تأثير فوكوشيما على التعاون الدولي في مشاريع الهندسة النووية

بعد الظهر الفوري وتلقيم السلامة العالمي

وفي غضون أسابيع من الحادث، أجرى منظمو العالم استعراضات شاملة لأساطيلهم النووية، وكلف الاتحاد الأوروبي بإجراء اختبارات للإجهاد لجميع مفاعلاته، في حين أن لجنة التنظيم النووي في الولايات المتحدة شكلت فرقة عمل شبه محددة المدة لإعادة تقييم افتراضات التصميم، وكشفت هذه العمليات بسرعة أن ثقافات الأمان تعتمد على تقييمات المخاطر المحتملة التي تقلل من احتمال وقوع أحداث خارجية محدودة.

هذا التداخل يحفز موجة من الاجتماعات الدولية حيث قام المنظمون وقادة الصناعة بتبادل النتائج بشكل صريح، وأصبح ضغط الأقران على الشفافية قوة قوية، وبدأت الأمم التي عالجت سابقا السلامة النووية كمسألة ذات سيادة تعترف بأن حادثا كبيرا في أي مكان له عواقب سياسية واقتصادية في كل مكان، وقد وضع هذا التحول العقلي الأساس لنظم هندسية أكثر تعاونا، واحدة أعطت الأولوية للصمود على الامتثال، وتجاوزت الحد الأدنى من المتطلبات التنظيمية.

وقد قامت بلدان فرادى، بموازاة هذه التغييرات المؤسسية، بتسريع استجابتها المحلية، وأنشأت اليابان هيئة الرقابة النووية كهيئة رقابة مستقلة، وحلت محل الهيكل التنظيمي المجزأ سابقا الذي كان يلومه النقاد على السماح باستمرار نقاط الضعف في مجال السلامة، حيث فرضت الوكالة الوطنية للطاقة الذرية على الفور معايير جديدة للتصميم السيزمي والتسونامي تتجاوز المعايير الدولية، وأجبرت الجهات الفاعلة على إعادة تشكيل الوحدات القائمة ذات فتحات مكثفة، ونظم الاحتواء الملوحة، ومصادر إضافية للقوة الاحتياطية.

ظهور أطر تعاونية آلية

خطة عمل الوكالة الدولية للطاقة الذرية بشأن السلامة النووية

وفي أيلول/سبتمبر 2011، أقر المؤتمر العام للوكالة الدولية للطاقة الذرية بالإجماع خطة عمل الوكالة الدولية للطاقة الذرية بشأن السلامة النووية ، وهي خطة تتعلم من خلال استعراضات منهجية لمواطن الضعف في مجال العمليات لعام 2015، وتستهدف إنشاء قاعدة بيانات عالمية بشأن القدرة على مواجهة حالات الطوارئ، وخلافا لما سبق من تحديثات تدريجية، فقد أسندت هذه الخطة إجراءات ملموسة: إعادة دراسة مخاطر الارتحال والفيضان بالنسبة لكل موقع من مواقع المفاعلات، وتعزيز إمدادات الطاقة في حالات الطوارئ في عام 2015، وإنشاء مراكز إقليمية للاستجابة لحالات الطوارئ.

كما أن خطة العمل قد حفزت على إنشاء وثيقة سلسلة معايير الأمان للوكالة الدولية للطاقة الذرية بشأن مخاطر الزلازل وأمواج التسونامي، التي قدمت لأول مرة توجيهات منسقة لتقييم المواقع التي تمثل أحداثا طبيعية متتالية، وقد استندت هذه الإرشادات مباشرة إلى تجربة فوكوشيما، حيث كان الزلزال الذي ألحقته أضرارا بخطوط الطاقة قبل حدوث كارثة تسونامي يرصد مولدات الديزل الطارئة، وتقتضي المعايير الجديدة من المشغلين النظر في إخفاق في وضع نظم أمان متعددة من قبل بدء حدث واحد.

WANO's Enhanced Peer Review and Performance Monitoring

وقد قامت الرابطة العالمية للمشغلين النوويين (WANO) بإجراء التحول السريع في أي هيئة صناعية، كما أن استعراضات الأقران التي أجريت في مرحلة ما قبل فوكوشيما كانت في معظمها مشاورات طوعية؛ وبعد فوكوشيما، أصبحت أكثر دقة وشفافية، وأنشأت المنظمة برنامجاً عالمياً للمؤشرات المتعلقة بالأداء المتبادل، يضم الآن بيانات عن كل نشاط تجاري مكثف.

