی مانند حوادثی که در چرنوبیل، اوکراین و فوکوشیما، ژاپن رخ داد، داشته باشیم. اینها مواردی است که من آن را رویدادهای کم خطر، اما با پیامد بالا می دانم.

در تاریخ انرژی هسته ای، حوادث جدی کم بوده است. اما نیروگاه های هسته ای این پتانسیل منحصر به فرد را دارند که در صورت وقوع یک حادثه جدی کل شهرها را برای همیشه جابجا کنند.

حادثه چرنوبیل در نهایت حدود 350,000 نفر را از خانه های خود آواره کرد. هزاران کیلومتر مربع به عنوان یک منطقه ممنوعه خالی از سکنه در اطراف نیروگاه هسته ای چرنوبیل کنار گذاشته شد. بسیاری از مردم نیز در نتیجه حادثه فوکوشیما آواره شدند، البته نه به اندازه چرنوبیل.

اگر قرار است انرژی هسته ای پتانسیل خود را برای کاهش انتشار کربن محقق کند، باید اطمینان حاصل کنیم که چنین حوادثی دیگر امکان پذیر نیست.

ساخت نیروگاه های هسته ای ایمن تر

من اخیراً فرصتی داشتم تا در مورد این مسائل با دکتر کاترین هاف، دستیار وزیر در دفتر انرژی هسته ای وزارت انرژی صحبت کنم.

دکتر هاف توضیح داد که سیستم‌های ایمنی غیرفعال کلید تضمین این هستند که در صورت وقوع حادثه، کارگران می‌توانند از یک نیروگاه هسته‌ای دور شوند و در حالت ایمن تعطیل شود.

در اینجا یک تمایز مهم وجود دارد. عموم مردم ممکن است انتظار داشته باشند که طرح های هسته ای ضد شکست باشند، اما دلایل زیادی وجود دارد که چرا این معیار هرگز محقق نخواهد شد. شما به سادگی نمی توانید در برابر هر حادثه احتمالی که ممکن است رخ دهد محافظت کنید. بنابراین، ما سعی می‌کنیم پیامدهای احتمالی را کاهش دهیم و طرح‌های ایمن را اجرا کنیم.

یک مثال ساده از طراحی ایمن یک فیوز الکتریکی است. از وقوع حادثه ای که در آن جریان بیش از حد از فیوز عبور می کند جلوگیری نمی کند. اما اگر این اتفاق بیفتد، اتصال ذوب می‌شود و جریان الکتریسیته را متوقف می‌کند - یک شرایط بی‌خطر. نه چرنوبیل و نه فوکوشیما طرح های بی خطری نبودند.

اما چگونه می توان چنین طرح های بی خطری را تحقق بخشید؟ دکتر هاف به دو مثال اشاره کرد.

اولین راکتور جدید آب تحت فشار AP1000 (PWR) از وستینگهاوس. مشکل در فوکوشیما این بود که پس از خاموشی، برق برای گردش آب برای خنک کردن راکتور لازم بود. وقتی برق قطع شد، توانایی خنک کردن هسته راکتور از بین رفت.

راکتور جدید APR به نیروهای طبیعی مانند گرانش، گردش طبیعی و گازهای فشرده برای گردش آب و جلوگیری از گرم شدن بیش از حد هسته و محفظه متکی است.

علاوه بر خنک کننده غیرفعال، نوآوری هایی در توسعه انواع سوخت نسل بعدی که در برابر تصادف مقاوم هستند، وجود دارد. به عنوان مثال، ایزوتروپیک سه ساختاری (TRISO) سوخت ذرات از هسته سوخت اورانیوم، کربن و اکسیژن ساخته شده است. هر ذره به لطف لایه های سه گانه، سیستم مهاری مخصوص به خود است. ذرات TRISO می توانند دمای بسیار بالاتری را نسبت به سوخت های هسته ای فعلی تحمل کنند و به سادگی نمی توانند در راکتور ذوب شوند.

دکتر هاف گفت که یک نسخه آزمایشی راکتور پیشرفته تا پایان دهه به صورت آنلاین عرضه خواهد شد که دارای یک بستر سنگریزه پر از ذرات TRISO است.

این دو نوآوری ممکن است تضمین کنند که نیروگاه های هسته ای آینده هرگز دچار حادثه بزرگی نخواهند شد. اما سؤالات دیگری وجود دارد که باید به آنها پرداخته شود، مانند دفع زباله های هسته ای. در بخش دوم گفتگوی خود با دکتر هاف به آن - و همچنین آنچه که ایالات متحده برای ارتقای انرژی هسته ای انجام می دهد - خواهم پرداخت.