Nieuw NRC-rapport schetst opties voor het reguleren van kernfusie

Woensdag brachten medewerkers van de Nuclear Regulatory Commission (NRC) een langverwachte wit papier getiteld: "Licentieverlening en regulering van fusie-energiesystemen." In het document worden verschillende opties uiteengezet voor commissarissen voor het reguleren van apparaten voor fusie-energie. Het opzetten van een duidelijk wettelijk kader om de industrie tegemoet te komen, zal van cruciaal belang zijn om de jonge Amerikaanse kernfusie-industrie de komende jaren te laten bloeien. De publicatie van het witboek is een belangrijke eerste stap in dit proces.

In 2019 keurde het Congres de Wet innovatie en modernisering kernenergie, die de NRC de opdracht geeft om voorschriften op te stellen die een kader scheppen voor nieuwe vergunningsaanvragen voor geavanceerde kernreactoren. Wat de zaken enigszins compliceert, is dat de wetsdefinitie van een "geavanceerde kernreactor" zowel splijtings- als fusietechnologieën omvat. Gezien de zeer verschillende risicoprofielen die met deze twee technologieën gepaard gaan, is het misschien niet zinvol om ze samen onder hetzelfde kader te reguleren.

De verschillen tussen splijting en fusie zijn ontelbaar: kernfusie omvat het samensmelten van atoomkernen, terwijl splijting het splitsen van atomen inhoudt. Alle commerciële kerncentrales die tegenwoordig over de hele wereld actief zijn, zijn kerncentrales, terwijl fusie nog geen commercieel levensvatbare of bewezen technologie is. In tegenstelling tot splijting, vereist fusie geen splijtstoffen, zoals plutonium of uranium-233 of -235, die kunnen worden gebruikt bij de productie van kernwapens. Ook bij een fusiecentrale is een meltdownscenario niet mogelijk. Als de stroom uitvalt, stopt de reactie gewoon, terwijl deze bij een splijtingscentrale zichzelf in stand kan houden, wat mogelijk tot een catastrofe kan leiden.

Bezorgdheid over fusie-energie houdt meestal verband met het indammen van de radioactiviteit die tijdens operaties wordt uitgestoten. Er kunnen ook enkele radioactieve materialen worden geproduceerd in fusie-installaties, zoals tritium. De NRC merkt echter in zijn witboek op dat “radioactieve emissies en risiconiveaus … algemeen worden aangenomen dat ze lager zijn voor fusie-apparaten dan de huidige generatie op kernsplijting gebaseerde elektriciteitscentrales” en dat “het grootste deel van de afvaloutput van een fusie-installatie moet bestaan ​​uit laagradioactief afval.”

Binnen de fusie-industrie bestaat een diversiteit aan benaderingen. Reactoren kunnen vertrouwen op magneten of lasers en kunnen groot of klein zijn of verschillende ontwerpschema's gebruiken. Dit kan de zaken bemoeilijken vanuit een regelgevend standpunt. Aangezien er niet één beproefde en bewezen aanpak is, werkt een one-size-fits-all-aanpak mogelijk niet voor de industrie.

Het witboek presenteert twee mogelijke opties voor het verkrijgen van een licentie voor fusie-apparaten. De eerste is om ze te behandelen als "gebruiksfaciliteiten", waarvan de wettelijke definitie betekent dat een uitrusting of apparaat voldoende nucleair materiaal produceert om een ​​zorg te zijn vanuit het oogpunt van nationale defensie en veiligheid, of meer in het algemeen een zorg voor de volksgezondheid en veiligheid .

De NRC noemt slechts één item aan de "pro"-kant van het grootboek voor deze optie, namelijk dat het bureau al bezig is met het bijwerken van de voorschriften voor gebruiksfaciliteiten. Het opnemen van fusie in dit kader zou daarom minder werk betekenen voor het bureau, maar dat is nauwelijks een bewijs dat dit het beste is voor de industrie, of, wat dat betreft, het land dat overgaat op een schoner energiesysteem. Het NRC-personeel erkent ook dat "potentiële gevaren van huidige fusie-energiesystemen kleiner lijken dan typische gebruiksfaciliteiten", wat suggereert dat het voor de industrie misschien niet zo logisch is om alleen op dit raamwerk te vertrouwen.

Een tweede, iets minder belastende optie zou zijn om fusie-apparaten te reguleren volgens de normen voor "bijproductmateriaalfaciliteiten". Volgens dit raamwerk zou NRC fusie-apparaten kunnen classificeren als "deeltjesversnellers", die enkele gemeenschappelijke kenmerken delen met fusie-apparaten.

Een derde optie zou een combinatie van de andere twee zijn. Deze aanpak kan uiteindelijk meer op de branche worden afgestemd, maar het kan ook ingewikkeld worden. Een gevaar is dat het bepaalde technologieën of methoden bevoordeelt boven andere, ongeacht hun potentieel om commercieel of technologisch levensvatbaar te zijn.

Wat duidelijk is als je het witboek leest, is dat fusie niet netjes past binnen het huidige regelgevende paradigma voor nucleaire apparaten, dat decennia geleden werd opgericht met het oog op splijtingstechnologie. Momenteel is er geen duidelijk juridisch pad om een ​​commerciële fusie-installatie online te brengen, en proberen om de revolutionaire technologie in te passen in een ouder regelgevend regime lijkt al zeer onvolmaakt.

Technologie-expert Adam Thierer aantekeningen dat sommige technologieën "in gevangenschap worden geboren" in de zin dat ze bij aanvang worden gereguleerd onder oude regimes die voor verschillende doeleinden waren bedoeld. Andere technologieën zijn ondertussen "vrij geboren" van enige regelgeving. Er moet dus een nieuw regelgevend kader worden gecreëerd om hen tegemoet te komen.

Cryptocurrencies kunnen tegenwoordig een voorbeeld zijn van een "gratis" technologie, terwijl fusie-energie een klassiek voorbeeld is van een "gevangene". Als een of andere innovator een grote doorbraak op dit gebied zou tegenkomen, zou het jaren kunnen duren voordat het regelgevende regime zijn achterstand inhaalt. In de tussentijd zouden concurrenten ook hun achterstand inhalen, en het voordeel van de first mover - een deel van de motivatie om in de eerste plaats te innoveren - gaat verloren.

De NRC boekt gestage vooruitgang om de onzekerheid op het gebied van regelgeving voor de fusie-industrie te verminderen. Terwijl het bureau heeft tot het einde van 2027 om zijn verordeningen uit te vaardigen, gezien de urgentie van klimaatverandering, geldt: hoe sneller vooruitgang, hoe beter. Zelfs als er een duidelijk regelgevend kader is vastgesteld, zal het uiteindelijk aan de industrie zijn om te bewijzen dat haar technologie een toekomst heeft.