Новий звіт NRC описує варіанти регулювання ядерного синтезу

У середу співробітники Комісії ядерного регулювання (NRC) випустили довгоочікуваний біла книга під назвою «Ліцензування та регулювання систем термоядерної енергії». У документі для членів комісії представлені різні варіанти регулювання пристроїв, що працюють на термоядерному синтезі. Створення чіткої законодавчої бази для цієї галузі буде мати вирішальне значення для того, щоб молода американська промисловість ядерного синтезу могла процвітати в наступні роки. Випуск білої книги є важливим раннім кроком у цьому процесі.

У 2019 році Конгрес прийняв Закон про інновації та модернізацію ядерної енергетики, який наказує NRC розробити правила, що встановлюють рамки для нових заявок на отримання ліцензії на сучасні ядерні реактори. Справу дещо ускладнює те, що законодавче визначення «передового ядерного реактора» включає технології як ділення, так і термоядерного синтезу. Враховуючи дуже різні профілі ризику, пов’язані з цими двома технологіями, їхнє спільне регулювання в одній системі може не мати сенсу.

Відмінностей між поділом і синтезом безліч: ядерний синтез передбачає злиття атомних ядер, тоді як поділ включає розщеплення атомів. Усі комерційні атомні електростанції, що працюють сьогодні в усьому світі, є ядерними, тоді як термоядерний синтез ще не є комерційно життєздатною чи перевіреною технологією. На відміну від поділу, термоядерний синтез не потребує розщеплюваних матеріалів, таких як плутоній або уран-233 або -235, які можна використовувати у виробництві ядерної зброї. Сценарій розплавлення також неможливий на термоядерному заводі. Якщо припиняється подача електроенергії, реакція просто припиняється, тоді як на заводі з розщепленням вона може бути самопідтримуваною, що потенційно може призвести до катастрофи.

Занепокоєння щодо енергії термоядерного синтезу, як правило, стосується стримування радіоактивності, яка виділяється під час роботи. На термоядерних установках також можуть вироблятися деякі радіоактивні матеріали, наприклад тритій. Однак NRC зазначає у своїй офіційній книзі, що «радіоактивні викиди та рівні ризику … загалом вважаються нижчими для пристроїв термоядерного синтезу, ніж для електростанцій, що базуються на діленні ядер нинішнього покоління», і що «більшість відходів, що випускаються термоядерними установками, повинні складатися з низькорадіоактивних відходів».

У термоядерній промисловості існує різноманітність підходів. Реактори можуть покладатися на магніти чи лазери, і можуть бути великими чи маленькими або використовувати різноманітні конструктивні схеми. Це може ускладнити ситуацію з нормативної точки зору. Оскільки єдиного випробуваного та перевіреного підходу не існує, універсальний підхід може не спрацювати в галузі.

У білому документі представлено два можливі варіанти ліцензування термоядерних пристроїв. Перший полягає в тому, щоб розглядати їх як «утилізаційні об’єкти», юридичне визначення яких означає, що обладнання або пристрій виробляє достатньо ядерного матеріалу, щоб викликати занепокоєння з точки зору національної оборони та безпеки, або, у більш загальному сенсі, занепокоєння для здоров’я та безпеки населення .

NRC називає лише один пункт на стороні «про» книги для цього варіанту, який полягає в тому, що агентство вже перебуває в процесі оновлення правил використання об’єктів. Таким чином, включення термоядерного синтезу в цю структуру означатиме менше роботи для агентства, але це навряд чи є доказом того, що це найкраще для галузі чи, якщо на те пішло, країни, яка переходить до чистішої енергетичної системи. Співробітники NRC також визнають, що «потенційна небезпека поточних систем термоядерної енергії виглядає нижчою, ніж типові об’єкти утилізації», що свідчить про те, що покладатися виключно на цю структуру може не мати особливого сенсу для галузі.

Другий, трохи менш обтяжливий, варіант полягав би в регулюванні термоядерних пристроїв відповідно до стандартів «побічних матеріалів». Згідно з цією структурою, NRC може класифікувати термоядерні пристрої як «прискорювачі частинок», які мають деякі спільні риси з термоядерними пристроями.

Третім варіантом буде поєднання двох інших. Цей підхід може стати більш пристосованим до галузі, але він також може стати складним. Небезпека полягає в тому, що це надасть перевагу одним технологіям або методам над іншими, незалежно від їх потенційної комерційної чи технологічної життєздатності.

Читаючи білу книгу, стає очевидним те, що термоядерний синтез не вписується в поточну парадигму регулювання ядерних пристроїв, яка була створена десятиліття тому з урахуванням технології поділу. В даний час є немає чіткого законного шляху до запровадження комерційної термоядерної установки в режимі он-лайн, а спроба вписати революційну технологію в регулятивний режим старого типу вже виглядає дуже недосконалою.

Технологічний експерт Адам Тірер ноти що деякі технології «народжуються в неволі» в тому сенсі, що після появи вони регулюються старими режимами, призначеними для інших цілей. Тим часом інші технології «народжуються вільними» від будь-якого регулювання. Тому необхідно створити нову нормативно-правову базу для їх урахування.

Криптовалюти можуть бути прикладом «вільної» технології сьогодні, тоді як термоядерна енергія є класичним прикладом «невільної». Якби якийсь інноватор наткнувся на серйозний прорив у цій галузі, могли б знадобитися роки, щоб регуляторний режим наздогнав його. Тим часом конкуренти також наздоженуть, і перевага першого учасника — частина мотивації до інновацій — буде втрачена.

NRC досягає стабільного прогресу, щоб зменшити регуляторну невизначеність, що впливає на термоядерну промисловість. Поки агентство має до кінця 2027 року, щоб випустити свої правила, враховуючи актуальність зміни клімату, чим швидше відбувається прогрес, тим краще. Однак навіть за наявності чіткої нормативно-правової бази галузь зрештою повинна довести, що її технологія має майбутнє.