ядрени

Американската комисия за ядрено регулиране (NRC) наскоро обяви, че е одобрила сертифициране на SMR (малък модулен реактор) дизайн на NuScale, завършвайки своя фаза 6 на прегледа на заявлението за сертифициране на дизайн на NuScale (DCA). Това означава, че SMR, използващи конструкцията на реактора на NuScale, могат законно да бъдат конструирани в САЩ веднага щом процесът на нормотворчество приключи. Сертифицирането по NRC би означавало също така, че сертифицирането на дизайна в други страни не би трябвало да създава значителни препятствия.

Въпрос, който остава без отговор в този момент за повечето, е как всъщност работи този процес на сертифициране в NRC. Има ли отдели, пълни с инженери в NRC, които въртят палци през последните десетилетия, докато ядрената индустрия на САЩ отслабва? Какво имаше в буквално милионите документи, които NuScale трябваше да изпрати до NRC като част от процеса на сертифициране, и какви точно са тези шест фази?

Останете на линия за краен курс при сертифициране на ядрен реактор, след малко история на SMR.

От съветска Русия с любов

Тъй като толкова много фанфари получава концепцията за малки модулни реактори (SMR) в наши дни, това по никакъв начин не е нова концепция. Например реакторите, които захранват военни кораби и подводници за САЩ, Франция, Китай и Русия, са SMR. Те са до голяма степен автономни блокове, които в случай на военноморски реактори могат да използват ниско обогатено или високо обогатено (предимно американско) ураново гориво, топлинна мощност от по-малко от 100 MW до няколкостотин MW и живот на горивото от около 10-30 години.

Единствената държава, която в момента използва SMR в търговски услуги, е Русия, чийто първи SMR (EGP-6) е по същество умалена версия на реактора RBMK (популярен от реактора №4 на Чернобил), с 12 MW електрическа мощност. Четири от тези реактори са построени през 70-те години в атомната електроцентрала Билибино, от които три са в експлоатация и до днес. Предвижда се тези реактори да бъдат заменени от KLT-40S SMR на борда на Академик Ломоносов, който генерира около 52 MW електрическа мощност.

Единственият в света контейнерен кораб, задвижван с ядрена енергия, Sevmorput, използва KLT-40 SMR, както и руските ледоразбивачи като Taymyr. Компанията, която стои зад KLT-40 (OKBM Afrikantov), ​​наскоро видя наследника си RITM-200 SMR да влезе в търговска експлоатация първо с ледоразбивачи от серията LK-60Ya. Тези SMR са проектирани да се зареждат на всеки шест до десет години, с 55 MW електрическа изходна мощност (55 MWe) за RITM-200 или 120 MWe в случай на по-голямата RITM-400 (315 MW топлинна изходна мощност или MWth ).

Други държави не са имали почти толкова голям опит с SMRs, колкото Русия, въпреки че Аржентина е в последния етап на строителството със своя проект 25 MWe CAREM SMR, а Китай изгражда първия си SMR под формата на 125 MWe ACP100. Нации като Южна Корея имат лицензирани проекти, които все още изискват заинтересована търговска страна да ги изгради. 4S SMR на Toshiba е планирано да бъде инсталирано в Аляска, докато проектът не бъде отменен през 2011 г.

Ясно е, че лицензирането на SMR има много предишна история, на която да се позовава при разглеждането на новия SMR дизайн на NuScale.

Определения за безопасност

Сред задачите на NRC от създаването му през 1974 г. е регулирането на търговските атомни електроцентрали. Това включва удостоверяване, че нов дизайн на реактор е безопасен за изграждане и експлоатация в САЩ. Такова сертифициране на проекта е валидно за 15 години, като след това се изисква подновяване на всеки 10 до 15 години.

В „Backgrounder on New Nuclear Plant Design“ на NRC са обхванати някои от нещата, които те търсят в нови проекти. Те включват проекти, които подобряват съществуващите проекти, като са по-опростени и използват сили като гравитацията в своя полза. Това е отразено например в проектите на реактори от поколение III + в сравнение с проектите от поколение II, където първият почти неизменно използва гравитацията и топлинните свойства на охлаждащите контури за пасивно охлаждане.

Разглеждайки страницата с график за преглед на NuScale SMR, можем да видим различните етапи, през които е преминал процесът на лицензиране. След първоначалното кандидатстване и прегледа за приемане, прегледът за безопасност започва сериозно. Що се отнася до дизайна на NuScale, фаза 1 започна през април 2018 г. с предварителния доклад за оценка на безопасността (SER). Това беше последвано от Фаза 2, която създаде нова ДОИ въз основа на ново предоставена информация след въпроси, повдигнати по време на Фаза 1. След фази 3-6, това завърши с окончателния ДОИ (FSER), който беше придружен от това писмо до NuScale от Анна Х. Брадфорд, директор на отдела за нови и подновени лицензи на NRC.

В новинарското съобщение на NRC за завършването на FSER беше отбелязано, че те са спазили 42-месечния график за технически преглед на агенцията и че следващата стъпка ще бъде процесът на нормотворчество, при който дизайнът ще бъде официално сертифициран. Този сертификат би „[позволил] на помощна програма да се позовава на проекта, когато кандидатства за комбиниран лиценз за изграждане и експлоатация на атомна електроцентрала“.

Това е инженерно нещо

Всички документи на FSER са публично достъпни на уебсайта на NRC. Глава 1 („Въведение и обща дискусия“) обхваща широк преглед на целия процес, през който е преминало приложението NuScale. Той обхваща подхода за степенуван преглед, като се разглеждат различни аспекти на дизайна, като се използва една от четирите различни норми в зависимост от това дали те са свързани с безопасността и са значими за риска (А1) до не са свързани с безопасността и не са значими за риска (В2).