و قدّم الاتحاد أيضاً مجموعة جديدة من الاستعراضات تركز حصراً على القدرات الشديدة لإدارة الحوادث، وهذه الاستعراضات لا تقيّم فحسب الأجهزة التي تم تركيبها في كل موقع، مثل المضخات المحمولة، والمولدات الاحتياطية، ومعدات الاتصال، ولكن أيضاً برامج التدريب وجداول التدريب التي تضمن للأفراد إمكانية نشر معدات الطوارئ في ظروف متطرفة، وقد كشفت الجولة الأولى من هذه الاستعراضات المركزة وجود ثغرات واسعة النطاق في القدرة على الحفاظ على التبريد الأساسي خلال سيناريوه المطوّة المطوّلة المطوّلة

الاتفاقات الثنائية والمتعددة الأطراف

وبقية المؤسسات، بدأت الشراكات التقنية المباشرة في الازدهار، ووقعت لجنة الولايات المتحدة واليابان للتعاون الثنائي بشأن الطاقة النووية المدنية على إجراء بحوث مشتركة بشأن علم النبضات الخطيرة وتطورات الوقود، ووقعت مؤسسة فرنسا للحماية الإشعاعية والسلامة النووية اتفاقات لتبادل البيانات مع هيئة تنظيم الأسلحة النووية في اليابان لإجراء تحليلات موازية لسلوك منتجات الألياف خلال سيناريوهات الإنهيار.

وقد استغل الاتحاد الأوروبي إطاره التنظيمي لتأهيلات السلامة الملزمة في جميع الدول الأعضاء من خلال التوجيه المعدل بشأن السلامة النووية لعام 2014 هذا التوجيه يتطلب إجراء تقييمات ذاتية دورية واستعراضات نظراء للأطر الوطنية، ووضع أهدافاً للسلامة على نطاق الاتحاد الأوروبي لمفاعلات جديدة، وأنشأ آلية لتبادل الخبرات العملية عبر وحدات التشغيل في منطقة الكتل وعددها 126 وحدة، وشرط التوجيه المتعلق بخطط العمل الوطنية، رهناً بإجراء استعراض خارجي،

التعاون التقني وتبادل المعارف

تبادل البيانات المتعلقة بالحادثات العنيفة والأدوات التحليلية

قبل فوكوشيما، كانت البيانات المفصلة الخاصة بالنباتات عن حوادث الاختراع التي حدثت في الماضي تُعامل على أنها مُمتلكة أو حساسة، وقد حطمت هذه الحالة تلك المعايير، كما أن اليابان قدمت بيانات واسعة النطاق عن سلسلة من نماذج المشاريع التي تُجرى في العالم، بما في ذلك قياسات السلاسل الزمنية لضغط الاحتواء، وميادين الإشعاع، وتركيزات الهيدروجين خلال تقدم النماذج الثلاثة للتحولات.

كما أنشأت الرابطة الوطنية لمكافحة التلوث التابعة لمنظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي أفرقة عمل معنية بسلامة المنشآت النووية، وأصدرت تقارير تقنية عن مواضيع محددة مثل استراتيجيات التخفيف من آثار الهيدروجين، وتبريد الحطام في مواقد المفاعلات المفيضانة، وأداة نظم عزل الاحتواء في ظروف الحوادث، وقد حالت هذه التقارير دون إجراء اختبارات ذات تأثيرات متداخلة أجريت في مرافق عبر الولايات المتحدة وأوروبا واليابان، مما أدى إلى إحداث رذاذ تقني موحد في مجال السلامة.

تطوير نظم متقدمة للسلامة السلبية

(لا يوجد (فوكاشيما) تعرض لنظم الأمان النشطة التي تعتمد على الطاقة خارج الموقع أو على نظام الوجبات الطارئة الموثوقة

وقد أجريت على معظم أجهزة التأمين التي تستخدمها الحكومة في مجال السلامة في اليابان اختبارات واسعة للتحقق في مرافق مخصصة تم بناؤها خصيصاً لتحفيز ظروف انقطاع الكهرباء في المحطة الموسعة، كما أن هذه النظم التي تقوم بها الوكالة الوطنية للطاقة الذرية في ألمانيا والتي تم إنشاؤها أصلاً من أجل إجراء بحوث بشأن حوادث التراكم، قد أعيد تشكيلها لاختبار استراتيجيات التبريد في ظل الخسارة الكاملة في الطاقة الكهربائية.

