NRC - регулирование термояда

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 05.07.2021

Комиссия по ядерному регулированию (NRC) США разрабатывает "технологически инклюзивную" нормативную базу для перспективных реакторов.

В соответствии с законом "Nuclear Energy Innovation and Modernization Act" (NEIMA, принят в январе 2019 года), под понятие перспективных реакторов подпадают как реакторы деления, так и реакторы синтеза, характеризующиеся значительными улучшениями по сравнению с коммерческими ядерными реакторами, строившимися на момент принятия закона.

Соответственно, одно из направлений работ, ведущихся сейчас в NRC, касается подготовки нормативной базы для термоядерных электростанций и демонстрационных установок.

В апреле 2021 года NRC опубликовала черновую редакцию Белой книги "Options for Licensing and Regulating Fusion Energy Systems".

Три подхода

Существенной проблемой при разработке нормативной базы для термоядерных станций является разнообразие концепций, рассматриваемых в наши дни в различных компаниях.

На рисунке ниже показаны некоторые из компаний, занимающихся проблематикой синтеза. Условно они поделены на три направления: магнитное удержание (magnetic fusion energy), магнито-инерциальный синтез (magneto-inertial fusion) и инерционный термоядерный синтез (inertial fusion energy).

Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра

В NRC полагают, что нормативную базу для термоядерных станций можно развивать тремя способами: подвести их под понятие utilization facility, трактовать их наподобие производств радиоизотопов на ускорителях или разработать комбинированный (на основе первых двух) или новый способ.

Объекты использования энергии

Понятие utilization facility (объект использования энергии) определено в законе США об использовании атомной энергии следующим образом:

The term "utilization facility" means (1) any equipment or device, except an atomic weapon, determined by rule of the Commission to be capable of making use of special nuclear material in such quantity as to be of significance to the common defense and security, or in such manner as to affect the health and safety of the public, or peculiarly adapted for making use of atomic energy in such quantity as to be of significance to the common defense and security, or in such manner as to affect the health and safety of the public; or (2) any important component part especially designed for such equipment or device as determined by the Commission.

Исторически данный термин применяется в США по отношению к объектам использования ядерной энергии, однако очевидно, что трактовку термина достаточно легко расширить и на термоядерные станции, и на первый взгляд это выглядит естественным решением.

Однако компании-разработчики опасаются, что при подобном подходе на будущие термоядерные системы наложатся "чрезмерные" требования. Основное их возражение - термоядерные станции представляют существенно меньший риск для населения и окружающей среды, и не нужно регулировать их, опираясь на нормативную базу для АЭС.

Также разработчики обращают внимание, что регулирование установок синтеза по тем же принципам, что и установок деления, закроет возможность для строительства в США термоядерных станций с иностранным владением или зарубежной эксплуатирующей организацией.

С другой стороны, это же потребует прохождения строгой процедуры экспорт-контроля при продажах термоядерных установок в третьи страны, что, по мнению разработчиков, поставит американские компании в неравные условия на будущем мировом рынке термояда (если таковый когда-либо образуется).

Побочная продукция

Как ни странно это прозвучит, но нормативную базу для термоядерных станций можно, по аналогии с ускорительными технологиями, сформировать на базе понятия byproduct material (побочный продукт).

Это понятие в законе США об использования атомной энергии определяется дважды:

The term "byproduct material" means - (1) any radioactive material (except special nuclear material) yielded in or made radioactive by exposure to the radiation incident to the process of producing or utilizing special nuclear material [SNM];

* * *

any material that - (i) has been made radioactive by use of a particle accelerator; and (ii) is produced, extracted, or converted after extraction, before, on, or after the date of enactment of this paragraph for use for a commercial, medical, or research activity;

Первое из двух определений (связанное с производством или использованием специальных ядерных материалов) может покрыть тематику свежего термоядерного топлива, однако его невозможно расширить на, допустим, тритиевые бланкеты и на возврат наработанного трития в термоядерные реакторы.

Второе определение (оно как раз связано с ускорителями) выглядит более перспективно, но его применимость необходимо тщательно обосновать. И прежде всего, предстоит выяснить, реально ли отнести все разрабатываемые термоядерные технологии к ускорителям с точки зрения закона об использовании атомной энергии.

В публикации NRC отмечается, что разработчики термоядерных проектов в целом достаточно позитивно относятся к идее регулировать их подобно ускорителям на базе понятия byproduct material.

Третий подход

Американские регуляторы оставляют за собой право предложить третий способ формирования нормативной базы, который может быть либо комбинацией двух первых способов, либо абсолютно новым подходом.

Комбинированный способ может быть полезен в той ситуации, когда выяснится, что предлагаемые к одобрению термоядерные проекты слишком сильно отличаются друг от друга.

В этом случае, полагают в NRC, некоторые из термоядерных проектов можно будет сертифицировать и/или лицензировать как объекты использования энергии utilization facility, а остальные - подобно ускорителям на базе понятия byproduct material.

Критерии, по которым проекты будут разделяться, должны быть связаны с потенциальными опасностями проектов - последствиями для окружающей среды при авариях и нормальной эксплуатации, запасами радионуклидов (например, тритий) на площадке, и так далее.

Абсолютно новый подход, о котором в данном контексте говорится в публикации NRC, предполагает выставление требований к проекту в зависимости от его опасностей и последствий для населения и окружающей среды.

Для этого, скорее всего, потребуется разработка новых нормативных документов, написанных специально для термоядерных станций и установок. Причём начинать придётся с принятия поправки в закон об использовании атомной энергии, дополняющей закон нужными понятиями для термоядерной энергетики.

Ключевые слова: Атомнадзор, Синтез, США, Статьи

---

Другие новости:

АЭС "Белене" - позиция Булатома

Болгарский атомный форум "Булатом" опубликовал свою точку зрения на целесообразность строительства в Болгарии двухблочной АЭС "Белене".

Росатом внесёт в кабмин план развития атомных технологий до 2030 года на 506 млрд рублей

Разработка и строительство линейки малых АЭС - самое дорогостоящее направление проекта.

Фоторепортаж о торжественном заседании НТС ГНЦ РФ - ФЭИ

Институту исполнилось 75 лет.

---

---

---

---

Поиск по сайту: