В новом отчете NRC излагаются варианты регулирования ядерного синтеза

В среду сотрудники Комиссии по ядерному регулированию (NRC) опубликовали долгожданный технический документ под названием «Лицензирование и регулирование термоядерных энергетических систем». В документе излагаются различные варианты для уполномоченных по регулированию устройств термоядерной энергии. Создание четкой правовой базы для отрасли будет иметь решающее значение для обеспечения процветания молодой американской отрасли ядерного синтеза в предстоящие годы. Выпуск Белой книги представляет собой важный ранний шаг в этом процессе.

В 2019 Конгресс принял Закон об инновациях и модернизации ядерной энергетики, который предписывает NRC разработать правила, устанавливающие основу для новых заявок на получение лицензий для усовершенствованных ядерных реакторов. Несколько усложняет ситуацию то, что определение «усовершенствованного ядерного реактора» в законе включает как ядерные, так и термоядерные технологии. Учитывая очень разные профили риска, связанные с этими двумя технологиями, их совместное регулирование в рамках одной системы может не иметь смысла.

Различий между делением и синтезом множество: ядерный синтез включает в себя слияние атомных ядер, тогда как деление включает в себя расщепление атомов. Все коммерческие атомные электростанции, работающие сегодня по всему миру, являются атомными электростанциями, в то время как термоядерный синтез еще не является коммерчески жизнеспособной или проверенной технологией. В отличие от деления, для синтеза не требуются делящиеся материалы, такие как плутоний, уран-233 или -235, которые можно использовать для производства ядерного оружия. Сценарий расплавления также невозможен на термоядерном заводе. При отключении электроэнергии реакция просто останавливается, тогда как на ядерной установке она может быть самоподдерживающейся, что может привести к катастрофе.

Опасения, высказанные по поводу энергии синтеза, как правило, связаны с сдерживанием радиоактивности, испускаемой во время операций. На термоядерных установках могут также производиться некоторые радиоактивные материалы, такие как тритий. Тем не менее, NRC отмечает в своем официальном документе, что «радиоактивные выбросы и уровни риска… обычно считаются более низкими для термоядерных устройств, чем для ядерных электростанций текущего поколения» и что «большая часть отходов, образующихся на термоядерных установках должны состоять из низкоактивных радиоактивных отходов».

В индустрии термоядерного синтеза существует множество подходов. Реакторы могут опираться на магниты или лазеры, они могут быть большими или маленькими или использовать множество различных конструктивных схем. Это может усложнить ситуацию с точки зрения регулирования. Поскольку единого испытанного и проверенного подхода не существует, универсальный подход может не сработать в отрасли.

В официальном документе представлены два возможных варианта лицензирования термоядерных устройств. Во-первых, рассматривать их как «установки по утилизации», юридическое определение которых означает, что оборудование или устройство производит достаточно ядерного материала, чтобы вызывать озабоченность с точки зрения национальной обороны и безопасности или, в более общем плане, заботу о здоровье и безопасности населения. .

NRC называет только один пункт на «за» стороне бухгалтерской книги для этого варианта, а именно то, что агентство уже находится в процессе обновления правил для объектов утилизации. Таким образом, включение термоядерного синтеза в эту структуру означало бы меньше работы для агентства, но вряд ли это доказывает, что это лучше для отрасли или, если уж на то пошло, страны при переходе на более чистую энергетическую систему. Персонал NRC также признает, что «потенциальные опасности современных термоядерных энергетических систем кажутся ниже, чем типичные объекты утилизации», предполагая, что полагаться исключительно на эту структуру может не иметь особого смысла для отрасли.

Второй, чуть менее обременительный вариант — регулирование термоядерных устройств в соответствии со стандартами «побочных материалов». В соответствии с этой структурой NRC может классифицировать термоядерные устройства как «ускорители частиц», которые имеют некоторые общие черты с термоядерными устройствами.

Третьим вариантом будет некоторая комбинация двух других. Этот подход может оказаться более приспособленным к отрасли, но он также может оказаться сложным. Опасность заключается в том, что он будет отдавать предпочтение одним технологиям или методам, а не другим, независимо от их потенциальной коммерческой или технологической жизнеспособности.

Что ясно при чтении официального документа, так это то, что термоядерный синтез не совсем вписывается в нынешнюю парадигму регулирования ядерных устройств, которая была создана несколько десятилетий назад с учетом технологии деления. В настоящее время существует нет четкого законного пути к вводу в эксплуатацию коммерческой термоядерной установки и попыткам приспособить революционную технологию к устаревшему режиму регулирования уже выглядит весьма несовершенным.

Эксперт по технологиям Адам Тирер ноты что некоторые технологии «рождаются в неволе» в том смысле, что при зарождении они регулируются старыми режимами, предназначенными для других целей. Тем временем другие технологии «рождаются свободными» от какого-либо регулирования. Таким образом, необходимо создать новую нормативно-правовую базу для их учета.

Криптовалюты сегодня могут быть примером «свободной» технологии, а термоядерная энергия — классическим примером «захваченной». Если какой-нибудь новатор наткнется на крупный прорыв в этой области, то регулирующему режиму могут потребоваться годы, чтобы наверстать упущенное. Тем временем конкуренты тоже догонят, и преимущество первопроходца — в первую очередь, часть мотивации к инновациям — будет утрачено.

NRC добивается устойчивого прогресса в снижении нормативной неопределенности, влияющей на термоядерную промышленность. В то время как агентство до конца 2027 года, чтобы издать свои правила, учитывая безотлагательность изменения климата, чем быстрее будет прогресс, тем лучше. Однако даже при наличии четкой нормативно-правовой базы в конечном итоге индустрия должна будет доказать, что у ее технологий есть будущее.