إن وضع سياسات الجيل القادم من وقود المفاعلات يمثل حجر الزاوية في الدفع العالمي نحو الطاقة النووية الأكثر أماناً وكفاءة وأكثر استدامة، كما أن وجود أنواع متقدمة من الوقود، مثل الوقود المتسامح مع الحوادث، وقود المواد الأيكولوجية الثلاثية البنية، ومفهومي القدرة العالية على إحداث الاحترار، هما من الأمور التي تتطلبها اللجنة المعنية بالوقود النووي.

The NRC’s Regulatory mandate and Historical Evolution

وتستمد سلطة جمهورية الكونغو الديمقراطية من قانون الطاقة الذرية لعام ١٩٥٤، بصيغته المعدلة، وقانون إعادة تنظيم الطاقة لعام ١٩٧٤، وتتمثل مهمتها الأساسية في الترخيص بالاستخدام المدني للمواد المشعة وتنظيمه لضمان الحماية الكافية للصحة والسلامة العامة، وتعزيز الدفاع والأمن المشتركين، وحماية البيئة، وعلى مدى العقود، وضعت الوكالة مجموعة شاملة من الأنظمة - التي تم تدوينها في الباب ١٠ من مدونة الأنظمة الاتحادية )مفاعلات النقل( التي تحكم كل شيء.

ومن الناحية التاريخية، تم وضع سياسات المركز الوطني لإعادة التحريج حول تكنولوجيات مفاعل المياه الخفيفة باستخدام وقود ثاني أكسيد اليورانيوم التقليدي في سداسي للزيكونيوم، وهذه الأنظمة، مثل 10 CFR Part 50 لتراخيص مرافق الإنتاج والاستخدام والتذييل كاف إلى الجزء 50 من نظام التبريد الأساسي للطوارئ، عملت بشكل جيد على تصميم الأسطول النووي الحالي للسوق المشتركة للمفاعلات غير المرخصة.

Key NRC Policies Shaping next-Generation Fuel Development

طرق الترخيص والأطر التنظيمية

ويجب على مطوري الوقود القادم اختيار مسار مناسب للترخيص، وبالنسبة لصناديق التمويل البالغ الصغر والمتوسط، فإن عملية الـ 10 من وحدات خفض الانبعاثات المعتمدة (CFR Part-50) (مع تحديثات عن طريق 10 CFRFR.46 بالنسبة للتحديد القصوى لدرجات الحرارة) أو نهج الترخيص الموحد للجزء 52(10).

التسامح مع الحوادث ومعايير السلامة المعزَّزة

وبعد حادثة فوكوشيما دايتشي في عام 2011، عجل المركز الوطني للتجديد من تركيزه على الوقود المسبب للحادث، وقد صممت هذه المواد الوقودية للتسامح مع فقدان التبريد النشط لفترات أطول بكثير من الوقود العادي للزيركونيوم، وإنتاج الهيدروجين، والاحتفاظ بمنتجات الألياف بشكل أفضل في ظروف الحوادث الخطيرة، وتشمل التحولات في السياسة العامة لليورانيوم قبول مواد مخففة (مثلاً، الكيمياء المتحركة).

معايير مؤهلات الوقود وأدائه

وتبدو مؤهلات الوقود عملية ثبت فيها أن أداء تصميم الوقود مقبول في جميع الظروف العادية وغير العادية، وتعتمد لجنة التنسيق الوطنية على مجموعة من البيانات المستمدة من مفاعلات الاختبار، والأشعة التجارية، والأساليب التحليلية، وبالنسبة للجيل القادم من الوقود، يمكن أن تكون مظاريف التأهل أوسع بكثير من البيانات المتعلقة بوقود اليورانيوم غير الطبيعي، ولا سيما فيما يتعلق بالتصميمات الموجهة لمطياف النيتروز السريع أو درجة الحرارة العالية جدا.

