의 의례 우려하는 과학자들의 연합, 방정식.
By 엘리엇 네긴

원자력 지지자들은 오랫동안 희망적인 생각을하는 경향이 있습니다. 1954 년에 루이스 스트라우스 원자력위원회 회장은 예측 원자력으로 생산 된 전기는 궁극적으로“계량하기에는 너무 저렴”할 것입니다. 오늘날 원자력은 가장 비싼 전기의 형태.

스트라우스의 후임자 인 노벨상 수상자 Glenn Seaborg는 돌출한 1971 년 원자력은 2000 년까지 전 세계의 거의 모든 전기를 생산할 것입니다. 오늘날 전세계 전기에서 원자력이 차지하는 비중은 10 비율. 미국에서는 약 20 비율, 그리고 전국 노후화 원자로 선단의 약 XNUMX/XNUMX이 저렴한 전력 원과 경쟁하기 위해 고군분투하고 있습니다.

그럼에도 불구하고 기후 변화 대응을위한 원자력의 역할 확대에 대한 관심이 높아지고있다. 저탄소 전력 원으로서 천연 가스와 석탄에 비해 분명한 이점이 있습니다. 그러나 건설 비용이 극도로 비싸다는 것 외에도 일반 물을 사용하여 방사성 코어를 냉각시키기 때문에 경수로라고하는 기존 원자로는 심각한 안전 및 보안 문제에 시달리고 수십만 년 동안 격리되어야하는 방사성 폐기물을 생성합니다. .

"고급"원자로 설계 입력

당연히 일부 원자력 개발자들은 이제“고급”원자로 설계를 솔루션으로 홍보하고 있습니다. 경수로와 달리 이러한 비경 수 설계는 액체 나트륨, 헬륨 및 용융 염을 포함하여 냉각을 위해 물 이외의 재료에 의존합니다. 일부 개발자는 아직 개념 단계에있는이 원자로가 경수로를 괴롭히는 모든 문제를 해결하고 XNUMX 년 말까지 황금기를 맞이할 준비가 될 것이라고 주장합니다.

값 싸고 안전하며 안전한 원자로의 사이렌 노래는 탄소 배출을 억제 할 수있는 모든 방법을 찾고있는 Biden 행정부 관리들과 일부 주요 의원들의 관심을 끌었습니다. 그러나 소위 첨단 원자로는 단지 최신 버전의 핵 희망찬 사고일까요? 개발중인 비 경수로 개념에 대한 포괄적 인 UCS (Union of Concerned Scientists) 분석에 따르면 그럴 것으로 보입니다. 140 월 중순에 발표 된 XNUMX 페이지의 보고서에 따르면 이러한 설계가 오늘날 가동중인 경수로보다 더 나을 수 없으며 어떤면에서는 상당히 나쁘지 않습니다.

안전, 보안 및 지속 가능성

보고서 "Advanced”가 항상 좋은 것은 아닙니다.에서는 나트륨 냉각 고속 원자로, 고온 가스 냉각 원자로 및 용융 염 연료 원자로의 세 가지 주요 유형의 비경 수 원자로의 장단점을 평가합니다. 세 가지 광범위한 기준에 따라 각 유형을 평가합니다. 안전; 핵 확산 및 테러 위험; 지속 가능성은 우라늄을 얼마나 효율적으로 사용하고 얼마나 오래 지속되는 핵 폐기물을 생성 하는지를 나타냅니다.

“원전이 기후 변화를 해결하는 데 더 큰 역할을한다면 새로운 원자로 설계가 더 안전하고 더 안전하며 비슷하거나 더 나은 자세를 취하는 것이 필수적입니다. 절감 기존 원자로 함대보다 핵 확산과 핵 테러의 위험이 있습니다.”라고 UCS의 물리학 자이자 원자력 안전 책임자 인 Edwin Lyman 박사는 말합니다. "그들을 둘러싼 과대 광고에도 불구하고 우리가 검토 한 비 경수로 중 어느 것도 이러한 요구 사항을 모두 충족하지 못했습니다."

93 월 말 미국의 원자력 함대는 11 개의 경수로로 구성되어 2003 년보다 XNUMX 개 적었습니다. 산업의 감소는 여러 요인, 특히 노후화 된 인프라와 천연 가스와의 경쟁 불능 때문이었습니다. 바람과 태양으로, 지금은 가장 저렴한 전기 공급원 전 세계 대부분의 국가에서.

쇠퇴를 막기 위해 미국 원자력 산업은 2000 년대 초에“르네상스”를 추진했으며 2005 년 의회는 새로운 원자로에 대해 거의 20 억 달러의 연방 대출 보증을 제공했습니다. 업계의 수백만 달러 규모의 PR 캠페인으로 인해 두 개의 새로운 Westinghouse AP1000 경수로 (위 사진의 전경)가 탄생했으며 조지아에서 각각 14 억 달러 (예상 비용의 두 배)로 여전히 건설 중입니다. 예상 완료 시간이 두 배 이상 걸립니다.

표준 크기 (1,000 메가 와트)의 경수로를 건설하기위한 이러한 투쟁을 감안할 때, 업계는 더 큰 시장 점유율을 확보하기 위해 두 가지 다른 전략으로 전환했습니다. 작은 모듈 식 경수로입니다. 규모 — 재래식 원자로보다 훨씬 더 비싼 전기를 생산합니다. 50 년 이상 전부터 입증되지 않은 개념을 기반으로하는 비 경수로.

대규모 클레임

UCS 보고서는 개발자가 이러한 비경 수 설계에 대해 제기 한 입증되지 않은 주장을 면밀히 살펴 봅니다. 확실한 증거가 거의 없기 때문에 많은 개발자들은 현재 작동중인 원자로보다 더 저렴하고 안전하며 더 안전 할 것이라고 주장했습니다. 우라늄 연료를 더 효율적으로 연소하고 방사성 폐기물을 줄이고 핵 확산 위험을 줄입니다. 비교적 빨리 상용화 될 수 있습니다.

이 원자로 중 하나 인 TerraPower의 345 메가 와트, 나트륨 냉각 Natrium 고속 원자로는 올해 초 TerraPower의 설립자 인 Bill Gates가 그의 새 책에 대한 인터뷰에서이를 선전하면서 상당한 언론의 관심을 받았습니다. 기후 재해를 피하는 방법. XNUMX 월 중순, 게이츠 이야기 CBS 60 분 나트륨 원자로는 핵 폐기물을 덜 생산하고 기존의 경수로보다 안전하고 저렴할 것입니다.

TerraPower 설립자 Bill Gates는 CBS 60 Minutes 특파원 Anderson Cooper와의 인터뷰에서 회사의 Natrium 원자로에 대해 근거없는 주장을했습니다. (CBS)

실제로 UCS 보고서에 따르면 나트륨 냉각 식 고속 원자로는 우라늄 효율이 떨어지고 장기 격리가 필요한 폐기물의 양을 줄이지 않습니다. 그들은 또한 경수로에서 문제가되지 않는 안전 문제를 경험할 수 있습니다. 예를 들어, 나트륨 냉각수는 공기 나 물에 노출 될 때 타 버릴 수 있으며 Natrium의 설계는 제어 할 수없는 전력 증가를 경험하여 빠른 코어 용융을 초래할 수 있습니다.

"안전과 보안에 관해서는 나트륨 냉각 고속 원자로와 용융 염 연료 원자로가 기존의 경수 원자로보다 훨씬 더 나쁩니다."라고 Lyman은 말합니다. "고온 가스 냉각 식 원자로는 더 안전 할 가능성이 있지만 아직 입증되지 않았으며 최근 연료 안전 테스트 중에 문제가 발생했습니다."

고속 원자로는 또 다른 주요 단점이 있습니다. 보고서는“역사적으로 고속 원자로는 핵무기에 쉽게 사용될 수있는 플루토늄 또는 [고농축 우라늄] 기반 연료를 필요로했으며, 따라서 핵 확산 및 핵 테러의 용인 할 수없는 위험을 수반한다”고 지적했다. Natrium을 포함한 일부 고속 원자로는 초기에 고농축 우라늄보다 확산 위험이 낮은 고농축 저 농축 우라늄이라고하는 저 농축 우라늄 연료를 사용하지만, 핵무기를 찾는 테러리스트에게 더 매력적입니다. 현재 경수로가 사용하는 훨씬 낮은 농축 연료.

비현실적인 시간표

타이밍도 문제입니다. 일부 개발자는 단 XNUMX 년 이내에 비 경수로를 상업적 규모로 시연, 라이선스 및 배치하여 단기적으로 기후 위기를 해결할 수 있다고 주장합니다. 예를 들어 지난 가을, 에너지 부 (DOE)는 TerraPower와 X-Energy에 고온 가스 냉각 "페블 베드"원자로를 개발했습니다. 각각 80 만 달러 2027 년까지 최초의 상업용 유닛 운영을 시작합니다. XNUMX 월에 TerraPower는 발표 시범 원자로를 와이오밍에 부지 할 것입니다. 한편 X-Energy는 위치 워싱턴 주 컬럼비아 발전소의 시범 공장.

