הפיתוח של דלקי כורים הדור הבא מייצג אבן הפינה של דחיפה גלובלית כלפי אנרגיה גרעינית בטוחה ויעילה יותר, וספקי חשמל מתקדמים - כגון דלקים סובלניים (ATF), טרי-מבנה חלקיקים (TRISO) מאיצים את אמצעי הבריאות המהירים והשליטה הגבוהים ביותר של מדינות הפיתוח הגרעיניות (HONU) עבור כורים קטנים (SMRs) ומערכות הדור הרביעי - שמירה על ביצועים מתקדמים של הסוכנות לפיתוח גרעיני כולל סטנדרטים מתקדמים של הסוכנות.

המנדט והאבולוציה ההיסטורית של NRC

סמכותה של NRC נובעת מחוק האנרגיה האטומית של 1954, כפי שתוקן, וחוק ארגון האנרגיה של 1974.המשימה העיקרית שלה היא רישיון ולסדיר את השימוש האזרחי של חומרים רדיואקטיביים כדי להבטיח הגנה נאותה על בריאות הציבור והבטיחות, לקדם את ההגנה והביטחון המשותף ולהגן על הסביבה.בעשרות השנים, הסוכנות פיתחה גוף מקיף של תקנות - שהוגדרו ב-10 של קוד תקנות פדרליות) ומנוהלת על ידי ייצור של כל דבר.

מבחינה היסטורית, מדיניות NRC הוקמו סביב כורים קלים (LWR) באמצעות מאגרי אורניום קונבנציונאליים (UO2) ב ⁇ סגסוגת zirconium סגסוגת cladding.תקנות אלה, כגון 10 CFR חלק 50 עבור רישוי של מתקני ייצור ושימוש ונספח KR עד חלק 50 עבור ניתוח קירור ליבה (EC), פעלו היטב עבור צי גרעיני הקיים של NV, הם לא נועדו כדי לפתח תכונות מתקדמות של דלק החל משנת 2000.

מדיניות NRC מפתח שפיקח פיתוח דלק

המונחים: miting Pathways and Regulatory Frameworks

מפתחים של דלקי הדור הבא חייבים לבחור מסלול רישוי מתאים.עבור LWR מבוסס ATFs, 10 CFR חלק 50 תהליך (עם עדכונים באמצעות 10 CFR 50.46 עבור הגבלת טמפרטורה גבוהה) או חלק 52 גישה לרישיון משולב חלה.עבור מנגנוני דלק מתקדמים ללא הודעה מוקדמת כגון TR ב מחסני גז גבוהה, NRC יש יותר הערכה גמישה של מסגרת סטנדרטית של פיתוח CFR, אשר מציע גישה סטנדרטית של ציוד דלק, ללא רישיון סטנדרטי של מדיניות סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד דלק, ללא רישיון סטנדרטי של TRIFD, כולל של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של TRICOR, ללא רישיון, ללא רישיון, ללא רישיון, ללא רישיון סטנדרטי של ציוד דלק, ללא רישיון סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של TRICOR, ללא רישיון סטנדרטי של תקן סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של ציוד סטנדרטי של TRICOR, ללא רישיון סטנדרטי של TRICOR, ללא רישיון, ללא רישיון סטנדרטי של ניהול דלק, כולל של TRICOR.

תאונות דרכים וקידום בטיחות

לאחר התאונה Fukushima Daiichi בשנת 2011, ה- NRC להאיץ את המיקוד שלה על דלקים סובלניים לתאונה.דלקים אלה נועדו לסבול אובדן קירור פעיל לתקופות ארוכות יותר מאשר דלק רגיל UO2-zirconium, לייצר פחות מימן, ולשמור על מוצרים סדקים יותר בתנאי תאונה חמורה.