Environmental Reviews and Waste Management

كما أن سياسات جمهورية الكونغو الديمقراطية تتداخل مع الأنظمة البيئية بموجب قانون السياسة البيئية الوطنية، فكل إجراء من إجراءات الترخيص بالوقود يتطلب تقييما بيئيا أو بيانا بالأثر البيئي، وبالنسبة لأنواع الوقود الجديدة، قد تحتاج اللجنة الوطنية إلى تحليل للآثار الطويلة الأجل للنفايات، مثل إمكانية خفض حجم أو اختلاف بيانات إطلاق النويدات المشعة، وقد استكملت الوكالة توجيهاتها بشأن التخلص من دورات الوقود المتطورة للمفاعلات، وإن كانت سياسة نهائية بشأن قبول المواد الكيميائية ذات الكبريتيدالية أو ذات الصلة.

الأثر على الابتكار: القوى التمكينية والحواجز المستمرة

المبادرات الداعمة والبرامج التعاونية

وقد أطلقت اللجنة الوطنية لإعادة التأهيل، إدراكا منها بأن القواعد الإفتراءاتية المفرطة يمكن أن تخنق الابتكار، عدة مبادرات داعمة، كما أن معايير التصميم المتقدمة للمفاعلات وعملية الترخيص بالموقع المبكر تسمح للمطورين بالانخراط مع المنظمين قبل الالتزام بتصميم محدد، ويوفر الدليل التنظيمي للمؤسسة النرويجية للمفاعلات النووية 1-233 إطارا لاستخدام نهج مدروسة بالمخاطر لوضع أسس للاختبارات المتعلقة بالوقود غير المستند إلى صكوك الملكية، بالإضافة إلى ذلك،

التحديات والحواجز أمام الانتشار

ورغم التقدم المحرز، لا تزال هناك تحديات كبيرة، إذ أن التركيز التقليدي للسوق على معايير السلامة المحددة يمكن أن يتعارض مع خصائص الأداء المحتمل للوقود المتطورة المأمونة أصلاً، فعلى سبيل المثال، فإن الوقود المستخدم في المنظمة يصمم لاستبقاء منتجات الإنشطار حتى وإن فقدت كل التبريد، ولكن المبادئ التوجيهية الحالية للجرعة التي وضعتها اللجنة الوطنية المعنية بحقوق الإنسان فيما يتعلق بالحواجز غير التعريفية يمكن أن تحدد مباشرة مسارات الخطر التي تنطوي عليها هذه المادة.

" إننا نحتاج إلى إطار تنظيمي يمكن التنبؤ به والتكيف معه، وقد قطع المركز خطوات كبيرة، ولكن لا تزال هناك فجوة بين سرعة الابتكار ووتيرة الاستعراض التنظيمي، واستمرار الحوار والاستثمار في العلوم التنظيمية أمران بالغا الأهمية " .

دراسات الحالات: سياسات المركز الوطني للتوحيد القياسي في الممارسة العملية

Accident-Tolerant Fuels (ATF) Program

ويظهر برنامج " فرقة العمل " ، الذي تقوده وزارة الطاقة في شراكة مع قادة الصناعة في ويستنغهاوس، و " جي إن وول " و " فرماتوم " ، مثالاً واضحاً على كيفية تطور سياسات المركز الوطني لتشجيع الابتكار، وقد عملت اللجنة الوطنية لإعادة التأهيل عن كثب مع هؤلاء المطورين لتحديد نهج الاختبار التدريجي: أولاً في مفاعلات الاختبار (مثلاً، نظام الاختبار المتقدم في المعهد الوطني للإحصاء)()، حيث أصبحت هذه العملية قادرة على قبولاً على إجراء الاختبارات في عام 2020().

TRISO Fuel Qualification for HTGRs

وقد تم إنتاج مجموعة من المواد الكيميائية ذات المستوى العالي من الغازات المحتوية على مواد كيميائية، وهي مادة مصممة على نطاق واسع، وهي: " مفاعلات ذات مستوى عال " ، و " مفاعلات ذات قدرة عالية على إحداث الاحتياج " ، و " مفاعلات " (GTGRA) " ، وهي عملية مصممة على نطاق أوسع من حيث الجودة، وقود " متطور " .

