Dai Fukushimaichi: Nükleer Güvenlik Tanımlayan Bir Kedi

11 Mart 2011'de Japonya'nın sahiline gelen bir deprem, Fukushima Daiichi bitkisinin 5.7 metre uzunluğundaki deniz duvarının, 14 metreden fazla dalgalar ortaya koydu. Tüm yedekleme dizel jeneratörleri ve elektrik değiştiricisi, üç işletim reaktöre yol açtı. Soğutma için güç olmadan, temel sıcaklıklar soarlı, zirkonyum pınarlı, hidrojen üretmek için buharla tepki gösterdi.

Kaza birçok işletim nükleer santralde doğal olarak kırılganlığı açığa çıkardı: Yerinde veya yedekleme gücü gerektiren aktif güvenlik sistemlerine güvenmek, bu eksikliklerin ötesinde başa çıkma yeteneği ve çok amaçlı sitelerin yetersiz kalması.Uluslararası Atom Enerji Ajansı'nın raporuna güvenmek; 2) Genel Sekreterlik raporu) Bu eksikliklere bağlı olarak, savunma-gerçek konseptinin çok-tarafsız bir olayla ihlal edildiğini belirtti.

Global Düzenleme: Stres Testleri ve Sertleştirilmiş Standartlar

Afetin ayları içinde, düzenleyiciler dünya çapında titiz reassesss başlattı. Avrupa Birliği zorunlu hale getirdi:0) “stres testleri”), her işletim reaktöründe, depremin kombinasyonlarını basitleştirmek, karalama ve nihai ısı battıktan sonra Japonya Atom Enerji Güvenliği Komisyonunu bağımsız, daha güçlü bir Nükleer Düzenlemeyi yerine getirmek için, katı ve tsunami kriterlerini uygulamak için siparişler verdi.

IAEA'nın BEFLT:0) Nükleer Güvenlik Planı[Döneticiler[Döneticiler) üye ülkelerini tehlike marjlarını yeniden değerlendirmelerini ve temel tasarımları doğal güvenlik özellikleriyle geliştirmelerini istedi. Bir anahtar sonuç, bazı yetkilendirilmişler için önceden belirlenmiş standartlardan geçiş yaptı - bir sonraki aşamadaki potansiyelleri doğrudan şekillendiren bir kriteri doğrudan şekillendirdi.

Savunma-in-Depth Reimagined

Post-Fukushima, savunma-in-derinlemesine temelleri, güvenlik işlevleri arasında bağımsızlık içerecek şekilde tabakalanmış engellerden bağımsız olarak gelişti. Düzenlemeler şimdi güvenlik sistemlerinin fiziksel olarak ayrı ve çeşitli olmasını talep ediyor, tüm elektriksel güç kaybı gibi ortak-belirli bir ısı kaldırma sistemleri. Bu, uzak olmayan enerji, yedekleme jeneratörleri veya hatta operatör eylemlerine ihtiyaç duyan sistemler – sadece yerçekimi, doğal dolaşım ve depolamak gibi yaygın hataların önlenmesi.

Mevcut bitkiler filtreli kontrasepsiyon ve elemanları ile muazzam maliyetle geri alındı, temel-katerler ve sertleştirilmiş enstrümantasyon. Ancak yeni reaktör tasarımları için, bu özellikler eklenmemektedir; onlar başlangıçtan gömülüdürler ve yeniden inşa edilen düzenleyici talepleri riskini azaltır.Bu düzenleyici değişim, gelişmiş reaktör arayan bir pazara giriş için bir de facto gereksinimi yarattı.

Gelişmiş Reaktör Geliştirmenin Hızlanması

2011 yılından önce, Generation IV reaktör araştırmaları büyük ölçüde uzun vadeli bir akademik ve hükümet peşindeydi. Fukushima, büyük ışık su reaktörlerine yükselten artışların yeterli olduğunu belirtti. Yatırımcılar ve politika yapıcılar, kamuya ihtiyacı olan reaktörlerin teklif ettiğini kabul etti:0. ”walk-away güvenlik”[Dönetici:0)[Dönetici, dışsal güç, operatör müdahalesi veya hareket eden bölgelerin tükenmesini ve atıkların azaltılmasını açıkça belirtti.

