گزارش جدید NRC گزینه هایی را برای تنظیم همجوشی هسته ای تشریح می کند

روز چهارشنبه، کارکنان کمیسیون تنظیم مقررات هسته ای (NRC) گزارشی را منتشر کردند که مدت ها پیش بینی می شد کتاب سفید با عنوان "مجوز و تنظیم سیستم های انرژی همجوشی". این مقاله گزینه‌های مختلفی را برای تنظیم دستگاه‌های انرژی همجوشی به کمیسیون‌ها ارائه می‌کند. ایجاد یک چارچوب قانونی روشن برای تطبیق این صنعت برای فعال کردن صنعت نوپای گداخت هسته‌ای آمریکا در سال‌های آینده حیاتی خواهد بود. انتشار کاغذ سفید نشان دهنده یک گام اولیه مهم در این فرآیند است.

در سال 2019، کنگره تصویب کرد قانون نوآوری و نوسازی انرژی هسته ایکه NRC را هدایت می کند تا مقرراتی را ایجاد کند که چارچوبی برای برنامه های مجوز جدید برای راکتورهای هسته ای پیشرفته ایجاد می کند. موضوع تا حدودی پیچیده تر این است که تعریف قانون از "رآکتور هسته ای پیشرفته" شامل فناوری های شکافت و همجوشی می شود. با توجه به نمایه های ریسک بسیار متفاوت مرتبط با این دو فناوری، تنظیم آنها با هم تحت یک چارچوب ممکن است منطقی نباشد.

تفاوت‌های بین شکافت و همجوشی بی‌شماری است: همجوشی هسته‌ای شامل همجوشی هسته‌های اتمی است، در حالی که شکافت شامل شکافتن اتم‌ها است. همه نیروگاه‌های هسته‌ای تجاری که امروزه در سراسر جهان فعال هستند، نیروگاه‌های شکافت هستند، در حالی که همجوشی هنوز یک فناوری تجاری قابل دوام یا اثبات شده نیست. بر خلاف شکافت، همجوشی نیازی به مواد شکافت پذیر مانند پلوتونیوم یا اورانیوم 233 یا -235 ندارد که می توانند در تولید سلاح های هسته ای استفاده شوند. سناریوی ذوب نیز در یک کارخانه همجوشی امکان پذیر نیست. اگر برق قطع شود، واکنش به سادگی متوقف می شود، در حالی که در یک نیروگاه شکافت، می تواند خودبسنده باشد و به طور بالقوه منجر به فاجعه شود.

نگرانی های مطرح شده در مورد انرژی همجوشی به مهار رادیواکتیویته ای که در طول عملیات منتشر می شود مربوط می شود. همچنین ممکن است برخی مواد رادیواکتیو مانند تریتیوم در کارخانه های همجوشی تولید شوند. با این حال، NRC در مقاله سفید خود اشاره می‌کند که «انتشار رادیواکتیو و سطوح خطر ... عموماً توافق شده است که برای دستگاه‌های همجوشی نسبت به نیروگاه‌های مبتنی بر شکافت نسل فعلی کمتر باشد» و «اکثر زباله‌های خروجی از تأسیسات همجوشی باید از ضایعات رادیواکتیو سطح پایین تشکیل شود.

در صنعت فیوژن، رویکردهای متنوعی وجود دارد. راکتورها می توانند به آهنربا یا لیزر متکی باشند و می توانند بزرگ یا کوچک باشند یا از طرح های مختلف طراحی استفاده کنند. این ممکن است مسائل را از دیدگاه نظارتی پیچیده کند. از آنجایی که هیچ رویکرد آزمایش شده و اثبات شده ای وجود ندارد، یک رویکرد یک اندازه مناسب برای همه ممکن است برای صنعت کارساز نباشد.

کاغذ سفید دو گزینه ممکن را ارائه می‌کند که می‌توان از آن‌ها مجوز دستگاه‌های فیوژن را دریافت کرد. اولین مورد این است که آنها را به عنوان "تاسیسات بهره برداری" در نظر بگیریم، که تعریف قانونی آن به این معنی است که یک تجهیزات یا دستگاه به اندازه کافی مواد هسته ای تولید می کند که از نقطه نظر دفاع و امنیت ملی، یا به طور کلی یک نگرانی برای سلامت و ایمنی عمومی باشد. .

