Ο γαλλικός πυρηνικός ρυθμιστής σταματά τη συναρμολόγηση ενός τεράστιου αντιδραστήρα σύντηξης
Η γαλλική πυρηνική ρυθμιστική αρχή έδωσε εντολή στον ITER, ένα διεθνές έργο ενέργειας σύντηξης, να σταματήσει τη συναρμολόγηση του γιγάντιου αντιδραστήρα του έως ότου οι αξιωματούχοι αντιμετωπίσουν τις ανησυχίες για την ασφάλεια. Αυτό το μήνα, ο Οργανισμός ITER περίμενε να πάρει το πράσινο φως για να αρχίσει να συγκολλά τα χαλύβδινα τμήματα ύψους 11 μέτρων που αποτελούν τον αντιδραστήρα σε σχήμα ντόνατ, που ονομάζεται tokamak. Όμως, στις 25 Ιανουαρίου, η Αρχή Πυρηνικής Ασφάλειας της Γαλλίας (ASN) έστειλε μια επιστολή με την οποία διατάχθηκε η διακοπή έως ότου ο ITER μπορέσει να αντιμετωπίσει τις ανησυχίες σχετικά με την ακτινοβολία νετρονίων, τις ελαφρές στρεβλώσεις στα χαλύβδινα τμήματα και τα φορτία στην πλάκα σκυροδέματος που συγκρατεί τον αντιδραστήρα. Το προσωπικό του ITER λέει ότι σκοπεύει να ικανοποιήσει την ASN μέχρι τον Απρίλιο, ώστε να μπορέσουν να αρχίσουν να συγκολλούν το δοχείο του αντιδραστήρα μέχρι τον Ιούλιο. «Εργαζόμαστε πολύ σκληρά για αυτό», λέει ο Γενικός Διευθυντής του ITER Bernard Bigot.
Η σύντηξη συχνά προωθείται ως η πράσινη πηγή ενέργειας του μέλλοντος, δημιουργώντας ενέργεια χωρίς άνθρακα με τη σύντηξη ισοτόπων υδρογόνου με τον ίδιο τρόπο όπως ο Ήλιος. Η συγχώνευση των ισοτόπων απαιτεί ακραίες θερμοκρασίες και κάθε αντιδραστήρας σύντηξης που έχει κατασκευαστεί μέχρι στιγμής έχει καταναλώσει περισσότερη θερμότητα από αυτή που παράγει. Το ITER έχει σχεδιαστεί για να δείχνει ότι μπορεί να επιτευχθεί καθαρή παραγωγή ενέργειας, αλλά έχει υψηλό κόστος - οι εκτιμήσεις ξεκινούν από περίπου 25 δισεκατομμύρια δολάρια για την κατασκευή του - λόγω της πολυπλοκότητας του αντιδραστήρα και των τεράστιων υπεραγώγιμων μαγνητών που απαιτούνται για τη διατήρηση των καυτών αερίων στη θέση τους . Μια εταιρική σχέση μεταξύ των Ηνωμένων Πολιτειών, της Ευρώπης, της Ρωσίας, της Ινδίας, της Ιαπωνίας, της Κίνας και της Νότιας Κορέας, ο ITER έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει τη λειτουργία του το 2025, αν και δεν θα τροφοδοτηθεί με το ισότοπο τριτίου που παράγει ενέργεια μέχρι το 2035.
Το 2012, η ASN επικύρωσε τον συνολικό σχεδιασμό του ITER και εξουσιοδότησε την έναρξη της κατασκευής. Ωστόσο, επέβαλε πολλά «σημεία κράτησης» στη διαδικασία κατασκευής όταν ο ITER πρέπει να αποδείξει ότι ο αντιδραστήρας πληροί τις απαιτήσεις ασφαλείας. Ένα από αυτά τα σημεία έρχεται όταν οι εργαζόμενοι ρυθμίζονται να χαμηλώσουν και να συγκολλήσουν μαζί τα δύο πρώτα από τα εννέα τμήματα αντιδραστήρα, το καθένα ζυγίζει 1200 τόνους, επειδή η διαδικασία είναι μη αναστρέψιμη:Τα συγκολλημένα τμήματα είναι πολύ βαριά για να αφαιρεθούν από το λάκκο εάν τυχόν μεταγενέστερες αλλαγές ή επιθεωρήσεις απαιτούνται.