الآفاق الدولية وجهود المواءمة

وفي حين أن مركز الموارد الطبيعية لا يعمل بمعزل عن الجيل التالي من الوقود، فإن مطوري الوقود يسعى في كثير من الأحيان إلى الحصول على موافقة تنظيمية في بلدان متعددة من أجل تحقيق أقصى قدر من الفرص في السوق، كما أن الاختلافات في السياسات بين المركز الوطني للكيمياء وغيره من الجهات التنظيمية الرئيسية - مثل اللجنة الكندية للسلامة النووية، والآلية الفرنسية للوقود المتعدد الأطراف، والهيئة اليابانية للتصميم النووي، تؤدي إلى ازدواجية الجهود.

الاتجاهات المستقبلية: السياسات المتطورة لاحتياجات الجيل القادم

نظام المعلومات عن المخاطر، نظام قائم على الأداء

وقد التزمت اللجنة بتغيير نهجها التنظيمي نحو زيادة استخدام أساليب قائمة على أساس المخاطر والأداء، أما بالنسبة لتطوير الوقود، فإن هذا يعني الانتقال من معايير وصفية صارمة (مثلاً، درجة الحرارة الثابتة التي تبلغ 1200 درجة مئوية) إلى تقييمات محتملة لفشل الوقود في سيناريوهات محددة، ولكن قاعدة البيانات المعلقة في الجزء 53 تتضمن أحكاماً لتقييمات أداء الوقود المبردة (RIPB).

الصناعة المتقدمة والتوائم الرقمية

ويجري استكشاف أساليب التصنيع الجديدة، بما في ذلك التصنيع الإضافي )الطباعة المتطورة لمكونات الوقود( وأساليب الصنع المتقدمة، للجيل القادم من الوقود، وتقوم اللجنة الوطنية للكيمياء بدراسة كيفية تنظيم هذه العمليات، مع التركيز على ضمان الجودة، والقابلية للتكاثر، ومعايير التفتيش، كما أن مشروع التوجيهات الذي تقدمه الوكالة بشأن " التصنيع المكثف والتوائم الرقمية من أجل الوقود النووي " يؤكد الحاجة إلى التحقق من النماذج الرقمية من التجارب المادية المتطورة.

HALEU Fuel Cycle and Infrastructure

أما مدى توافر هذه المادة في ما بين 5 و20 في المائة 235]U- فهو شرط أساسي للعديد من تصميمات المفاعلات المتقدمة، وقد وضعت في البداية لوائح لجنة التنسيق الوطنية بشأن التخصيب والنقل وتخزين اليورانيوم العالي التخصيب، وقامت الوكالة باستكمال إطارها التنظيمي لمناولة الزئبق في الهواء، بما في ذلك تنقيحات التوجيه العام بشأن المواد الكيميائية من طراز NUREG-2167.

الاستنتاج: تحقيق التوازن بين السلامة والابتكار

إن سياسات جمهورية كوريا الشعبية الديمقراطية ليست مجرد عقبات بيروقراطية؛ فهي الحراسة الأساسية التي تكفل سلامة وموثوقية الوقود النووي طوال دورة حياتها، وتطور هذه السياسات - من الأطر المحددة التقليدية إلى النهج الناشئة القائمة على المخاطر، والشاملة للتكنولوجيا - تؤدي إلى بذل جهود مدروسة للحفاظ على التقدم العلمي والهندسي، ولا يمكن أن يؤدي التعاون بين الجيل القادم من المفاعلات، مع تعزيز هوامش الأمان والقدرة على تحقيق أفضل

For further reading, consult the NRC’s advanced reactor licensing web gate] and the ]NRC Regulatory Guide 1.233] for risk-informed approaches to advanced reactor design criteria.