NRC فقط یک مورد را در سمت "طرفدار" دفتر کل برای این گزینه نام می برد، و آن این است که آژانس در حال حاضر در حال به روز رسانی مقررات برای تسهیلات استفاده است. بنابراین گنجاندن ادغام در این چارچوب به معنای کار کمتر برای آژانس است، اما این شواهد به سختی نشان می‌دهد که بهترین چیز برای صنعت یا، در این مورد، کشور در حال گذار به سیستم انرژی پاک‌تر است. کارکنان NRC همچنین اذعان می‌کنند که «خطرات احتمالی سیستم‌های انرژی همجوشی فعلی کمتر از امکانات بهره‌برداری معمولی به نظر می‌رسد»، و این نشان می‌دهد که تکیه صرف بر این چارچوب ممکن است برای صنعت چندان منطقی نباشد.

گزینه دوم، کمی سخت‌تر، تنظیم دستگاه‌های همجوشی تحت استانداردهای «امکانات مواد فرعی» است. بر اساس این چارچوب، NRC می‌تواند دستگاه‌های همجوشی را به عنوان «شتاب‌دهنده ذرات» طبقه‌بندی کند که برخی از ویژگی‌های مشترک با دستگاه‌های همجوشی دارند.

گزینه سوم ترکیبی از دو گزینه دیگر خواهد بود. این رویکرد ممکن است بیشتر متناسب با صنعت باشد، اما همچنین می تواند پیچیده شود. یک خطر این است که برخی از فناوری‌ها یا روش‌ها را بدون توجه به پتانسیل آن‌ها برای دوام تجاری یا فن‌آوری بر سایرین ترجیح دهد.

آنچه با خواندن کاغذ سفید واضح است این است که همجوشی به طور منظم با الگوی نظارتی فعلی برای دستگاه‌های هسته‌ای که دهه‌ها پیش با در نظر گرفتن فناوری شکافت ایجاد شد، مطابقت ندارد. در حال حاضر وجود دارد مسیر قانونی مشخصی وجود ندارد آنلاین کردن یک کارخانه همجوشی تجاری و تلاش برای تطبیق فناوری انقلابی در یک رژیم نظارتی به سبک قدیمی‌تر، در حال حاضر بسیار ناقص به نظر می‌رسد.

آدام تیرر متخصص فناوری یادداشت ها برخی فناوری‌ها «در اسارت متولد می‌شوند» به این معنا که در بدو پیدایش، خود را تحت رژیم‌های قدیمی که برای مقاصد مختلف در نظر گرفته شده بودند، کنترل می‌کنند. در همین حال، سایر فناوری‌ها «آزاد» از هرگونه مقرراتی هستند. بنابراین، یک چارچوب نظارتی جدید باید برای تطبیق آنها ایجاد شود.

ارزهای دیجیتال ممکن است نمونه‌ای از فناوری «رایگان» امروزی باشند، در حالی که انرژی همجوشی نمونه‌ای کلاسیک از فناوری «اسیر» است. اگر برخی از مبتکران به یک پیشرفت بزرگ در این زمینه دست یابند، ممکن است سالها طول بکشد تا رژیم نظارتی بتواند به این پیشرفت برسد. در این میان، رقبا نیز از پس آن بر می آیند و اولین مزیت محرک – بخشی از انگیزه نوآوری در وهله اول – از بین می رود.

NRC در حال پیشرفت مداوم برای کاهش عدم اطمینان نظارتی است که بر صنعت همجوشی تأثیر می گذارد. در حالی که آژانس دارد تا آخر سال 2027 مقررات خود را صادر کند، با توجه به فوریت تغییرات آب و هوایی، هر چه پیشرفت سریعتر اتفاق بیفتد، بهتر است. با این حال، حتی با ایجاد یک چارچوب نظارتی واضح، در نهایت این صنعت بر عهده صنعت خواهد بود تا ثابت کند فناوری آن آینده ای دارد.