ייצור דלק וביצועים קריטריה

הסמכה דלק היא התהליך שבו הביצועים של עיצוב דלק הוכח להיות מקובל על כל התנאים הרגילים והלא נורמליים שיתוף האוויר.ה-NRC מסתמכים על שילוב של נתונים מכורים, שיתוף פעולה מסחרי, ושיטות אנליטיות.עבור דלקים הדור הבא, המעטפה ההסמכה יכולה להיות הרבה יותר רחבה מאשר עבור דלקים LWRDP, במיוחד עבור עיצובים המיועדים לבדיקות מתקדמות של NRC (R) לשימוש ב-RUSF) של שיטות בקרה מתקדמות של קונבנציונאליות (R) של קונבנציונאליות (R) של בדיקות בקרה מתקדמות של ה-RRC) לשיטות בקרה (RVS) לשיטות בקרה מתקדמות של NRC) ל-RRC) לשיטות מתקדמות של NRC (RRC) לשיטות בקרה מתקדמות של קונבנציונאליות (RVRVRVS) לשיטות מתקדמות של קונסולל-RVRVRRC) לשיטות מתקדמות (RS) לשיטות מתקדמות של קונסולל-RRC) לשיטות מתקדמות (RRC) לשיטות מתקדמות יותר רחבות מתקדמות של שיטות מחקר מתקדמות יותר ויותר רחבות (RRC) לשיטות מתקדמות של קונסולושנים של שיטות מחקר קונסולו-RRC) לשיטות מתקדמות של בדיקות בקרה מתקדמות של קונסול

ביקורות סביבתיות וניהול פסולת

מדיניות NRC גם מתערבת עם תקנות סביבתיות תחת חוק מדיניות הסביבה הלאומית (NEPA) כל פעולה ברישיון דלק דורשת הערכה סביבתית או הצהרת השפעה סביבתית.עבור סוגי דלק חדשים, ה-NRC עשוי לדרוש ניתוח של השפעות ארוכות טווח של פסולת, כגון פוטנציאל להורדת נפח או רדיונוקל אחר משחרר פרופילים.הסוכנות מעודכנת את הדרכתה על חלוקת מחזורי דלק מתקדמים, אם כי מדיניות סופית על קבלת ה-ידי חברת ה-Hposentralen או פיתוח קרמיקה באופן מלא (R) או קרמיקה (R) תחת פיתוח קרמיקה.

השפעה על חדשנות: כוחות מעוררים ומכשולים עקביים

יוזמות תמיכה ותוכניות שיתופיות

ההכרה כי כללים פרוספקטיביים מדי יכולים לזרז חדשנות, ה-NRC השיקה כמה יוזמות תומך.התגובה המתקדמת של עיצוב תגובה מתקדם קריטריה (ARDC) ואת תהליך אישור האתר המוקדם לאפשר למפתחים לעסוק הרגולטורים לפני ביצוע עיצוב ספציפי.מדריך ה-NRC של RERC למתן גישה להשקעות אבטחה מתקדמות של מערכת ההפעלה 1.233 מספק מסגרת לשימוש בגישות סיכון לפיתוח בסיסים עבור Non-LWR.

אתגרים ומכשולים לצמצום

למרות ההתקדמות, אתגרים משמעותיים נשארים.הדגש המסורתי של NRC על קריטריונים בטיחותיים ⁇ יכול להתנגש עם המאפיינים ביצועים פרוביביליסטיים של דלקים מתקדמים באופן טבעי.לדוגמה, דלקי TRISO נועדו לשמור על מוצרי סדקים אפילו אם כל קירור אבד, אבל ההנחיות הקיימות של NRC ל-LWRs עדיין לא יכולות למפות ישירות על סיכון של עיצוב כזה.

"אנחנו צריכים מסגרת רגולטורית שניתן לחזות ולתאם.ה-NRC עשה צעדים גדולים, אבל עדיין קיים פער בין קצב החדשנות לבין קצב הביקורת הרגולטורית.המשך הדיאלוג וההשקעה במדע הרגולטורי הם קריטיים" - בעל מניות התעשייה בועידת המידע של NRC 2023.

מחקרים: מדיניות NRC בפרקטיקה

תוכנית דלקים (ATF)

תוכנית ATF, בראשות DOE בשותפות עם מנהיגי התעשייה Westinghouse, GE Global דלק גרעיני ו- Framatome, מספקת דוגמה חיה לאופן שבו מדיניות NRC התפתחה לעודד עלויות חדשנות. החל משנת 2015, NRC עבד בשיתוף פעולה הדוק עם מפתחים אלה כדי להגדיר גישה של בדיקות בשלב מוקדם: ראשית בזמני בדיקה (למשל, התגובה המתקדמת של INL), ולאחר מכן להוביל בדיקות בממכרים מסחריים בפרוטוקולים הראשונים של NFSNF) לבדיקות אבטחה מוגבלות.