Тъй като LWRs (реактори с лека вода) и SMRs не са нещо ново, както видяхме по-рано, те успяха да използват стандартна справка (NUREG-0800, „Стандартен план за преглед на прегледа на докладите за анализ на безопасността на ядрените централи: LWR Edition ”, По-специално раздела SMR). По време на интервюта и срещи с инженери на NuScale, служителите на NRC се постараха да получат отговори по всички уместни точки, включително дали отказите на елемент от ниво B2 може да имат последици за елемент от ниво B1 или A.

За всеки елемент се разглеждат претенциите на NuScale, като се използват експериментални данни (предоставени от инженерите на NuScale) за архивиране на тези твърдения. NuScale’s NIST-1 (NuScale Integral System Test Facility) е експериментално съоръжение, създадено от NuScale за изследване на условията в реакторния съд и другаде, които биха възникнали в работеща реакторна система. Над два милиона страници данни и друга информация бяха подготвени от NuScale и изпратени до NRC за подпомагане в процеса на сертифициране.

Включване на индустрията и академичните среди

Наличието на огромен персонал в NRC, който би се справял само със задачи, свързани с NRC, би било доста лудост, ergo NRC има доста малък персонал, като много договори се възлагат на търговски фирми, организации с нестопанска цел и университети, всеки година, обхващаща всичко - от техническа помощ до изследвания. Това в допълнение към изследователските програми, спонсорирани от NRC, с цел да се подобри разбирането на агенцията по всякакви съответни теми, обхващащи теми като материалознание, подходи за безопасност и точните свойства на новите технологии и материали.

След това тази информация се улавя в нормативни документи (NUREG), които впоследствие се използват при лицензирането и прелицензирането на ядрени реактори. NRC поддържа голяма библиотечна секция на своя уебсайт, която включва NUREG. Всичко това служи да направи целия процес на регулиране на ядрената енергетика възможно най-прозрачен за обществеността, като същевременно предоставя ценна информация за участващите технологии, материали и процеси.

Уроци за обучение

Една от задачите на NRC, разбира се, е и да реагира на текущи събития, като например, когато през 2011 г. масивно цунами и земетресение удариха източното крайбрежие на Япония, което доведе до аварии в ядрената централа Fukushima Dai-ichi. Въпреки че японската диета (комисията, разследвала събитието) стигна до заключението, че става въпрос за произшествие, причинено от човека, което води до национализиране на отговорната компания (TEPCO), NRC предприе стъпки, за да гарантира, че всички уроци, които могат да бъдат извлечени от тази авария ще се прилага за всички американски реактори, независимо дали съществуват или тепърва ще бъдат изградени.

Заедно с национализацията на TEPCO, Япония също реформира старата си и неадекватна комисия за ядрено регулиране в нова агенция, Орган за ядрено регулиране (NRA). Тази агенция е създадена по-скоро след структурата на NRC, като гарантира, че може да бъде възможно най-безпристрастна и научно ориентирана.

Въпреки че търговската ядрена енергия е най-безопасната форма на производство на електроенергия, с много нисък въглероден отпечатък, нейният имидж е силно опетнен от противоядрените настроения. Това значително увеличава антето, когато стартиращи компании като NuScale се стремят да използват SMR, за да декарбонизират масово не само електрическата мрежа, но и да заменят други източници, интензивни на въглерод, например в отоплението или производството на водород. Прозрачността на NRC е полезна там, но малцина ще отделят време да прочетат обширната си библиотека или да се обучават по друг начин.

Често задаваните въпроси за NuScale отразяват определено ниво на разочарование и от „обичайните въпроси“. В рамките на търговската ядрена индустрия, но също и в сродни области, съществува желанието фокусът да бъде върху науката и технологиите, вместо върху неправилна и/или остаряла информация. Вече разглежданият аспект на безопасността е един елемент там, както и неправилното използване на термина „ядрени отпадъци“ за отработено гориво за LWR, което всъщност е просто гориво за реактори с бързи неутрони.

NRC, но също така напр. Еквивалентът на Канада (CNSC) е свидетелство за добре регулирана индустрия, където учени, инженери и безброй други работят заедно, за да създадат по-добър, по-чист свят в полза на всички.

Публикувано в Препоръчани, Интерес, Оригинално изкуство, Наука, Slider Tagged nrc, ядрено лицензиране, ядрена енергия, nuscale, SMR

38 мисли за „Сертифициране на ядрени реактори: Как NRC одобри първия си малък модулен дизайн на реактора“

Преди да умра, знам, че 1 от 2 неща ще се случат.

1. Светът по целия свят ще възприеме ядрената енергия, предотвратявайки сериозни екологични щети и създавайки неща като електрически автомобили всъщност да помогне за намаляване на въглеродните емисии.
2. Ще бъдат нанесени сериозни екологични щети, както и да се разхождате в нашите електрически автомобили с въглища.

Мощността на въглищата намалява (поне в развитите страни), тъй като продължава да намалява рентабилността в сравнение с алтернативите. С или без обществото да го възприема, бизнесът бавно преминава към зелена енергия, само за да максимизира печалбите и след това да я завърти като социална отговорност.

Мощността на въглищата е заменена до голяма степен с увеличаване на сондажите за природен газ. 2/3 от намалението на производството на CO2 поради затваряне на въглищната енергия се дължи на преминаването към газ.

Така че или нещо ще се случи, или няма.