البحوث المشتركة بشأن الوقود المُتَعَلِّم للحوادث

البحث عن الوقود الذي يمكن أن يصمد في فقدان التبريد قد أدى إلى عدة برامج متعددة الجنسيات، وقسم الطاقة في الولايات المتحدة الأمريكية، وشركة الوقود المتحملة للدواء، وشركة الوقود المتطورة التي تم تركيبها،

وقد أدى التعاون الدولي بشأن الوقود المتسامح مع الحوادث إلى تطوير مرافق اختبار متخصصة لتقييم سلوك الوقود في ظروف الحوادث الخطيرة، كما قامت وكالة الطاقة الكندية في فرنسا بتشييد حلقة من نظام " فيردون " لدراسة إطلاق منتجات الانشطارية من عينات الوقود المشع بدرجة تتجاوز 2500 درجة مئوية، مما أتاح قياسا مباشرا لقدرات الاحتفاظ بمواد التصفح المرشحة، وتم تبادل البيانات عن تجارب الباحثين في مجال الأجسام القريبة من الأرض.

توحيد الأنظمة وتنسيقها

مواءمة أهداف السلامة عبر المنظِّمات

بعد فوكوشيما، أدرك المنظمون أن المعايير المتعارضة تعوق نشر أفضل الممارسات على الصعيد العالمي، ونقحت رابطة منظمي الطاقة النووية في أوروبا الغربية مستوياتها المرجعية لتشمل معايير محددة للحماية من المخاطر الطبيعية، وكلفت تلك المفاعلات بأن تكون قادرة على تحمل الأحداث التي تُحدثها الدول ذات الأثر الحاد

وقد كان جهد التنسيق الملائم يتطلب من الجهات التنظيمية مواجهة الاختلافات الأساسية في نُهجها الفلسفية تجاه السلامة، وقد كان بعض الجهات التنظيمية، ولا سيما في الولايات المتحدة، قد تفضلت تاريخياً بمعايير التصميم المحددة ذات الهوامش المعمقة في مجال الدفاع، بينما كانت هناك جهات أخرى، مثل تلك الموجودة في فرنسا، تعتمد بدرجة أكبر على تقييمات السلامة المحتملة لتبرير خيارات التصميم.

دور برنامج تقييم التصميم المتعدد الجنسيات

وشجع فريق تقييم التصميم المتعدد الجنسيات على أن يقوم فريق التقييم الوطني في البرازيل بمواءمة نقاط النجاح في تصميم البرامج التي تصدرها البلدان الأعضاء في لجنة التنمية والتعاون في الميدان الاقتصادي، وحصل على زخم كبير بعد عام 2011 حيث قام فريق الرصد بدمج الموزعين على خمسة عشر بلداً لاستعراض تصميمات المفاعلات الجديدة في نفس الوقت، وهذا يتفادى تكرار تقييمات السلامة ويخلق مجموعة مشتركة من التوقعات التنظيمية.

فريق العمل التابع لوزارة الدفاع والأمن قد أصدر عشرات التقارير التقنية التي تستخدم كوثائق مرجعية مشتركة لاستعراضات الترخيص، على سبيل المثال، أصدر الفريق المعني بالنظم الآلية موقفاً توافقياً بشأن تصميم ومؤهلات نظم فتح الاحتواء الملوّثة، يحدد بروتوكولات الاختبار ومعايير القبول التي تستخدمها الآن الجهات التنظيمية في كندا وفنلندا وكوريا الجنوبية،

التحديات في مجال التعاون الدولي المستدام

ورغم التقدم المحرز، فإن عدة عقبات تهدد بتقويض الزخم التعاوني.

