الطاقة النووية – الاستعداد للبجعة السوداء / آدم بوري

يسلط الحادث المفاجئ الذي وقع في فوكوشيما الضوء على جيل جديد من المفاعلات النووية قيد التطوير في الولايات المتحدة. هل هي آمنة بما فيه الكفاية؟ 

على الجانب الآخر من الكوكب، بعيدا عن محطة فوكوشيما دايتشي للطاقة النووية المنكوبة باليابان، في قلب غابات الصنوبر في ولاية جورجيا بالولايات المتحدة الأمريكية، يعمل مئات العمال هذه الأيام لتجهيز المنطقة لاستقبال الطاقة النووية. نهضة نووية أميركية، والتي سوف تتحقق قريباً، هكذا ما زالوا يعتقدون

تتجول الجرافات عبر مناطق منخفضة ومسطحة من التربة الطازجة والمضغوطة جيدًا والتي تغطي أميالاً من الأنابيب وأنظمة الصرف الصحي المدفونة مؤخرًا. وإذا تقدم العمل كما هو مخطط له، فسوف يظهر مفاعلان نوويان جديدان من سطح الأرض بالفعل خلال عام 2012 - وهما المفاعلان الأولان اللذان تمت الموافقة على بنائهما في الولايات المتحدة الأمريكية منذ أكثر من 25 عامًا.

ستكون هذه هي الطلقة الأولى لاستئناف انتشار الطاقة النووية في الولايات المتحدة، والتي تم تجميدها فعليًا بعد حادث الذوبان الجزئي لقلب المفاعل الذي وقع عام 1979 في إحدى الوحدات في محطة الطاقة النووية في جزيرة ثري مايل في ولاية بنسلفانيا. . وفي السنوات التي مرت منذ ذلك الحين، وفي ظل خطر الانحباس الحراري العالمي، تحولت الطاقة النووية من تهديد بيئي إلى مصدر محتمل للطاقة الخالية من الكربون. وقد دعم كل من الرئيس الأميركي السابق جورج دبليو بوش والرئيس باراك أوباما هذه التكنولوجيا، على أمل تشجيع بناء محطات جديدة للطاقة النووية. وتدرس اللجنة التنظيمية النووية في الولايات المتحدة حالياً مقترحات لبناء عشرين مفاعلاً جديداً، بالإضافة إلى المفاعلين اللذين يجري بناؤهما في جورجيا، واللذان سيتم إضافتهما إلى 20 مفاعلات بنيت في الولايات المتحدة منذ عقود من الزمن.

الائتمان: دون فولي

تم تصميم أكثر من نصف هذه المفاعلات الجديدة، بما في ذلك الوحدتان في محطة فوجتيل للطاقة النووية في واينسبورو، جورجيا، لتكون نماذج AP1000، وهي الأولى في جيل جديد من المفاعلات التي تتضمن ميزات أمان "سلبية"، وهي مصممة منع وقوع كوارث مثل تلك التي حدثت في اليابان. في حالة وقوع حادث، سيتم تفعيل نظام الطوارئ في المفاعل الذي يستخدم القوى الطبيعية مثل الجاذبية والتكثيف للمساعدة في منع ارتفاع درجة حرارة الوقود النووي بشكل خطير. وكانت مثل هذه الميزات غير موجودة في محطة فوكوشيما دايتشي للطاقة النووية.

قبل بضعة أشهر، بدا أن المجلس النرويجي للاجئين سيمنح الموافقة النهائية لبناء وحدتين نموذجيتين AP1000 المخطط لهما في جورجيا هذا العام. ولكن كارثة فوكوشيما في شهر مارس/آذار الماضي، حيث أدى الزلزال العنيف الذي بلغت قوته 9.0 درجات على مقياس ريختر والتسونامي الهائل الذي أعقبه إلى ترك القلوب الساخنة لأربعة مفاعلات بدون سائل تبريد، مرة أخرى رفعت احتمال وقوع كارثة نووية إلى قمة الأجندة العامة. وفي الأسابيع التي تلت الكارثة، أظهرت استطلاعات الرأي العام انخفاضاً في نسبة الأمريكيين الذين يؤيدون بناء مفاعلات جديدة، من 49% قبل الحادث إلى 41% بعده، وهو انخفاض يعكس عدم الثقة في التكنولوجيا، على الرغم من الوعود بأن فالمخاطر الكامنة فيه ضئيلة للغاية والحماية للمفاعلات قوية. لقد أظهرت الفظائع التي وقعت في فوكوشيما بطريقة حقيقية للغاية القيود المفروضة على تقييمات المخاطر.

وعلى الرغم من الإعداد المبكر، فإن مصادر الطاقة النووية سوف تكون حتماً عُرضة لأحداث البجعة السوداء - الأحداث التي احتمالات حدوثها منخفضة للغاية، ولكن لها عواقب بعيدة المدى. الأحداث النادرة، وخاصة الأحداث التي لم تحدث أبدًا، يصعب التنبؤ بها مسبقًا، والاستعداد لها مكلف، ومن السهل تجاهلها لأسباب إحصائية. لكن مجرد حقيقة أن حدثًا معينًا من المتوقع حدوثه مرة واحدة فقط كل 10,000 عام لا يعني أن مثل هذا الحدث لن يحدث غدًا. وخلال أربعين عاما، وهو العمر النموذجي لمحطة توليد الطاقة، من الممكن أن تتغير الافتراضات أيضا، كما حدث في الحادي عشر من سبتمبر/أيلول 40، وفي أغسطس/آب 11، عندما ضرب إعصار كاترينا، وفي مارس/آذار 2001، بعد كارثة فوكوشيما.

