ועדת הפיקוח הגרעינית של ארה"ב אחראית לפקח על הרישיון של כל הכורים הגרעיניים המסחריים בארה"ב, כולל הדור הבא של כור מים לא-אור מתקדמים (NLWRs) כפי שתעשיית האנרגיה מחפשת אחר טכנולוגיות גרעיניות חדשניות המבטיחות יעילות משופרת, שיפור הבטיחות והיישומים הרחבה יותר, ה-NRC מאמת את מסגרת הרגולציה שלה כדי להעריך את העיצובים האלה.

תוצאות חיפוש > Non-Light Water Reactors

כור מים מתקדם שאינם אור מייצגים יציאה מכוצר המים הרגיל (LWR) אשר שלטו באנרגיה גרעינית מסחרית במשך עשרות שנים. בעוד LWRs משתמשים במים רגילים כמו גם קירור ומארגן, NLWRs מעסיקים קירור חלופי כגון מלחים מלוטשים, מתכות נוזליות (סוליום, להוביל), או גזים (הליום) אלה יכולים לפעול בטמפרטורות גבוהות יותר ולחצים, המציעים שימוש פוטנציאלי ביישומים חום, אפילו מעבר ליעילות, אפילו מעבר ליעילותם של דלק חום.

כמה מושגים NLWR נמצאים בפיתוח פעיל בארצות הברית:

  • (ב) ,0) מלרטורפים מלח (MSRsher): 1 השתמש בשפעת נפוחה או מלחים כלורוריד כקרר, לעתים קרובות עם דלק מומס מלח.
  • (ב) ,0) סוריום-קליד מגיבים מהירים (SFRs): FLT:1 השתמש נתרן נוזלי כמו קריר ופועל עם נויטרונים מהירים, המאפשרים מיחזור אקטיניד.
  • (ב) ⁇ (ב-High-Temperature Gas-Cooled Reactors (HTGR): varveFLT:1 השתמש בהתרחשות helium מגניבה וגרף; יכול להגיע לטמפרטורות מחוץ למעל 750 מעלות צלזיוס.
  • (ב) ⁇ :0 (הופנה מהדף ⁇ ): השתמש בעופרת או בעופרת-בישומית כמגניבה.
  • (FLT:0Microreactors: FLT:1ua: יחידות קטנות, מפעל-מפוארות לעתים קרובות באמצעות צינורות חום או קירור גז, המיועדות לכוח מרוחק או מבוזר.

כל אחת מהטכנולוגיות הללו מציגה מאפיינים ייחודיים של בטיחות, אתגרים חומריים והתנהגויות תפעוליות הנופלות מחוץ לבסיס הניסיון של צי LWR הקיים.ה-NRC חייב לפתח וליישם שיטות ביקורת חדשות, קריטריונים קבלה והדרכה רגולטורית המותאמים למושגים מתקדמים אלה.

מסגרת ההתפטרות של NRC עבור NLWRs

מסגרת הרישוי של NRC לתחנות כוח גרעיניות מסחריות תואמת בעיקר בכותרת 10 של הקוד של תקנות פדרליות (10CFR) היסטורית, רישיון LWR עקב תהליך של שני שלבים (היתר בנייה ורישיון תפעולי תחת 10 CFR חלק 50) או תהליך רישיון משולב (COL) תחת 10 CFR) ל- CFR חלק 52. עבור NWRs מתקדמים, NRC עבד כדי להבטיח כי תקנות קיימות, אשר יכולות לספק בסיס מאובטח, תוך שמירה על בסיס מאובטח, תוך שמירה על סטנדרטים מאובטח של בטיחות.

10 CFR חלק 50 לעומת חלק 52

מתחת לגיל 10 CFR חלק 50, המבקש מקבל תחילה אישור בנייה (CP) לאחר שהראה כי האתר והעיצוב המוצעים בטוחים.לאחר בנייה, רישיון הפעלה (OL) מוענק אם הצמח עומד בכל דרישות הבטיחות.גישה זו שימשה עבור רוב המפעילים את כורים בארה"ב.