النهج التنظيمية الوطنية المتباينة

وفي حين أن أهداف السلامة تتقارب، فإن مسارات الامتثال تظل متأصلة ثقافيا، إذ أن بعض المنظمين يحددون متطلبات تقنية مفصلة؛ ويعتمد آخرون على تقييمات قائمة على الأداء، ويعقد هذا الاختلاف مشاريع التشييد المتعددة الجنسيات التي يجب أن يلبي فيها تصميم واحد جهات تنظيمية متعددة، وقد يؤدي مشروع أولكيلوتو - 3 لإعادة هيكلة الطاقة في فنلندا، كما أن نظام " فلامانفيل - 3 " في فرنسا إلى تأخير في تنفيذ مشاريع البناء.

إن التباعد التنظيمي هو الأكثر حدة في معالجة الحوادث التي تتجاوز نطاق التصميم، وبعض المنظمين يتطلب إثباتا صريحا بأن المصنع يمكنه تحمل مجموعة محددة من سيناريوهات الحوادث الخطيرة ذات هوامش محددة، بينما يقبل آخرون حجة نوعية أكثر تستند إلى مبادئ الدفاع المتعمق، وهذا الفرق له عواقب عملية بالنسبة لتصميم النباتات:

الحواجز التجارية والفكرية

فتنافس البائعين غالبا ما يضع مكابحا على التبادل المفتوح للبيانات التفصيلية للتصميم، وفي حين أن البحوث المتعلقة بالحوادث الشديدة قد تم تقاسمها بحرية أكبر، فإن السمات الخاصة بالملكية في نظم السلامة والمراقبة النشطة لا تزال محمية، والجهود المبذولة من خلال تعاون الرابطة النووية العالمية في تقييم تصميم المفاعلات وترخيصها، على الرغم من أن الاقتصادات الحديثة العهد بالنموذج، قد تُحسن من نماذج الميزة التجارية المتنافسة.

كما أن شواغل الملكية الفكرية تؤثر على تبادل البيانات التشغيلية التي يمكن أن تكشف عن خصائص النباتات المملوكة، وفي حين أن المرافق قد أصبحت أكثر استعدادا لتقاسم مؤشرات الأداء الرفيعة المستوى، فإن البيانات المفصلة عن تشكيلات النظم، والقيم المحددة، وتاريخ الصيانة، قد تُكشف عن قدرة برامج البحث الدولية على إجراء التحليلات الإحصائية العميقة التي يمكن أن تحدد الروابط الفرعية بين خيارات التصميم وخبرات التشغيل.

التوترات الجيوسياسية التي تؤثر على التعاون

فالتعاون في مجال الهندسة النووية ليس محصناً أمام التحولات الجيوسياسية، فالحرب في أوكرانيا وما تلاها من جزاءات على روسوم روسيا قد أعاقت الشراكات الطويلة الأمد في مجال إمدادات الوقود وتصميم المفاعلات ومشاريع البحث، كما أن الاعتماد الأوروبي على تكنولوجيا الفائقين الروس في عدة محطات تشغيلية قد أرغم على تحقيق توازن دقيق بين الخبرة المباشرة في مجال تقاسم الأمان والضرورة السياسية للتخلّص من القطاع النووي الروسي، وهذه الكسور تذكّر المجتمع بأن الامتياز التقني لا يمكن أن يؤثر على إقامة علاقات تعاون أوسع.

إن البُعد الجيوسياسي يشمل أيضا دور الصين في التعاون النووي الدولي، وقد أدى التوسع السريع في أسطولها النووي وظهوره كبائع كبير للمفاعلات إلى خلق الفرص والإجهادات على السواء، ومن ناحية، شاركت المرافق الصينية بنشاط في استعراضات الأقران التي أجرتها الوكالة الدولية للطاقة الذرية وساهمت ببيانات الخبرة التشغيلية في قواعد البيانات الدولية، ومن ناحية أخرى، فإن الشواغل المتعلقة بحماية الملكية الفكرية ونقل التكنولوجيا قد أدت إلى حد كبير من عمق تبادلها التقني مع الشركاء الصينيين.