Kanada'daki benzer programlar (SMR Action Planı), Birleşik Krallık (Advanced Nükleer Fonu), Fransa, Çin ve Güney Kore, küçük modüler reaktörler, yüksek sıcaklık gaz soğutmalı reaktörler, hızlı reaktörler ve molten tuz teknolojileri için tüm hızlanan fonlar.

Küçük Modüler Reaktörleri: Fabrika-Built Pasif Güvenlik

Küçük modüler reaktörler (SMRs), genellikle 300 MWe altında, fabrika üretimi ABD'nin en görünür ticari sonucu azaltırken, küçük temel büyüklüğü ve yüksek yüzey-to-volume oranı, büyük bitkilerde pasif ısı çıkarılması imkansız hale getirir.NRC tasarımı, ABD NRC tasarımı, hiçbir güç değil.

GE Hitachi'nin BWRX-300, pasif ısı kaldırılmasına yol açan bir izolasyon kontenjanı kullanıyor - birçok durumdaki site sınırı - Fukushima benzeri radyolojis UK SMR fiziksel olarak imkansız olduğu gibi güvenlik durumunu yansıtan bir sistem kullanıyor. Tüm bu tasarımları çarpıcı şekilde azaltmaktadır.

Yüksek hacimli Gaz-Cooled Rektörler: TR ISO Yakıt Intrinsic Robustness

Yüksek hacimli Gaz-Cooled Rektörler (HTGR) kullanır helium serin ve TR ISO yakıt - 2021'de karbon ve silikon çekirdeği ile kaplı, bu ilkeyi doğrudan dahil etmek için tasarlanmış olan 1600 °C'ye karşı, tüm serin bir kayıpla bile, TRISO yakıt parçacıklarının bütünlüğünü koruyor.

X-enerji'nin Xe-100, ABD merkezli HTGR tasarımı, benzer şekilde TRISO yakıtı kullanıyor ve yakın atmosfer basıncında çalışır, büyük kontraksiyon ihtiyacı ortadan kaldırır. reaktörün temel geometrisi ve helium serinleştiricisi doğal olumsuz reaktivite geri bildirimini sağlıyor: sıcaklık yükselirken, fission oranları doğal olarak azalır.

Hızlı Reaktörler: Low-Pressure Coolants Gelişmiş Pasif Güvenlik

Sıvı metal hızlı reaktörler sodyum, liderlik veya öncü-bismuth'i serinler olarak kullanır. Bu malzemeler yüksek kuru noktaları ve mükemmel doğal dolaşım özelliklerini, Rusya'nın BN-800'deki operasyona izin verir ve planlanan BREST-OD-300'in yol açtığı reaktörleri, çeşitli, doğal konveksiyon arzuları ile yenilenen hızlı bir şekilde, doğal olarak güvenli seçeneklerin doğrudan sonuçlarını azaltır.

TerraPower'ın Natrium tasarımı, birkaçı bir molten tuz enerji depolama sistemi ile bir sodyum soğutmalı hızlı reaktörü, yük-following yeteneğine izin vermek için tasarlanmıştır.Güvenlik durumu, reaktörün gün boyunca doğal dolaşımını ve serin bir şekilde kullanma yeteneği etrafında inşa edilmiştir. Tasarım, tam olarak DOE ARDP programı için seçildi.

Molten Salt Reaktörleri: Sıvı Yakıtlar Zorunlu Hasar Risk Riski Riski

Molten Salt Reaktörler (MSRs) yakıtı sıvı bir fluoride veya klorür tuzda çözünmüş olan yakıtlar, yakıtın ısıtılması, yoğunluğu azalır ve yüksek çözünürlükte geri dönüşümlü değişiklikler sağlar.Eğer sıcaklıklar güvenli sınırları aşıyorsa, herhangi bir hasar meydana gelmeden önce yenidenaktiviteyi genişletir.Ayrıca, çoğu MSR tasarımları bir acil durumda yakıtın erimesi sağlar, tuzların ısıtılması, tuzların yüksek oranda soğuk bir şekilde soğutulmasını sağlar.