قائمة الكوارث المحتملة الكامنة في أحداث البجعة السوداء متنوعة بشكل مرعب. يمكن أن تكون المفاعلات النووية والمسابح المستخدمة لتخزين الوقود النووي المستهلك بمثابة أهداف للإرهابيين الذين يقودون الطائرات المختطفة. وتتعرض المفاعلات النووية الواقعة على ضفاف الأنهار لخطر انهيار السدود على بعد مسافة من منبعها مما قد يسبب فيضانات بحجم الطوفان التوراتي. هناك خطر كبير من المناجم الموجودة بالقرب من النسخ الجيولوجية المتماثلة (الشظايا) المعرضة للزلازل أو المناجم الموجودة على طول السواحل المعرضة لموجات الأعاصير أو موجات التسونامي. كل من هذه الكوارث يمكن أن تخلق سيناريو الخطر النهائي مثل تلك التي حدثت في جزيرة ثري مايل وفوكوشيما - فشل كارثي في ​​نظام التبريد، وارتفاع درجة حرارة وذوبان قضبان الوقود المشع، وانبعاث مميت للمواد المشعة. (اشتعل قلب المفاعل في تشيرنوبيل في أعقاب الانفجارات التي وقعت هناك).

إن الاستعداد لمثل هذه السيناريوهات ليس مهمة بسيطة على الإطلاق، حتى من دون الحاجة إلى الحفاظ على إطار الميزانية. تحاول شركات توليد الطاقة تقليل النفقات الأولية المرتفعة للغاية المرتبطة ببناء المفاعلات. وحتى لو سارت جميع عمليات الترخيص والبناء بسلاسة، فإن تكلفة بناء محطة للطاقة النووية تبلغ ضعف تكلفة بناء محطة طاقة تعمل بالفحم لكل ميجاوات تقريبًا، وما يقرب من خمسة أضعاف تكلفة بناء محطة طاقة تعتمد على الغاز الطبيعي. نبات. ومن الممكن التعويض عن هذه الاختلافات من خلال انخفاض تكاليف التشغيل ــ فالفحم أغلى بأربع مرات تقريباً من الوقود النووي، في حين أن تكلفة الغاز أعلى بعشر مرات ــ ولكن مثل هذا التعويض لن ينعكس إلا إذا عملت محطة الطاقة النووية بكامل طاقتها لمدة عام. سنوات عدة. وقد تم إحباط هذه الأرباح التشغيلية أكثر من مرة في السبعينيات والثمانينيات بسبب إغلاق محطات توليد الطاقة لأغراض الصيانة والتعامل مع مشاكل السلامة. ومن أجل جعل الطاقة النووية قادرة على المنافسة، يحاول مقدمو الخدمات خفض تكاليف بناء محطات الطاقة وتقليل نطاق إغلاقها عن طريق تركيب أنظمة أبسط وأكثر موثوقية، دون تقليل هوامش الأمان الخاصة بهم.

وغني عن القول أنه من المستحيل بناء مفاعل نووي محصن ضد كل كارثة محتملة، حتى لو قام المهندسون بتغليف المفاعل بجدران درعية هائلة، ودفنوه عميقًا في الأرض في قبو مانع للماء، واستعانوا بجيوش من الوسطاء الروحيين ذوي الخبرة. قوى خارقة للطبيعة للتنبؤ بالمستقبل. ليس هناك شك في أنه عند تصميم نموذج AP1000، حاول المهندسون اختيار أفضل طريقة مع الأخذ في الاعتبار القيود المتعددة التي ينطوي عليها الجوانب المادية والمالية لبناء المفاعل والإعداد المطلوب في حالة وقوع كارثة. النموذج المخطط له هو بالضرورة نتاج حل وسط. والسؤال الأكثر إثارة للقلق في أعقاب كارثة فوكوشيما هو: هل المفاعلات النووية آمنة بالقدر الكافي؟

مهتم بقراءة المزيد: سجل للاشتراك الآنمجلة Scientific American Israel

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

عن المؤلف

آدم بيوري مراسل مستقل في نيويورك، وفي الماضي مراسل لمجلة نيوزويك. ومن بين أمور أخرى، فهو يغطي براءات الاختراع في مجلة ساينتفيك أمريكان.

والمزيد حول هذا الموضوع

الطاقة النووية في عالم دافئ. ليسبيث جرونلوند وآخرون. اتحاد العلماء المعنيين، ديسمبر 2007. www.ucsusa.org

مستقبل الطاقة النووية: دراسة متعددة التخصصات لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، 2009. http://web.mit.edu/nuclearpower

الموقع الإلكتروني لمعهد الطاقة النووية في الولايات المتحدة الأمريكية: www.nei.org

الموقع الإلكتروني للجنة التنظيمية النووية الأمريكية: www.nrc.gov

الموقع الإلكتروني للاتحاد النووي العالمي: www.world-nuclear.org

فيسبوك