مستقبل الهندسة النووية التعاونية

تصميمات المفاعلات التالية والاتحاد الدولي

إن الضغط على المفاعلات النموذجية الصغيرة والتصميمات المتقدمة غير المائيات هو إعادة تشكيل أنماط التعاون، لأن قاعدة المستثمر أصغر وأكثر دولية، المطورون يشكلون اتحادات تمتد من قارات متعددة منذ البداية، حيث أن تصميمات البرمجيات ذات الصلة بالتبادل السريع في نوزل، على سبيل المثال، قد تتضمن مدخلات من أجهزة التنظيم في الولايات المتحدة الأمريكية، المملكة المتحدة، وبولندا،

ويجري اختبار النموذج التعاوني لمنح تراخيص العلاقات بين الموظفين والإدارة من خلال عملية استعراض تصميم البائعين التي تقوم بها اللجنة الكندية للسلامة النووية، والتي تتيح للموردين المتعددين تقديم تصميماتهم لإجراء تقييم مسبق، بغض النظر عما إذا كان لديهم زبون كندي، وقد استقطب هذا النهج عروضا من مطوري العلاقات بين الدول الأعضاء في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وكوريا الجنوبية والصين، مما يتيح إنشاء منتدى محايد يمكن فيه للمنبرين من البلدان المهتمة أن يشاركوا في عملية استعراض مختص بتصميمات محددة.

جيم - رقمنة وسلامة البيانات

أما الحدود التالية فهي دمج التوأم الرقمي ومحلل البيانات الضخمة عبر الأساطيل التي تشغلها مختلف المرافق، ولا يمكن لمعهد بحوث الطاقة الكهربائية والوكالة الدولية للطاقة الذرية استكشاف أطر لجمع بيانات تشغيلية مغفلة عن طريق استخدام نماذج للتعلم الآلي لأغراض الصيانة المتوقعة والكشف المبكر عن الأخطاء، وهذا يتطلب مستوى من تبادل البيانات وضمان أمن الفضاء الإلكتروني لا يمكن أن يكون له إلا هيكل قانوني وتقني قوي.

ويمتد الجهد الرقمي أيضا إلى إدارة الحوادث الخطيرة، حيث يجري تطوير بيئات التدريب الواقعي الافتراضي بالتعاون مع الفريق العامل المعني بالتدريب والتصنيف التابع للجنة الاقتصادية لأوروبا التابع لمنظمة التعاون والتنمية في الميدان الاقتصادي، وتتيح هذه البيئات للمشغلين من مختلف البلدان ممارسة الاستجابة للحوادث الخطيرة في مكان افتراضي مشترك، والعمل من خلال سيناريوهات تجمع بين الإخفاقات في المعدات والظروف البيئية الصعبة، وتستند سيناريوهات التدريب إلى التقدم الفعلي في حادث فوكوشيما، الذي استكمل بآداب تدريبية مباشرة

بناء القدرة على تلبية احتياجات الطاقة العالمية

ومع تزايد تغير المناخ، فإن الأحداث الجوية الشديدة التي تحدي النباتات النووية تزداد تواترا، وقد بدأت شبكات الأرصاد الجوية الدولية والمشغلون النوويون في تبادل بيانات التوقعات المناخية لتنقيح منحنىات الخطر الخاصة بمواقع محددة، ويجمع تقرير الوكالة الدولية للطاقة الذرية عن تغير المناخ والطاقة النووية، الذي يجري تحديثه بانتظام، قسما مخصصا لمرونة المخاطر المتعددة التي يرعاها مهندسون من مختلف المناطق المناخية.

الجيل القادم من العمل التعاوني في مجال المرونة يركز على الترابط بين النباتات النووية ونظم البنية التحتية الحرجة التي تعتمد عليها حادثة فوكوشيما أظهرت أن سلامة النباتات النووية يمكن أن تتعرض للخطر بسبب الفشل في شبكة الطاقة خارج الموقع وشبكات الاتصالات ونظم النقل، والبرامج التعاونية الدولية تقوم الآن بوضع أساليب لتقييم هذه العوامل المترابطة وتحديد وسائل التخفيف الفعالة من حيث التكلفة التي تعزز نظام الطاقة بأكمله بدلا من التركيز على المفاعلات

إن الإرث الدائم لفوكوشيما لم يكتب في المبادلات التقنية - الهيدروجين، والفتحات المكثفة، والمضخات المتنقلة - ولكن في الذاكرة المؤسسية للتعاون، أصبحت الهندسة النووية انضباطاً لم يعد فيه التقاسم كرماً بل واجباً معترفاً به، فالأطر الدولية التي أنشئت في ظل الحادثة ستستمر في التطور، بما يكفل أن يتسع كل مفاعل، حيثما كان موجوداً، من خلال برامج الاستخبارية جماعية للمجتمع النووي.