Molten Salt Reaktör Deneyin tarihi verileri gibi projeler ve Terrestrial Energy ve Kairos Power gibi şirketlerden modern çabalar, bu ilkelerin etrafında güvenlik vakaları inşa ediyor. İngiltere'nin Advanced Modüler Reaktör programı, büyük yer dışı serbest bırakma potansiyellerini açıkça içeriyor.

Pasif Güvenlik Sistemleri: Yeni Licensing Standard

Bu nesil IV Uluslararası Forum, herhangi bir yeni reaktör türünin, aktif bileşenlerin toplam kaybına ve ısı batmasına izin vermeden önce gerekli kriterlere uygun olduğunu belirtti. ”Şakeri güvenli”[Dönetici:0) [Dönetici: ISOT: 1) standart, doğal kuvvetlere dayanıyor - çok iyileştirici, termal genişlemeye bağlı olarak, aktif bileşenlere bağlı olarak, Kanada Nükleer Güvenlik Komisyonu'nun ön lisans incelemelerine bağlı olarak pasif özellikleri inceler.

Bu değişim derindir. Pre-Fukushima tasarımları birden fazla red dışı aktif sistemlere dayanıyor; halk şimdi bir selef gibi ortak olası olayların aynı anda tüm red dışı bırakabilir. Pasif güvenlik, anlatıyı değiştirir: bir sonraki nesil reaktörler arasındaki riskin yönetilmesi yerine, başarısızlığın yerini ortadan kaldırır.

Güvenlik Kültürü ve Organizasyon Yönetimi için Dersler

Donanımın ötesinde Fukushima güvenlik kültürü ve düzenleyici bağımsızlığında zayıflar. Japon hükümeti soruşturması, bitki operatörlerinin yıllardır tsunami risklerini atttığını ve düzenleyicilerin, işletim organizasyonları içinde yükseltmeleri engelleme yetkisini yoksun kaldığını belirtti.

Düzenleme organları da yeniden yapılandırıldı. Japonya'nın Nükleer Düzenleme Kurumu endüstri promosyon bakanlığından bağımsız olarak çalışır ve benzer reformlar Güney Kore ve Tayvan'da kabul edilmiştir. ABD NRC, sadece fiziksel engeller değil aynı zamanda sağlam yönetim sistemleri, düzenli amortisler ve tehlike değerlendirmeleri tavsiye edilen sağlam bir şekilde uygular.

Uluslararası İşbirliği ve İlk Keza-Kind Şeytanlar

Posta-Fukushima zorunluluğu, benzer bir işbirliğine yol açtı.TheETHFLT:0)Generation IV International Forum[D: 1) işbirliğine dayalı R&D'yi altı seçilmiş sistemle genişletmiştir, üye ülkeler malzeme testleri, yakıt yeterlilikleri ve güvenlik analizi kodları için kaynak havuzlu.

Birkaç gösteri projesi şimdi operasyona doğru ilerliyor. ABD'de TerraPower's Natrium ve X-enerji'nin Xe-100, DOE maliyet paylaşımından faydalanıyor, güvenlik vakaları açıkça “Fukushima-proof” standartlarını karşılamak için BWRX-300'i seçti, Kanada'da ticari operasyon için, yedi gün boyunca pasif bir şekilde teslim etme yeteneğini dile getirdi.

Ekonomik Mantık: Tasarım tarafından güvenlik uzun vadeli Maliyetleri azaltır

Post-Fukushima retrofits, küresel nükleer endüstrisi on milyarlarca dolara mal oldu - daha sonra üretilen ve çeşitli polis stratejileri, sel engeller, gelişmiş yakıt havuz cihazını Japonya ve Almanya'daki birçok bitki, operasyonel harcamalar ve daha küçük acil planlama bölgeleri, özellikle de daha ucuz nüfus merkezleri veya endüstriyel yüklere sahip olan bu finansal şoklama hizmetleri.

ABD NRC'nin Licensing Modernizasyon Projesi, pasif güvenliklerini ortaya koyan bir risk bazlı yaklaşımla tanıştırdı, erken bağlılıklarını teşvik eden süreçleri önceden değerlendiren bir yaklaşım.Bu reformlar, post-Fukushima güvenliğinden doğan bu, zaman ve piyasaya yeni reaktörler getirebilmeleri için düzenleyici yükü azaltır.

