원자력의 안전한 미래 보장

세계는 전 세계 탄소 배출을 억제하기 위해 전 세계 원자력 발전을 확대해야 합니다. 그 결론은 재생 에너지만으로는 할 수 없음을 나타내는 수많은 모델과 예측을 기반으로 합니다.

그러나 중요한 주의 사항이 있습니다. 우크라이나의 체르노빌과 일본의 후쿠시마에서 발생한 것과 같은 주요 핵 사고는 있을 수 없습니다. 이것들은 내가 위험은 낮지만 결과는 높은 이벤트라고 생각하는 것입니다.

원자력의 역사에서 심각한 사고는 거의 없었습니다. 그러나 원자력 발전소는 심각한 사고가 발생할 경우 도시 전체를 영구적으로 대체할 수 있는 독특한 잠재력을 가지고 있습니다.

체르노빌 사고로 결국 약 350,000명의 사람들이 집을 잃었습니다. 체르노빌 원자력 발전소 주변에는 수천 평방 킬로미터가 무인 배제 구역으로 지정되었습니다. 체르노빌만큼은 아니지만 후쿠시마 사고로 많은 사람들이 이재민이 되었습니다.

원자력이 탄소 배출 감소 잠재력을 실현하려면 그러한 사고가 더 이상 발생하지 않도록 해야 합니다.

더 안전한 원자력 발전소 건설

나는 최근에 에너지부 원자력 사무소 차관보인 Dr. Kathryn Huff와 이러한 문제에 대해 이야기할 기회가 있었습니다.

Huff 박사는 수동 안전 시스템이 사고 발생 시 작업자가 원자력 발전소에서 멀어질 수 있고 안전한 상태로 폐쇄되도록 하는 열쇠라고 설명했습니다.

여기서 중요한 구별이 있습니다. 대중은 원자력 설계가 실패 방지 기능이 있을 것으로 예상할 수 있지만 그 측정 기준이 달성되지 않는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 발생할 수 있는 모든 가능한 사건에 대해 보호할 수는 없습니다. 따라서 가능한 결과를 완화하고 안전 장치 설계를 구현하려고 합니다.

안전 장치 설계의 간단한 예는 전기 퓨즈입니다. 너무 많은 전류가 퓨즈를 가로질러 흐르려고 하는 사고를 방지하지 못합니다. 그러나 그런 일이 발생하면 연결이 녹고 전기 흐름이 중지됩니다. 즉, 안전 장치 상태입니다. 체르노빌도 후쿠시마도 안전 장치가 없는 설계였습니다.

그러나 어떻게 그러한 안전 장치 설계를 실현할 수 있습니까? Huff 박사는 두 가지 예를 지적했습니다.

첫 번째는 새로운 AP1000® 가압경수로(PWR)입니다. 웨스팅 하우스. 후쿠시마 원전의 문제는 셧다운 이후에 원자로를 냉각시키기 위해 물을 순환시키기 위한 전력이 필요하다는 것이었다. 전력이 손실되었을 때 원자로 노심을 냉각하는 능력이 사라졌습니다.

새로운 APR 원자로는 중력, 자연 순환 및 압축 가스와 같은 자연력에 의존하여 물을 순환시키고 노심과 격납건물이 과열되는 것을 방지합니다.

수동 냉각 외에도 사고에 강한 차세대 연료 유형을 개발하는 데 혁신이 있었습니다. 예를 들어, 삼중 구조 등방성(TRISO) 입자 연료 우라늄, 탄소 및 산소 연료 커널로 구성됩니다. 각 입자는 XNUMX중 코팅된 레이어 덕분에 자체 봉쇄 시스템입니다. TRISO 입자는 현재의 핵연료보다 훨씬 높은 온도를 견딜 수 있으며 원자로에서 녹을 수 없습니다.

Huff 박사는 TRISO 입자로 가득 찬 자갈 바닥을 특징으로 하는 고급 원자로 데모가 XNUMX년 말까지 온라인으로 제공될 것이라고 말했습니다.

이 두 가지 혁신은 미래의 원자력 발전소가 큰 사고를 겪지 않도록 할 수 있습니다. 그러나 핵폐기물 처리와 같이 해결해야 할 추가 문제가 있습니다. 나는 허프 박사와 나눈 대화의 XNUMX부에서 미국이 원자력 발전을 위해 무엇을 하고 있는지에 대해 언급할 것입니다.