مفاعلات نووية جديدة: التحديثات والسلامة والاستدامة

تسريع جهود تطوير المفاعلات النووية في الولايات المتحدة

تعمل الولايات المتحدة على تسريع الجهود المبذولة لترخيص وبناء جيل جديد من المفاعلات النووية لتزويد الكهرباء الخالية من الكربون.

إن التطوير الأسرع هو أحد الأمور التي يتفق عليها الكونغرس والإدارة الأمريكية. فقد وقّع الرئيس جو بايدن على تشريع في يوليو/تموز لتحديث ترخيص تقنيات المفاعلات الجديدة حتى يمكن بناؤها بشكل أسرع. وأشاد القادة الجمهوريون والديمقراطيون في لجان البيئة في مجلس الشيوخ ولجان الطاقة في مجلس النواب بهذا التشريع.

أنواع المفاعلات النووية الجديدة

وتسعى الولايات المتحدة إلى بناء مفاعلات نمطية صغيرة ومفاعلات متطورة. وتستخدم بعض التصاميم شيئاً آخر غير الماء للتبريد، مثل المعدن السائل أو الهيليوم أو الملح السائل. ويقول المطورون إن المبردات المتقدمة تسمح بتشغيل المفاعلات بضغط منخفض، مما يجعلها أكثر أماناً من التصاميم التقليدية.

و روسيا والصين هما الدولتان الوحيدتان اللتان تشغلان بالفعل مفاعلات متقدمة.

تمويل التكنولوجيا النووية المتقدمة

وتحاول الولايات المتحدة تعزيز التكنولوجيا الجديدة؛ حيث أعلنت وزارة الطاقة عن تمويل بقيمة 900 مليون دولار في يونيو. وشركة بيل غيتس، TerraPower، هي أول شركة في الولايات المتحدة تتقدم بطلب إلى اللجنة التنظيمية النووية للحصول على تصريح بناء مفاعل متقدم يعمل كمحطة طاقة نووية تجارية.

أسئلة القراء حول المفاعلات النووية المتطورة

كان لدى القراء أسئلة لوكالة أسوشيتد برس حول المفاعلات النووية المتطورة. فهم يتساءلون كيف يمكن للجيل القادم من المفاعلات أن يكون حلاً للمناخ، وأين ستذهب النفايات المشعة، وقبل كل شيء، ما إذا كانت تصاميم المفاعلات الجديدة هذه آمنة.

وقد لجأت وكالة أسوشيتد برس إلى مستشار البيت الأبيض الوطني للمناخ علي الزيدي والخبراء في وزارة الطاقة واللجنة التنظيمية النووية للمساعدة في الإجابة على هذه الأسئلة.

كيف يمكن للمفاعلات الجديدة أن تحل أزمة المناخ؟

س: قالت إليزابيث م. من بيسبي بولاية أريزونا إن الطاقة النووية المتقدمة تبدو حلاً وسطاً يبدو أنه الحل الأكثر عملية ونظيفة لتلبية شهية أمريكا الكبيرة للطاقة رغم عيوبه. سألنا الزيدي عن رأيه في كيف يمكن لهذه المفاعلات الجديدة أن تكون حلاً للمناخ.

قال الزيدي إن العالم يجب أن يغذي احتياجات الطاقة المستقبلية "بطريقة لا تضيف إلى مشكلة تغير المناخ". وقال إن الطاقة النووية هي إحدى الأدوات التي يمكن أن تفعل ذلك.

وقال الزيدي: "بما أننا نجد أنفسنا في خضم أزمة المناخ في العقد الحاسم للعمل من أجل المناخ، فإنه يتعين علينا أن نخرج كل أداة من الهامش ونساعد في تسخير هذه التقنيات في السباق نحو المستقبل".

لا تنبعث من محطات الطاقة النووية غازات الدفيئة المسببة للاحتباس الحراري التي تنبعث من محطات الطاقة التي تحرق الوقود الأحفوري.

ما هو الجدول الزمني لتشغيل المفاعلات الجديدة؟

س: تساءل أحد القراء عن الجدول الزمني لتشغيل هذه المفاعلات، معربًا عن أسفه للوقت الذي تستغرقه المحطات القديمة في العمل.

قال الزيدي إن الولايات المتحدة تعمل جاهدة لتحقيق ذلك "في هذا العقد". وقال إن الهدف هو "زيادة هائلة وتوسيع نطاق هذه التكنولوجيا" على مدى السنوات العشر إلى الخمس عشرة القادمة.

وقد تقدم المشروع الأبعد، من شركة TerraPower التي يملكها غيتس، بطلب للحصول على تصريح البناء في مارس. وقالت الشركة إنها تريد بدء التشغيل التجاري في وايومنغ في عام 2030. وقد حددت اللجنة التنظيمية النووية هدفًا مدته 27 شهرًا للمراجعة الفنية. وإذا وافقت اللجنة التنظيمية النووية للطاقة على المشروع وفق هذا الجدول الزمني، يمكن أن تبدأ تيرا باور في توليد الكهرباء في أوائل عام 2030 إذا استغرق بناء المحطة والحصول على رخصة التشغيل حوالي ثلاث سنوات. ولكن هذا ليس مؤكداً. وكثيراً ما واجهت مشاريع نووية أخرى هي الأولى من نوعها تأخيرات وتجاوزات في التكاليف.

