Միջուկային էներգիայի ապահով ապագայի ապահովում

Աշխարհը պետք է ընդլայնի գլոբալ միջուկային էներգիայի արտադրությունը՝ օգնելու զսպել ածխածնի գլոբալ արտանետումները: Այդ եզրակացությունը հիմնված է բազմաթիվ մոդելների և կանխատեսումների վրա, որոնք ցույց են տալիս, որ վերականգնվող էներգիան միայնակ չի կարող դա անել:

Բայց կա մի էական նախազգուշացում. Մենք պարզապես չենք կարող ունենալ այնպիսի խոշոր միջուկային միջադեպեր, ինչպիսին եղել են Չեռնոբիլում (Ուկրաինա) և Ֆուկուսիմայում (Ճապոնիա): Սրանք այն իրադարձություններն են, որոնք ես համարում եմ ցածր ռիսկային, բայց բարձր հետևանքով:

Ատոմային էներգիայի պատմության մեջ լուրջ միջադեպեր քիչ են եղել։ Սակայն ատոմակայաններն ունեն եզակի ներուժ՝ լուրջ վթարի դեպքում մշտապես տեղահանելու ամբողջ քաղաքները:

Չեռնոբիլի վթարի հետևանքով մոտ 350,000 մարդ հեռացրեց իրենց տներից: Չեռնոբիլի ատոմակայանի շուրջ հազարավոր քառակուսի կիլոմետրեր առանձնացվել են որպես անմարդաբնակ բացառման գոտի։ Ֆուկուսիմայի վթարի հետևանքով շատ մարդիկ նույնպես տեղահանվեցին, թեև ոչ այնքան, որքան Չեռնոբիլի հետ կապված:

Եթե ​​միջուկային էներգիան ցանկանում է իրացնել ածխածնի արտանետումները նվազեցնելու իր ներուժը, մենք պետք է ապահովենք, որ նման վթարներն այլևս հնարավոր չլինեն:

Ավելի անվտանգ ատոմակայանների կառուցում

Վերջերս ես հնարավորություն ունեցա խոսելու այս հարցերի մասին, դոկտոր Քեթրին Հաֆի հետ՝ Էներգետիկայի դեպարտամենտի միջուկային էներգիայի գրասենյակի քարտուղարի օգնականը:

Դոկտոր Հաֆը բացատրեց, որ պասիվ անվտանգության համակարգերը բանալին են երաշխավորելու, որ վթարի դեպքում աշխատողները կարող են հեռանալ ատոմակայանից, և այն կփակվի անվտանգ վիճակում:

Այստեղ կարևոր տարբերակում կա. Հասարակությունը կարող է ակնկալել, որ միջուկային նախագծերը անհաջողության դեմ կլինեն, բայց կան բազմաթիվ պատճառներ, թե ինչու այդ ցուցանիշը երբեք չի իրականացվի: Դուք պարզապես չեք կարող պաշտպանվել ցանկացած հնարավոր միջադեպից, որը կարող է տեղի ունենալ: Այսպիսով, մենք փորձում ենք մեղմել հնարավոր հետևանքները և իրականացնել անսարքություններից անվտանգ նախագծեր:

Անվտանգ դիզայնի պարզ օրինակ է էլեկտրական ապահովիչը: Այն չի կանխում միջադեպը, երբ չափազանց մեծ հոսանք փորձում է հոսել ապահովիչով: Բայց եթե դա տեղի ունենա, կապը հալչում է և կդադարեցնի էլեկտրաէներգիայի հոսքը, ինչը անվտանգ վիճակ է: Ո՛չ Չեռնոբիլը, ո՛չ էլ Ֆուկուսիման անսարքության համար անվտանգ նախագծեր չեն եղել:

Բայց ինչպե՞ս կարող են իրականացվել նման անհաջող նախագծերը: Դոկտոր Հաֆը մատնանշեց երկու օրինակ.

Առաջինը նոր AP1000® ճնշման ջրի ռեակտորն է (PWR): WESTINGHOUSE. Ֆուկուսիմայի խնդիրն այն էր, որ անջատումից հետո անհրաժեշտ էր, որ էլեկտրաէներգիան հասանելի լիներ ռեակտորը սառեցնելու համար ջրի շրջանառության համար: Երբ հոսանքազրկվեց, ռեակտորի միջուկը սառեցնելու հնարավորությունը վերացավ:

Նոր APR ռեակտորը հենվում է բնական ուժերի վրա, ինչպիսիք են գրավիտացիան, բնական շրջանառությունը և սեղմված գազերը՝ ջուրը շրջանառելու և միջուկը և պարունակությունը գերտաքացումից պաշտպանելու համար:

Ի լրումն պասիվ սառեցման, եղել են նորամուծություններ հաջորդ սերնդի վառելիքի տեսակների մշակման գործում, որոնք դժբախտ պատահարներին հանդուրժող են: Օրինակ՝ եռ կառուցվածքային իզոտրոպ (TRISO) մասնիկների վառելիք պատրաստված է ուրանի, ածխածնի և թթվածնի վառելիքի միջուկից։ Յուրաքանչյուր մասնիկ իր պարունակության համակարգն է՝ եռակի ծածկված շերտերի շնորհիվ: TRISO մասնիկները կարող են դիմակայել շատ ավելի բարձր ջերմաստիճանի, քան ներկայիս միջուկային վառելիքը, և պարզապես չեն կարող հալվել ռեակտորում:

Բժիշկ Հաֆն ասաց, որ ռեակտորի առաջադեմ ցուցադրությունը կհայտնվի առցանց մինչև տասնամյակի վերջը, որը կներկայացնի TRISO մասնիկներով լի քարե մահճակալ:

Այս երկու նորամուծությունները կարող են երաշխավորել, որ ապագա ատոմակայանները երբեք մեծ վթարի չեն ենթարկվի: Բայց կան լրացուցիչ հարցեր, որոնք պետք է լուծվեն, օրինակ՝ միջուկային թափոնների հեռացումը: Ես կանդրադառնամ դրան, ինչպես նաև այն, թե ԱՄՆ-ն ինչ է անում միջուկային էներգիան խթանելու համար, դոկտոր Հաֆֆի հետ իմ զրույցի II մասում: