Kontseptuaalne kujutluspilt aatomist kui energiaallikast. 3D illustratsioon.
getty
Kolmapäeval avaldasid tuumaenergia reguleerimise komisjoni (NRC) töötajad kauaoodatud teate valge paber pealkirjaga "Fusioonenergiasüsteemide litsentsimine ja reguleerimine". Dokumendis esitatakse volinikele erinevad võimalused termotuumasünteesiseadmete reguleerimiseks. Selge õigusliku raamistiku loomine tööstusele kohandamiseks on kriitilise tähtsusega, et võimaldada äsja tekkival Ameerika tuumasünteesitööstusel eelseisvatel aastatel areneda. Valge raamatu avaldamine on selle protsessi oluline varane samm.
2019. aastal läbis kongress Tuumaenergia innovatsiooni ja moderniseerimise seadus, mis suunab NRC koostama eeskirju, millega luuakse raamistik täiustatud tuumareaktorite uute litsentsitaotluste jaoks. Asja teeb mõnevõrra keerulisemaks see, et seaduses sätestatud „täiustatud tuumareaktori“ määratlus hõlmab nii lõhustumis- kui ka termotuumasünteesitehnoloogiaid. Arvestades nende kahe tehnoloogiaga seotud väga erinevaid riskiprofiile, ei pruugi nende koos reguleerimine sama raamistiku alusel olla mõttekas.
Lõhustumise ja termotuumasünteesi erinevused on tohutud: tuumasüntees hõlmab aatomituumade kokkusulamist, samas kui lõhustumine hõlmab aatomite lõhenemist. Kõik tänapäeval üle maailma töötavad kaubanduslikud tuumaelektrijaamad on tuumaelektrijaamad, samas kui termotuumasünteesi ei ole veel äriliselt elujõuline ega tõestatud tehnoloogia. Erinevalt lõhustumisest ei vaja termotuumasünteesi lõhustuvaid materjale, nagu plutoonium või uraan-233 või -235, mida saab kasutada tuumarelvade tootmiseks. Ka sulamistsenaarium ei ole termotuumasünteesitehases võimalik. Kui vool katkeb, reaktsioon lihtsalt peatub, samas kui lõhustumistehases võib see olla isemajandav, mis võib viia katastroofini.
Termotuumasünteesienergia pärast tõstatatud mure on tavaliselt seotud operatsioonide käigus eralduva radioaktiivsuse piiramisega. Samuti võib termotuumasünteesi tehastes toodetud radioaktiivseid materjale, näiteks triitiumi. Siiski märgib NRC oma valges raamatus, et "Radioaktiivsete ainete eraldumine ja riskitasemed … on termotuumasünteesiseadmete puhul üldiselt madalamad kui praeguste tuumalõhustumispõhiste elektrijaamade puhul" ja et "enamik termotuumasünteesi rajatistest tekkivatest jäätmetest peaks koosnema madala radioaktiivsusega radioaktiivsetest jäätmetest.
Termotuumatööstuses on erinevaid lähenemisviise. Reaktorid võivad tugineda magnetitele või laseritele ning võivad olla suured või väikesed või kasutada mitmesuguseid erinevaid disainiskeeme. See võib asja regulatiivsest seisukohast keerulisemaks muuta. Kuna ühtset proovitud ja tõestatud lähenemisviisi pole, ei pruugi universaalne lähenemine selles valdkonnas toimida.
Valges raamatus on esitatud kaks võimalikku varianti, mille alusel saab termotuumasünteesiseadmeid litsentsida. Esimene on käsitleda neid kui „kasutusrajatisi”, mille juriidiline määratlus tähendab, et seade või seade toodab piisavalt tuumamaterjali, et olla riigikaitse ja julgeoleku või üldisemalt muret tekitav rahvatervise ja ohutuse seisukohast. .
NRC nimetab selle valiku jaoks pearaamatu "pro" poolel ainult ühe kirje, mis tähendab, et agentuur on juba kasutusrajatiste eeskirju värskendamas. Termotuumasünteesi kaasamine sellesse raamistikku tähendaks seega agentuurile vähem tööd, kuid see pole peaaegu tõend selle kohta, et see on parim tööstusele või riigile, kui see läheb üle puhtamale energiasüsteemile. NRC töötajad tunnistavad ka, et "praeguste termotuumasünteesisüsteemide potentsiaalsed ohud näivad olevat väiksemad kui tüüpilistes kasutusrajatistes", mis viitab sellele, et ainult sellele raamistikule tuginemine ei pruugi olla tööstuse jaoks mõttekas.
Teine, veidi vähem koormav võimalus oleks reguleerida termotuumasünteesiseadmeid kõrvalsaaduste materjalirajatiste standardite alusel. Selle raamistiku kohaselt võib NRC klassifitseerida termotuumasünteesiseadmed "osakeste kiirenditeks", millel on termotuumasünteesiseadmetega mõned ühised omadused.
Kolmas võimalus oleks kahe teise kombinatsioon. See lähenemisviis võib osutuda tööstusele rohkem kohandatud, kuid see võib muutuda ka keeruliseks. Oht seisneb selles, et see eelistab mõnda tehnoloogiat või meetodit teistele, hoolimata nende potentsiaalist olla äriliselt või tehnoloogiliselt elujõuline.
Valget raamatut lugedes on selge, et termotuumasünteesi ei sobitu täpselt praeguse tuumaseadmete regulatiivse paradigmaga, mis loodi aastakümneid tagasi, pidades silmas lõhustumistehnoloogiat. Praegu on olemas puudub selge seaduslik tee kaubandusliku termotuumasünteesi tehase viimine võrku ja katse kohandada revolutsioonilist tehnoloogiat vanemat tüüpi reguleerimisrežiimiga tundub juba väga ebatäiuslik.
Tehnoloogiaekspert Adam Thierer märgib et mõned tehnoloogiad on "vangistuses sündinud" selles mõttes, et nende loomisel reguleeritakse end vanade režiimide all, mis olid mõeldud erinevatel eesmärkidel. Teised tehnoloogiad on vahepeal sündinud ilma igasugusest regulatsioonist. Seega tuleb nende kohandamiseks luua uus reguleeriv raamistik.
Krüptovaluutad võivad tänapäeval olla "tasuta" tehnoloogia näide, samas kui termotuumasünteesienergia on "vangistatud" tehnoloogia klassikaline näide. Kui mõni uuendaja peaks selles vallas suure läbimurde peale komistama, võib regulatiivse korra järele jõudmiseks kuluda aastaid. Vahepeal jõuaksid järele ka konkurendid ja esimene liikuja eelis – osa innovatsioonimotivatsioonist – kaob.
NRC teeb pidevaid edusamme termotuumasünteesitööstust mõjutava regulatiivse ebakindluse vähendamiseks. Kuigi agentuuril on lõpuni 2027. aastal oma määrused välja anda, arvestades kliimamuutuste kiireloomulisust, mida kiiremini edasiminek toimub, seda parem. Isegi kui on kehtestatud selge regulatiivne raamistik, jääb tööstusharu ülesandeks tõestada, et selle tehnoloogial on tulevikku.
Allikas: https://www.forbes.com/sites/jamesbroughel/2022/09/17/new-nrc-report-outlines-options-for-regulating-nuclear-fusion/