ماذا يحدث للنفايات المشعة من المفاعلات الجديدة؟

س: أراد الكثير من القراء - بما في ذلك جيم م. من مانهايم، بنسلفانيا - معرفة ما الذي سيحدث للنفايات المشعة من المفاعلات الجديدة. ينبع السؤال من عدم قدرة الولايات المتحدة منذ عقود على إيجاد مكان لتخزين الوقود المستنفد من المحطات النووية الحالية والسابقة في جميع أنحاء البلاد. وفي الوقت الراهن، يتم تخزين الوقود المستنفد في أكثر من 70 موقعاً في أكثر من 30 ولاية - محاطاً بأحواض خرسانية مبطنة بالصلب من الماء أو في حاويات فولاذية تعرف باسم حاويات التخزين الجاف.

وقال القائم بأعمال مساعد وزير الطاقة النووية مايكل غوف إن الوقود المستنفد من المفاعلات الجديدة سيُخزَّن في نفس المواقع التي يُستخدم فيها - وهو نفس الوضع الذي تعيشه الولايات المتحدة اليوم - إلى أن يتم تشغيل مرفق تخزين فيدرالي ما.

وقال جوف إن الوقود المستنفد من أي محطات جديدة يجب "تخزينه ونقله والتخلص منه" لتلبية نفس متطلبات اللجنة التنظيمية النووية التي تحكم نفايات المحطات الحالية. وهذا يعني في الأساس إبقاءها مبردة ومؤمنة.

وقالت وزارة الطاقة إن شكل وتكوين الوقود من بعض المفاعلات الجديدة سيكون مختلفاً، مما يعني أنه قد يتطلب بعض التغييرات التقنية في طريقة تعبئة الوقود واحتوائه.

وأشار غوف إلى أنه يمكن إعادة تدوير الوقود النووي لصنع وقود جديد ومنتجات ثانوية، قائلاً إن "أكثر من ٩٠٪" من طاقته الكامنة تبقى حتى بعد استخدام الوقود في المفاعل لمدة خمس سنوات. ولا تقوم الولايات المتحدة حالياً بإعادة تدوير أي من وقودها النووي المستنفد، لكن غوف قال إن دولاً أخرى، بما في ذلك فرنسا، تفعل ذلك. وقال إن بعض تصاميم المفاعلات الأمريكية المتقدمة قد "تستهلك أو تعمل بالوقود النووي المستنفد" يوماً ما.

وتعيد الصناعة النووية الفرنسية معالجة الوقود المستنفد لاستعادة اليورانيوم والبلوتونيوم لإعادة استخدامه، مما يقلل من حجم النفايات. ولبعض المواد المشعة أو المنتجات الثانوية استخدامات تجارية وطبية وأكاديمية. وقد درست الولايات المتحدة إمكانية إعادة المعالجة التجارية للوقود المستهلك، ولكنها لم تتوقع اهتماماً كبيراً من مقدمي طلبات إنشاء مرافق إعادة المعالجة ولا تشجعها حالياً.

مخاطر المفاعلات النووية الجديدة مقارنة بالمحطات الكبيرة

س: آن ل. من الخليج الشرقي، كاليفورنيا تريد أن تعرف ما إذا كانت هذه المفاعلات تنطوي على نفس المشاكل والمخاطر التي تنطوي عليها المحطات الكبيرة. لم تكن القارئة الوحيدة التي تساءلت عن مخاطر مثل الأحمال الزائدة أو الانصهار.

كيف تضمن المفاعلات الجديدة السلامة في التشغيل؟

قال المتحدث باسم اللجنة التنظيمية النووية سكوت بورنيل إن جميع المحطات النووية الأمريكية يجب أن تفي بمتطلبات السلامة الخاصة باللجنة التنظيمية النووية، والتي توضح كيفية عملها بأمان في الظروف العادية.

"كما يجب عليها أيضًا أن تُظهر قدرتها على الإغلاق الآمن، ومن ثم الحفاظ على تبريد وقودها بشكل صحيح، في ظل الظروف العادية وفي حالة الطقس القاسي والزلازل ومشاكل أنظمة المحطة وغيرها من الأحداث المتطرفة. وتستخدم المفاعلات الحالية المضخات وأنظمة الطاقة الاحتياطية لتبقى آمنة؛ ويمكن أن تعتمد التصاميم الجديدة على العمليات الطبيعية مثل الجاذبية والحمل الحراري لتبقى آمنة".

وقال بورنيل إن أحدث التصاميم تقترح وقوداً نووياً وقدرات تبريد تقلل من الاحتمال الضئيل أصلاً لارتفاع درجة حرارة الوقود أو انصهاره. وقال إن اللجنة التنظيمية النووية ستطلب حتى من تلك التصاميم أن تأخذ في الحسبان الأحداث القصوى وتحافظ على وقودها مبرداً وآمناً.