  • (ב) ,0) האתר המוקדם Permit (ESP): FLT:1 מאפשר למבקש לקבל אישור NRC של אתר לפני בחירת עיצוב כור ספציפי.
  • (FLT:0) הסמכת עיצוב (DCIR) 1FLT 1 ניתן לקבל אישור עיצוב כור סטנדרטי כדרישות NRC; הסמכה זו ניתן לאחר מכן להתייחס על ידי מספר רב של מועמדים.
  • (FLT:0)Combined license (COL): שילוב היתרי בנייה וסקירות רישיון הפעלה; המבקש חייב להוכיח כי בדיקות, בדיקות, ניתוחים וקריטריונים קבלה מסוימים (ITAAC) ייענו.

עבור NLWRs מתקדם, NRC מעודד אינטראקציות טרום הסתברות מוקדם תכופים לזהות פערים רגולטוריים ולפתח תוכניות סקירה ספציפית עיצוב. מפתחים רבים רודף הסמכה עיצוב תחת חלק 52 כי זה מספק יכולת חיזוי רגולטורית ומאפשר פריסה באתרים מרובים. NRC גם הוציא הדרכה על התוכן והפורמט של יישומי הסמכה עיצוב עבור Non-LWRs.

Pre-Application Engagement and Regulatory Gap Analysis

לפני הגשת בקשה רשמית, מפתחים מעודדים לעסוק ב-NRC באמצעות סדרה של פגישות טרום הסתברות, ניירות לבנים ודיווחים אקטואליים.תהליך זה מאפשר ל-NRC ולמועמד לזהות אזורים שבהם התקנות הקיימות לא יכולות לטפל כראוי בתכונות החדשות של NLWR. ה- NRC מבצע ניתוח פער רגולטורי כדי לקבוע האם שינויים בתקנות, הדרכה או נהלים ביקורת הם הכרחיים.

לדוגמה, בשנת 2020 ה-NRC השלים סקירה מקיפה של המסגרת הרגולטורית של כור מים שאינם אור ופרסם דו"ח המזהה 60 פערים רגולטוריים.של אלה, בערך מחצית טופלו באמצעות תקנות קיימות והדרכה, בעוד השאר דרשו הדרכה חדשה או מתוקנת NRC. גישה זו הייתה קריטית לאפשר ביקורות זמן של עיצובים מתקדמים של כור ללא היערכות של בטיחות.

אזורי סקירה טכניים עבור NLWRs

הסקירה הטכנית של NRC של עיצוב NLWR מכסה את כל ההיבטים של בטיחות, כולל פיזיקה כור, הידראולים תרמיים, חומרים, כלי שיט ובקרה, ביצועים מכילים והתקדמות תאונה.

Coolant-Specific Phenomena ו- Safety Analysis

כל סוג מגניב מציג התנהגויות פיזיות וכימיקליות נפרדות שיש לתכנן ולהערכת:

  • (FLT:0) ממלח מלאטן: 1.FLT:1 ניתן לפזר את הדלק במלח, המחייב ניתוח של כימיה מלח, תחבורה מוצר פשפשפש, והקפאת פוטנציאל או ייצוב.ה-NRC פיתחה הדרכה להערכת תרחישים של תאונת MSR, כולל טיפת מלח, התגרות מחדש, והסרת חום.
  • (FLT:0) Sodium:cioFLT:1 נתרן נוזל מגיב נמרצות עם מים ואוויר, כל כך מיוחד הגנה מפני אש ומערכות טיפול נדרשים.ניתוח התגובה של NRC ביקורות נתרן-ווטר, הקטנת נתרן אש, ובדיקה בשירות של רכיבים נתרן-הנעה.
  • (FLT:0) Helium:FLT:1 כגז אינרטי, הליום אינו מגיב מבחינה כימית, אבל צפיפות נמוכה שלה הופכת את זרימת הדם הטבעית פחות יעילה.
  • (FLT:0Lead or Lead-bismuth:cioFLT:1) הקרירות האלה יכולות לפוצץ חומרים מבניים ועשויות לשחרר פונוניום רדיואקטיבי.ה-NRC סוקר בקרה כימית מגניבה, קצבת קורוזיה וניהול הפולוניום.

ה-NRC דורש ממועמדים לאמת את קודי המחשב שלהם ושיטות אנליטיות באמצעות בדיקות אפקטים נפרדים וניסויים אינטגרליים.מפתחים רבים שיתפו פעולה עם מחלקת האנרגיה של ארה"ב (DOE) ומעבדות לאומיות כדי ליצור את הנתונים הדרושים.

