近日,美國核管理委員會(NRC)發布了一份外界期待已久的白皮書,題為“核聚變能源系統的許可和監管”。
1、核聚變白皮書

這份白皮書向委員們提出了監管核聚變能量裝置的各種選擇,建立一個明確的法律框架來適應核聚變行業發展,對于促進剛剛起步的美國核聚變產業在未來幾年蓬勃發展至關重要。
白皮書的發布是這一進程中的一個重要的早期步驟。
2019年,美國國會通過了《核能創新和現代化法案》,該法案指示NRC制定條例,為先進核反應堆的新許可證申請建立框架。
這其中較為復雜的問題是,法律對“先進核反應堆”的定義包括裂變和聚變技術。鑒于與這兩種技術相關的風險狀況非常不同,在同一框架下對其進行共同監管可能沒有意義。
2、聚變優勢

裂變和聚變之間的區別很多:核聚變涉及原子核的聚變,而裂變涉及原子分裂。
如今,全球所有商業核電站都是裂變核電站,而聚變技術還不是商業上可行或經驗證的技術。
與裂變不同,聚變不需要裂變材料。裂變材料包括钚-233或鈾-235,這些材料同時也可用于生產核武器。
聚變電站也不可能出現熔毀情況。如果斷電,聚變反應就會停止,而在裂變工廠,斷電的情況下,裂變反應依然可以自我維持,最終導致難以控制的災難性后果。
人們對聚變能的擔憂,往往與控制操作過程中釋放的放射性有關。
聚變工廠也可能產生一些放射性物質,如氚。
然而,NRC在其白皮書中指出,“核聚變裝置的放射性釋放和風險水平……普遍認為低于當前一代基于裂變的發電站”,并且“聚變設施產生的大部分廢物由低放射性廢物組成”。
3、設計與監管

在聚變行業內,存在多種設計方案。
反應堆可以依靠磁鐵或激光器,可以設計的較大,也可以設計較小,利用各種不同的設計方案。
從監管角度來看,這種設計的多樣性,可能會使問題變得復雜。由于沒有一種經過實踐檢驗的單一方法,一刀切的方法可能不適用于該行業。
白皮書提出了兩種可能的選擇,可以獲得核聚變裝置許可。

第一種是將其視為“利用設施”,其法律定義意味著,設備或裝置生產的核材料,足以從國防和安全的角度考慮,或者更廣泛地說,是對公共衛生和安全的考慮。
NRC在該選項的分類“pro”側僅列出一項,即該機構已經在更新利用設施的法規。
因此,將核聚變納入這一框架將意味著該機構的工作量減少,但這幾乎不能證明它對該行業或國家過渡到更清潔的能源系統是最好的。
NRC工作人員還承認,“當前聚變能源系統的潛在危險似乎低于典型的利用設施”,這表明僅依靠此框架可能對行業沒有多大意義。
第二個較為簡單的方式是,根據“副產品材料設施”標準來管理聚變裝置。
根據這個框架,NRC可以將聚變裝置歸類為“粒子加速器”,它與聚變裝置有一些共同的特征。
第三種選擇是其他兩種選擇的某種組合。這種方法最終可能會更加適合該行業,但也可能會變得復雜。
4、“自由”與“囚禁”

閱讀白皮書可以清楚地看到,核聚變并不完全符合核裝置的現行監管模式。這些現行監管模式都是幾十年前建立的,而且主要考慮的是裂變技術。
目前,還沒有明確的法律途徑使商業聚變電站上線,試圖將這項革命性技術納入舊式核能監管制度的努力,看起來充滿了漏洞。
技術專家亞當·蒂勒(Adam Thierer)指出,一些技術“誕生于囚禁之中”,從某種意義上說,在一些技術發展的一開始,它們發現自己容易受到舊制度監管,這種舊制度的監管目的要求也會與實際存在差異。
與此同時,也有一些其他技術“生而自由”,不受任何監管。因此,必須建立一個新的監管框架來適應它們。

加密貨幣可能是當今“自由”技術的一個例子,而聚變能則是“囚禁”技術的經典例子。
如果一些創新者碰巧在這一領域取得重大突破,監管制度可能需要數年時間才能趕上。
與此同時,競爭對手也會迎頭趕上,先發優勢也會喪失一些創新的動力。
在減少影響聚變產業的監管不確定性方面,NRC正取得穩步進展。
盡管該機構要到2027年底才能發布法規,但鑒于氣候變化的緊迫性,進展應該是越快越好。
然而,即使建立了明確的監管框架,最終還是要依靠行業發展來證明其技術的未來性。
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