הבטחת עתיד בטוח לכוח גרעיני

העולם צריך להרחיב את ייצור החשמל הגרעיני העולמי כדי לסייע בבלימת פליטת הפחמן העולמית. מסקנה זו מבוססת על מודלים ותחזיות רבים המצביעים על כך שאנרגיה מתחדשת לא יכולה לעשות זאת לבד.

אבל יש הסתייגות משמעותית. פשוט לא יכולים להיות לנו תקריות גרעיניות גדולות כמו אלו שהתרחשו בצ'רנוביל, אוקראינה ופוקושימה, יפן. אלה הם מה שאני מחשיב בסיכון נמוך, אך בעלי תוצאה גבוהה.

בהיסטוריה של הכוח הגרעיני, היו מעט תקריות חמורות. אבל לתחנות כוח גרעיניות יש פוטנציאל ייחודי לעקור לצמיתות ערים שלמות במקרה של תאונה חמורה.

תאונת צ'רנוביל גרמה לבסוף לעקירה של כ-350,000 בני אדם מבתיהם. אלפי קילומטרים רבועים הוקצו כאזור הדרה לא מיושב סביב המפעל הגרעיני בצ'רנוביל. אנשים רבים נעקרו גם כתוצאה מתאונת פוקושימה, אם כי לא רבים כמו צ'רנוביל.

אם כוח גרעיני רוצה לממש את הפוטנציאל שלה להפחתת פליטת פחמן, עלינו להבטיח שתאונות כאלה לא יהיו אפשריות עוד.

בניית מפעלים גרעיניים בטוחים יותר

לאחרונה הייתה לי הזדמנות לדבר על הנושאים האלה עם ד"ר קתרין הוף, עוזרת המזכירה במשרד האנרגיה הגרעינית של משרד האנרגיה.

ד"ר הוף הסביר שמערכות בטיחות פסיביות הן המפתח להבטיח שבמקרה של תאונה, העובדים יוכלו להתרחק ממפעל גרעיני והוא ייסגר במצב בטוח.

יש כאן הבחנה חשובה. הציבור עשוי לצפות שתכנונים גרעיניים יהיו חסיני כישלון, אך ישנן סיבות רבות לכך שהמדד הזה לעולם לא יושג. אתה פשוט לא יכול להתגונן מפני כל אירוע אפשרי שעלול להתרחש. לפיכך, אנו מנסים לצמצם את ההשלכות האפשריות, וליישם תכנונים בטוחים בכשל.

דוגמה פשוטה לתכנון בטוח בכשל היא נתיך חשמלי. זה לא מונע תקרית שבה יותר מדי זרם מנסה לזרום על פני הפתיל. אבל אם זה קורה, החיבור נמס ועוצר את זרימת החשמל - מצב בטוח. לא צ'רנוביל ולא פוקושימה היו תכנונים בטוחים בכשל.

אך כיצד ניתן לממש תכנונים בטיחותיים שכאלה? ד"ר הוף הצביע על שתי דוגמאות.

הראשון הוא הכור החדש AP1000® למים בלחץ (PWR) מ Westinghouse. הבעיה בפוקושימה הייתה שאחרי הכיבוי, נדרש כוח זמין כדי להזרים מים לקירור הכור. כאשר הכוח אבד, היכולת לקרר את ליבת הכור נעלמה.

כור ה-APR החדש מסתמך על כוחות טבעיים כמו כוח משיכה, זרימה טבעית וגזים דחוסים כדי להזרים מים ולשמור על הליבה והבלימה מפני התחממות יתר.

בנוסף לקירור פסיבי, היו חידושים בפיתוח סוגי דלק מהדור הבא שהם עמידים לתאונות. לדוגמה, איזוטרופי תלת מבני (TRISO) דלק חלקיקים עשוי מגרעין דלק אורניום, פחמן וחמצן. כל חלקיק הוא מערכת בלימה משלו הודות לשכבות בציפוי משולש. חלקיקי TRISO יכולים לעמוד בטמפרטורות גבוהות בהרבה מהדלקים הגרעיניים הנוכחיים, ופשוט לא יכולים להתמוסס בכור.

ד"ר הוף אמר שהדגמת כור מתקדמת תהיה מקוונת עד סוף העשור, הכוללת מיטת חלוקים מלאה בחלקיקי TRISO.

שני החידושים הללו עשויים להבטיח שמפעלים גרעיניים עתידיים לעולם לא יחוו תאונה גדולה. אבל ישנן שאלות נוספות שצריך לטפל בהן, כמו סילוק פסולת גרעינית. אתייחס לזה - כמו גם למה שארה"ב עושה כדי לקדם כוח גרעיני - בחלק השני של השיחה שלי עם ד"ר הוף.