HTGR של דלק ISO עבור HTGR

Tri-structural isotropic חלקיקים דלק מוטבע בתוך ממטריקס גרפיט, כבר בפיתוח במשך עשרות שנים עבור כורים עתירי גזים מוגמרים 100 (HTs) הגישה הרגולטורית של NRC עבור TRISO הייתה יותר זהירה, כי דלק TRISO הוא שונה לחלוטין מדלק LWR, ה-NRC דרש יצירת מסגרת חדשה של דלק, המכונה פתרון סטנדרטי גבוה של תקן ISO 2.

פרספקטיבה בינלאומית וההגינות

NRC אינו פועל בבידוד.מפתחים של דלקים הדור הבא מחפשים לעתים קרובות אישורים רגולטוריים במדינות מרובות כדי למקסם את ההזדמנויות בשוק.הבדלים במדיניות בין ה-NRC לבין הרגולטורים העיקריים האחרים - כגון ועדת בטיחות גרעינית הקנדית (NSC), Autorité de Sreté Nucléary (ASN), ותקנות הפיתוח הגרעיני של יפן (NRA) - יכול ליצור שכפול של מערכת ההפעלה NCCICOSTIPOD (I) כולל ICC) של ICC) ו-ACTIPOIPOIPOIPOSTIPOD.

כיוונים עתידיים: מדיניות מעורבת לצרכים הבאים

המונחים: Performance-based Regulation

NRC התחייבה לשנות את הגישה הרגולטורית שלה לשימוש גדול יותר של שיטות מבוססות סיכון, ביצועים (RIPB) לפיתוח דלק, זה אומר להתרחק מקריטריונים קשיחים (למשל, טמפרטורה קבועה של 1200 מעלות צלזיוס) לקראת הערכות עמידות של דלק בתרחישים ספציפיים.

ייצור מתקדם ו- Digital Twins

טכניקות ייצור חדשות, כולל ייצור תוספים (3D הדפסה של רכיבי דלק) ושיטות ייצור מתקדמות, נחקרות עבור דלקים הדור הבא.ה-NRC לומדת כיצד להסדיר תהליכים אלה, להתמקד באבטחת איכות, התחדשות ותקני בדיקה מתקדמים.ההנחיות של הסוכנות על "קידום ייצור ו- Digital Twins לדלק גרעיני" מדגישות את הצורך באימות של מודלים דיגיטליים נגד בדיקות פיזיות.

מחזור דלק ותשתית

הזמינות של HréU -uranium מועשר בין 5% ל-20% (FLT:0235cioFLT:1U - הוא תנאי מוקדם עבור עיצובים מתקדמים רבים של כור, תחבורה, אחסון של HONU פותח בתחילה עבור רמות להעשרת דלק גבוהות יותר.הסוכנות מעודכנת את מסגרת הרגולציה שלה לטיפול HrétU, כולל שינויים NGURE-2167 (ועדיין רשם רישיון מוקדם של מדיניות דלק קריטי) עבור ניהול אבטחה של ניהול רכב חיוני של HrackU.

מסקנה: Balancing Safety and innovation

מדיניות NRC אינה רק ביורוקרטיה; הן השרידים החיוניים המבטיחים את בטיחותם ואמינות של דלק גרעיני לאורך מחזור החיים שלה.האבולוציה של מדיניות זו - מהמסגרות ה ⁇ סטיות המסורתיות ועד לגישות המתעוררות, טכנולוגיות המכילות טכנולוגיות - ממשיכה במאמץ מכוון לשמור על קצב ההתקדמות המדעית וההנדסית.

לקריאה נוספת, להתייעץ עם ה-FLT:0 (NRC) של רשת הרישוי המתקדמת של כורים (פורטל 1FLT) ו-FLT:2NRC Regulatory Guide 1.233033) לגישות בעלות מודעות לקריטריונים מתקדמים לתכנון כור.