1000 년 만에 개념에서 상업 단위로? 새로운 Westinghouse AP30 경수로가 경고를 제공합니다. 첫 번째 건물이 중국에 건설되어 2018 년에 전력을 생산하기 시작하기까지 20 년 이상의 연구, 개발 및 건설이 필요했습니다. UCS 보고서에 따르면 연방 규제 기관이 필요한 안전 시연을 요구하는 경우 최소 XNUMX 년이 걸릴 수 있습니다. 비 경수로, 관련 연료 순환 시설 및 기타 관련 인프라를 상용화하기 위해 추가 비용으로 수십억 달러를 투자했습니다.

Lyman은“고려되는 새로운 원자로 설계 중 하나 인 '번식 및 연소'원자로는 사용 후 핵연료를 재 처리하거나 재활용 할 필요가 없기 때문에 가장 잠재력이 있습니다. 이는 용납 할 수없는 확산 위험을 초래합니다. 그러나이 개념은 연료가 경수로보다 원자로에 더 오래 남아 핵분열 가스와 압력이 형성 될 수 있다는 사실로 인해 여전히 상당한 기술적 장애물과 안전 위험으로 안장되어 있습니다. 이것이 TerraPower가 Natrium을 선호하는 번식 및 연소 원자로 설계 작업을 중단 한 이유 일 수 있습니다.”

다음 단계

원자력 규제위원회 (NRC)는 현재 함대와 설계가 크게 다른 원자로 기술을 허가 할 때 일부 규정을 조정해야 할 수도 있지만 Lyman은 이것이 공중 보건 및 안전을 보호하는 표준을 완화하는 것을 의미해서는 안된다고 말합니다. 그는“고급”원자로가 훨씬 더 안전하고 더 안전하여 NRC가 근본적인 보호 장치에서 제외 할 수 있다는 주장에 대한 정당성을 찾지 못합니다. 반대로, 이러한 원자로에 대한 열린 질문이 너무 많기 때문에 더 엄격한 요구 사항을 충족해야 할 수도 있습니다.

이 보고서는 NRC가 설계가 상업적 배치를 위해 허가되기 전에 본격적인 프로토 타입 테스트가 필요한지 여부를 결정할 때까지 DOE가 고급 원자로 데모 프로그램을 중단 할 것을 권장합니다. 이 보고서는 또한 의회가 제안 된 모든 비 경수로의 기술적 장점을 검토하고 상업화 가능성이 높고 분명히 더 안전하고 안전한 프로젝트 만 승인하기 위해 DOE가 독립적 인위원회를 소집하도록 요구할 것을 촉구합니다. 현재 함대.

마지막으로, 보고서는 DOE와 의회가 미성숙하고 과장된 비 경수로 설계를 상업화하는 것보다 경수로의 안전과 보안을 개선하는 데 더 많은 연구 개발 비용을 지출 할 것을 고려할 것을 권장합니다.

"안타깝게도 이러한 비 경수로 설계의 지지자들은 기후 해결책으로 그들을 과시하고 안전 위험을 경시하고 있습니다."라고 Lyman은 말합니다. “적절하게 수행되면 새로운 원자로 기술을 상용화하는 데 최소 XNUMX 년이 소요되어야한다는 점을 감안할 때, 우리가 검토 한 비경 수 개념은 단기 솔루션을 제공하지 않으며 안전성이 보장되는 경우 장기적인 솔루션 만 제공 할 수 있습니다. 보안 위험이 적절히 해결되었습니다. " 이러한 원자로 설계의 연구, 개발 및 배치에 대한 연방 예산은 희망적 사고에 기초하지 않고 수십억 달러의 납세자 달러를 투자함으로써 발생할 가능성이있는 사회적 이익에 대한 현실적인 평가에 따라야한다고 그는 말합니다.

이 기사의 버전은 2021 년 봄호 촉매, UCS의 분기 별 잡지.

코인 스마트. 유로파 최고의 비트 코인-보르 스
출처 : https://cleantechnica.com/2021/06/16/when-it-comes-to-nuclear-power-advanced-isnt-always-better/