Kamu Güveni Tesvi Güvenliği ile Yeniden İnşa Etmek

Fukushima, halkın bir sonraki nesil reaktörlerin temel olarak farklı olduğunu fark etmedi, ancak uzmanların emin olduğu bir felakete tanık oldu. Rebuild trust is more than technical Excellence; it requests, honest communication about liveual risk and tangible kanıt that next-jenerasyon reaktörs are basic different.The concept of pasif security is center to this message: even if a reaktör experience a complete loss of power and no operator is present, it will cool itself and stay consistent.This claimly different from pre-Fukushima Sözlüğünden farklı, that public now knows if a distributed in a distributed-cause event.

HTR-PM gibi şeytan projeleri ve tarihsel Molten Salt Reaktör verilerinin tarihsel olarak analizi, gerçek dünya kanıtlarını sağlayacaktır. Ayrıca, gelişmiş reaktörlerin dezenfeksiyonu, hidrojen üretimi ve bölge ısıtması, konuşmalarını iklim ve enerji olanaklarından değiştiriyor. Bununla birlikte, sosyal lisansa ulaşmak sürekli bir şekilde, yerel fayda paylaşımı ve harcanan yakıt yönetimi için güvenilir planlar sağlayacaktır - Fukushima da keskin bir şekilde vurguladı.

Kalıcı Zorluklar: Yakıt Supply, Licensing First-of-a-Kind ve Ekonomi

Hızlı ilerlemeye rağmen, önemli engeller hala tam olarak lisanslı değildir ve Fukushima'dan bu yana ticari olmayan su reaktörü işletmiştir. İlk-a-sıralı incelemeler doğal olarak öngörülemez ve birçok gelişmiş tasarım için operasyonel tecrübe eksikliği düzenleyiciler muhafazakar varsayımlara güvenmek için.

Yakıt tedarik zincirleri başka bir kritik şişenck. Birçok gelişmiş reaktörler, ABD Enerji Bölümü'nün ev sahibi HALEU üretimine yatırım yapmasına ve bu tesislerin operasyonel olarak devam etmesine kadar, dağıtım programları kısıtlanmış ve% 5 ile% 20 U-235 arasında zenginleştirilmiştir.

Ekonomi kanıtlanmamış kalır.Çalışmalar SMRs'in fabrika öğrenme etkilerinden sonra birlikte-dönüşüm gazı ile rekabet edebilirken, ilk-aptal projeler sermaye maliyeti baskılarıyla karşı karşıya kalır. Vogtle AP1000 inşaat ve Flamanville EPR, modüler vaatlerin beton ve çelikte gerçekleşeceğini hatırlatıyor.

Spent yakıt yönetimi başka bir kalıcı endişedir. Gelişmiş reaktörler yakıtı daha verimli yakabilir ve transuranics'i geri döndürebilir ve bazı MWh'a daha az atık üretecektir, geri end politik olarak hassas kalır Fukushima, harcanan yakıt havuzları hakkında daha yüksek endişeler ve yeni reaktör teknolojisi, dışlama ve yasal onay için ikna edici bir full-yaşam döngüsü planı sunmalıdır.

Sonuç: Fukushima Yeni Nükleer Trajektöre

Fukushima Daiichi'deki erime, birçok öngörülmüş olan nükleer enerjinin sonu değildi, ancak bir sonraki nesil reaktörlerin temel mimarisine sahip bir fikre sahip olduğu bir fikre sahip oldu. 2011 yılı dersleri - bu tür tasarım-basit olaylar teorik değil, pasif güvenlik temel bir güvenlik gerektirir ve bu halk, bir sonraki nesil reaktörlerin temel mimarisine sahip oldu.

Yaygın ticari dağıtım yolu, güvenilir enerji tedarikinde sürekli yatırım gerektirir, düzenleyici modernizasyon ve sosyal katılım. Ancak yön, güvenilir enerji tedarikini sürdürürken, nükleer riskin tespit edilen yeni bir paradigmadır.