גישה מבוססת סיכונים ומופעים

NRC התחייבה להשתמש בשיטות תכנון מבוססות סיכון (RIPB) לסקירה של כורים מתקדמים. במקום לרשום דרישות תכנון חקוניות רק בהתבסס על תקדימים LWR, NRC מעריך האם אמצעי בטיחות המוצעים של המבקש מתאימים לעמוד במטרות הבטיחות של הסוכנות.

  • פיתוח הערכת סיכון פרוביביליסטית (PRA) המהווה את NLWR ספציפית תוך מתן ארועים ודרכי כישלונות.
  • קביעת קריטריונים לביצועים לתפקודי בטיחות כגון בקרת פעילות מחדש, הסרת חום מתפוררת, ומגבלות.
  • באמצעות מושגים מעמיקים של הגנה המותאמים לתכונות הבטיחות הפסיביות של העיצוב.

כדי לתמוך בגישה זו, ה-NRC עדכן את מדריכי הרגולציה שלה ואת תוכניות הביקורת הסטנדרטיות (למשל, NUREG-0800) כדי להתאים עיצובים שאינם-LWR. הסוכנות גם פרסמה הדרכה על השימוש בקודים וסטנדרטים בתעשייה, כגון אלה של האגודה האמריקנית של מהנדסים מכניים (ASME) והחברה הגרעינית האמריקאית (ANS), עבור כורים מתקדמים.

Instrumentation and Control (I&C)

עיצובים מתקדמים NLWR מסתמכים לעתים קרובות על מערכות דיגיטליות של I&C עבור פונקציות בטיחות ובקרה.NRC סוקר את המערכות האלה לאמינות, אבטחת סייבר, וממשק המכונה האנושי-מכונה החל משנת 2020, NRC פיתחה הדרכה ספציפית עבור I&C דיגיטלית ב-LWRs, כולל ציפיות למגוון ולהגנתיות, אימות תוכנה ואימות, תוכניות אבטחת סייבר.

ייצור מתקדם וחומרים

רבים NLWRs משלבים חומרים חדשים כגון סיליקון carbide מורכב cladding, סגסוגת עתירה גבוהה, או צורות דלק קרמיקה. NRC ביקורות חומרים תוכניות הסמכה, נתונים בדיקות מזעזעים, וקודים לבנייה (למשל, ASME Boiler ו- Vessel Code סעיף III עבור כורים מתקדמים).

סיקור: Licensing Pathways and Milestones

בעוד שכל עיצוב NLWR עוקב אחר לוח הזמנים הייחודי של ביקורת, NRC ביסס מספר אבני דרך נפוצות למרבית מאמצי הרישוי תחת חלק 52:

  • (FLT:0) App Certification (DCIR): בדרך כלל סקירה של 30-48 חודשים לאחר שה-NRC מקבל את היישום.ה-NRC נושא דוח הערכה בטיחותי סופי וקביעתו כדי לאשר את העיצוב.
  • (FLT:0)Combined license (COL): תהליך ה- COL כולל בטיחות ספציפית לאתר וסקירות סביבתיות.ה-NRC מבצע שימוע ומעביר את ה-COL אם כל הדרישות ייענו.
  • (FLT:0) הוראה Permit (CP): ההרחבה 1 תחת סעיף 50, ייתכן שביקורת ה-CP קצרה יותר, אך המבקש חייב לאחר מכן לקבל רישיון הפעלה נפרד.
  • (FLT:0) האתר המוקדם Permit (ESP): FLT:1 בתוקף במשך 10-20 שנים, ESP פותר בטיחות ונושאים סביבתיים הקשורים לאתר מראש.

פעילויות הרישוי הידועות של NLWR כוללות את סקירת האישורים של X- Energy Xe-100 (כור גז עתירי עתירי עתירי) ואת האנרגיה הטרוסטרי IMSR (כור מלח מלוטש) NRC קיבל גם יישום COL עבור NuScale Power SMR (אור מודולרי מים קטנים, לא NLWR אבל לעתים קרובות עם עיצובים מתקדמים).

אתגרים והסתגלות

רישוי NLWRs מתקדם הציג כמה אתגרים שה-NRC התייחס אליהם באופן שיטתי.