Η επιστολή του ASN αναφέρθηκε από τους New Energy Times στις 21 Φεβρουαρίου, αλλά λήφθηκε ανεξάρτητα από την Science . Αναδεικνύει τρεις προβληματικές περιοχές. Το πρώτο αφορά φορτία στη δομή που συγκρατούν το tokamak. Γνωστή ως πλάκα Β2, είναι ένα μπλοκ από οπλισμένο σκυρόδεμα πάχους 1,5 μέτρου στο μέγεθος δύο γηπέδων ποδοσφαίρου των ΗΠΑ. Στηρίζεται σε 493 σεισμικούς αποσβεστήρες για την απομόνωση του αντιδραστήρα από τους σεισμούς. Έχει σχεδιαστεί για να υποστηρίζει 400.000 τόνους, αλλά η ASN θέλει να διαβεβαιώσει ότι, μετά από κάποιες αλλαγές σχεδιασμού κατά την κατασκευή, τα φορτία στην πλάκα εξακολουθούν να είναι εντός των ορίων ασφαλείας. "Πρέπει να ολοκληρώσουμε μια μοντελοποίηση της μάζας όπως κατασκευάστηκε", λέει ο Bigot.
Μια δεύτερη ανησυχία αφορά την ακτινοπροστασία για το προσωπικό που εργάζεται κοντά στον αντιδραστήρα μόλις αρχίσει να λειτουργεί. Η κύρια ακτινοβολία που θα βγαίνει από τον αντιδραστήρα θα είναι νετρόνια υψηλής ενέργειας, τα οποία σταματούν από τα χοντρά τσιμεντένια τοιχώματα στο κτίριο που θα περιβάλλουν τον αντιδραστήρα. Κανείς δεν θα βρίσκεται στο κτίριο του αντιδραστήρα όταν λειτουργεί, λέει ο Bigot. Αλλά κατά τη διάρκεια της ζωής του, ο ίδιος ο αντιδραστήρας γίνεται ραδιενεργός από τον βομβαρδισμό νετρονίων, δημιουργώντας ένα περίπλοκο ραδιολογικό περιβάλλον για τους εργαζόμενους που εισέρχονται στο κτίριο όταν το tokamak δεν είναι σε λειτουργία. Οι υπάρχοντες "ακτινολογικοί χάρτες δεν καθιστούν δυνατή την επίδειξη ελέγχου της περιορισμένης έκθεσης σε ιονίζουσα ακτινοβολία", λέει η ASN, σύμφωνα με μετάφραση της επιστολής της.
Ο Bigot λέει ότι το ASN συνήθως απαιτεί μόνο πυρηνικές εγκαταστάσεις για την παραγωγή ενός μοντέλου 2D πιθανών εκθέσεων σε ακτινοβολία. Αλλά ο ITER κατασκεύασε μια τρισδιάστατη προσομοίωση για να προβλέψει με μεγαλύτερη ακρίβεια τις ροές νετρονίων. Η ASN θέλει περισσότερες αποδείξεις ότι αυτό το μοντέλο είναι τόσο ισχυρό όσο το απλούστερο, λέει ο Bigot. "Πρέπει να δείξουμε ότι η επιλογή μας είναι η καλύτερη επιλογή."
Μια τρίτη ανησυχία είναι η συγκόλληση των δύο πρώτων τμημάτων tokamak. Μετά την κατασκευή τους στη Νότια Κορέα, οι διαχειριστές ανακάλυψαν μικρές παραμορφώσεις στις επιφάνειες που πρέπει να συγκολληθούν μεταξύ τους. Το προσωπικό του ITER ανέπτυξε μια επιδιόρθωση που θα περιλαμβάνει τόσο ρομποτικούς όσο και ανθρώπινους συγκολλητές, αλλά η ASN δεν είναι πεπεισμένη. Ο Bigot λέει ότι έχει τώρα μια αναφορά από την ισπανική εταιρεία που ανέπτυξε το ρομποτικό σύστημα συγκόλλησης. Η εταιρεία δοκίμασε τη διαδικασία σε μια πλήρους κλίμακας μακέτα και έδειξε ότι θα είναι δυνατό για τους εργαζόμενους να μπουν στους περιορισμένους χώρους που απαιτούνται για την πραγματοποίηση των συγκολλήσεων. Αυτή η έκθεση θα αποτελέσει μέρος της απάντησης του ITER τον Απρίλιο στο ASN.
Οι καθυστερήσεις από τον COVID-19 είχαν ήδη καθυστερήσει την προγραμματισμένη έναρξη της συγκόλλησης για τον Ιούλιο. Εάν η ASN αποδεχθεί τις εξηγήσεις του ITER τον Απρίλιο, αυτό το χρονοδιάγραμμα εξακολουθεί να είναι εφικτό, λέει ο Bigot. Αν και ορισμένοι στο ITER ανησυχούν για την απειλή που δημιουργεί η διακοπή για το πρόγραμμα, ο Bigot λέει ότι θα πρέπει να είναι δυνατό να καλυφθεί ο χρόνος. Λέει ότι κατανοεί επίσης την επιθυμία της ASN να είναι προσεκτική με ένα μηχάνημα που θα είναι το πρώτο στο είδος του. «Θέλουν να κατανοήσουν με μεγάλη ακρίβεια τους κινδύνους για την ασφάλεια», λέει ο Bigot. "Οπότε δεν προκαλεί έκπληξη που αφιερώνουν λίγο περισσότερο χρόνο."