חוסר ניסיון הפעלה

בניגוד ל-VWRs, שיש להם עשרות שנים של נתונים תפעוליים, NLWRs יש מוגבל או לא היסטוריה תפעולית מסחרית בארצות הברית. NRC לפצות על שימוש בנתונים מכורי מבחן, ניסיון זר ותוכניות מחקר.הסוכנות גם דורשת ממועמדים לבצע בדיקות נרחבות ואימות קוד. כדי לייעל את התהליך, ה-NRC ו-DoE שיתפו פעולה בתוכנית מחקר מתואמת כדי למלא פערי ידע.

עריכת דין

סקירת טכנולוגיות חדשניות דורשת מומחיות טכנית חדשה בתוך ה-NRC.הסוכנות שכרה צוות נוסף עם רקע בכימיה מלח מלוטש, הידראוליות מתכת נוזליות, וחומרים מתקדמים.זה גם מספק הכשרה ומשתמש יועצים חיצוניים בעת הצורך.ה-NRC הקים סניף ביקורת תגובה מתקדם ייעודי כדי להתמודד עם יישומים אלה.

השתתפות ציבורית ובעלי תפקידים

תהליכי הרישוי של NRC כוללים הזדמנויות להערות ציבוריות ושימועים.עבור NLWRs, הסוכנות אירחה פגישות ציבוריות, Webinars וסדנאות לדון בגישות רגולטוריות.ה-NRC גם שומר אתר ציבורי עם מסמכים הקשורים לפעילות טרום כפלית רצינית וסקירות.

שיקולים ביטחוניים והפצת

עיצובים NLWR עשויים להשתמש בדלקים עם רמות העשרה גבוהות יותר (למשל, אורניום עשיר בסאות גבוהות, HréU, ב 5-20% U-235). NRC לתאם עם DOE על אספקת דלק HONU ואבטחת תחבורה.עבור עיצובים כי מחזור בשימוש דלק או לפעול על ספקטרום נויטרון מהיר, NRC ביקורות התנגדות התפשטות כחלק מבסיס הרישוי.

כיוונים עתידיים ושיתוף פעולה בינלאומי

ה-NRC ממשיך לפתח את הגישה שלה כטכנולוגיות NLWR מתקדמות לקראת המסחר.

  • (FLT:0Part 53 (Risk-Informed, Technology-Inclusive Regulatory Framework): ההרחבה 1 (NRC מפתחת מסגרת רגולטורית חדשה עבור כורים מתקדמים אשר יאחדו ויישרו דרישות לכל טכנולוגיה כור.א כלל הציע ל-10 CFR חלק 53 היה צפוי ב-2024–2025.
  • (FLT:0) שיתוף פעולה בינלאומי של רשם: 1.ה-NRC משתתף במאמצים רב-צדדיים כגון תוכנית הערכה רב-לאומית (MDEP) כדי לפגוע בסקירות של כורים מתקדמים.
  • (FLT:0Microreactor Licensing: ⁇ 1) עבור כורים מתקדמים מאוד, NRC מפתחת מסלול רגולטורי נפרד המפחית דרישות מסוימות תוך שמירה על בטיחות.זה כולל קטגוריה חדשה תחת חלק 53 או גישה מתוקנת לחלק 50.
  • (FLT:0Funding and Resourcesrov: FLT:1 נספחים ומבני תשלום מותאמים לחשבון עבור זמני הביקורת ארוכים יותר ומומחיות מיוחדת הנדרשת עבור NLWRs. ה- NRC הציע מבנה חיוב שמשחזר עלויות ממועמדים מתקדמים של כור.

הגישה של NRC לייסוס כורים מים לא אור מתקדמים היא מאמץ דינמי, שיתופי הממאזן חדשנות עם הערכה קפדנית של בטיחות.על ידי עיסוק מוקדם עם מפתחים, הסתגלות מסגרת הרגולציה שלה, והשקעה ביכולות טכניות, ה-NRC הוא להציב את עצמו כדי לפקח על הפריסה הבטוחה של טכנולוגיות גרעיניות הדור הבא שיכול לשחק תפקיד משמעותי בעתיד נטול פחמן.

לפרטים נוספים על פעילות הכור המתקדמת של NRC, הקוראים יכולים להתייחס להודעה הרשמית (ה-0NRC Advanced Reactors page of NRC) , The FLT:2DOE Office of Nuclear EnergyFLT 3:0, and the FLT:4GAO Report on NRC מתקדם license FLT:5 for Specrolment on Risk-Resive Frameworks, ראה את NRC-Fred (NLT) 7Gard)