핵폐기물과 앞으로의 길

. 이전 기사, 나는 체르노빌과 후쿠시마와 같은 대형 사고가 더 이상 불가능하도록 원자력을 더 안전하게 만들기 위해 진행 중인 몇 가지 개발에 대해 논의했습니다.

그러나 원자력 반대자들이 일반적으로 제기하는 또 다른 주요 문제는 원자력 생산 과정에서 발생하는 방사성 폐기물을 처리하는 것입니다.

나는 이 질문을 에너지부(DOE) 원자력 사무소 차관보인 Dr. Kathryn Huff에게 던졌습니다.

핵폐기물 처리

좋은 소식은 발생하는 폐기물의 양이 일반적으로 적다는 것입니다. 사실, 원자력 발전소는 단순히 폐기물을 현장에 저장했지만 문제에 대한 장기적인 해결책은 아닙니다.

핵폐기물 저장은 항상 뜨거운 정치적 주제입니다. 많은 지역 사회는 쓰레기가 자신의 주변에 저장되는 것을 원하지 않으며 일부 지역에서는 쓰레기가 도시를 통해 운반되는 것을 반대하기도 합니다. 이는 1970년대 이후 잠재적인 저장 시설로 연구되었던 네바다의 Yucca Mountain 핵폐기물 처리 시설과 같은 프로젝트를 방해했습니다.

Huff 박사는 현재 핵폐기물이 원자력 발전소 현장에 저장되고 있지만 DOE는 저장 시설을 찾기 위한 이니셔티브를 다시 시작하고 있다고 설명했습니다. 이러한 영구 저장 시설은 다른 여러 국가에서 선호하는 접근 방식입니다.

사실, 핀란드는 현재 핀란드 서해안의 섬에 고준위 핵폐기물을 위한 세계 최초의 영구 처분장을 개발하고 있습니다. 폐기물은 약 100피트 지하에 약 1,400개의 터널에 묻힐 것입니다. 이 시설은 약 2100년까지 핀란드의 모든 핵폐기물을 보관할 것으로 예상되며 100,000년 동안 사용후핵연료봉을 보관할 예정입니다. 설계는 물이 폐기물에 도달하여 물 공급으로 운반되는 것을 방지하도록 설계된 다중 장벽에 의존합니다. 내년부터 운영을 시작할 예정이다.

다른 접근 방식은 원자력 발전소에서 추가 전력 생산을 위해 핵분열성 물질 및 비옥한 물질을 회수하기 위해 핵폐기물을 재활용하는 것입니다. 핵폐기물을 재처리하면 플루토늄을 회수할 수 있으며, 이 플루토늄은 열화우라늄 산화물과 혼합되어 새로운 연료를 만듭니다.

이 프로세스는 고준위 폐기물(HLW)의 양을 약 85% 줄이는 동시에 우라늄에서 최대 30% 더 많은 에너지를 추출합니다. 또한 채굴해야 하는 우라늄의 양을 줄입니다.

재활용 정책은 프랑스, ​​일부 다른 유럽 국가 및 러시아, 중국 및 일본에서 시행되고 있습니다.

Huff 박사는 이러한 정책이 프랑스에서 효과가 있다고 설명했습니다. 동일한 주체가 원자로, 폐기물 및 저장소에서 원자력 공정의 모든 부분을 책임지고 있기 때문입니다. 미국에서는 그렇지 않으며, 이는 이 문제를 다루기 위한 노력을 복잡하게 만듭니다. 따라서 이것은 미국에 더 많은 장기 옵션입니다.

원자력 발전

마지막으로, 나는 미국이 미국에서 원자력 발전을 시작하고 미국 기술을 전 세계에 보급하기 위해 무엇을 하고 있는지 Huff 박사에게 물었습니다.

그녀는 원자력에 대한 정치적 지지가 개선되고 있다고 말했다. 초당적 기반시설법은 현재 원자로에 6억 달러를 할당하고 새로운 원자로 설계에 2.5억 달러를 추가로 할당했습니다. 원자력 수소에 대한 이니셔티브와 원자력을 포함한 청정 에너지에 대한 생산세 공제가 있습니다. 목표는 2050년까지 미국의 원전을 두 배로 늘리는 것입니다.

국제 에너지 기구(IEA)는 또한 세계가 탈탄소화됨에 따라 2050년까지 원자력 생산량을 두 배로 늘려야 할 것이라고 믿습니다. 그렇다면 미국은 이러한 노력을 지원하기 위해 무엇을 하고 있습니까?

DOE에 국제 원자력 협력 사무소(International Affairs Office)가 있습니다. 에너지 안보 문제로 인해 동유럽의 미국 원자력 설계에 많은 관심이 있었습니다. Huff 박사는 우리가 중국에 미국 원자로를 건설했지만 그들은 자체 기술(미국 설계의 영향을 분명히 받은)을 상업화하기를 원한다고 언급했습니다.

마지막으로 Huff 박사는 모든 옵션이 노후 석탄 발전소를 교체하는 데 적절한 것은 아니라고 말했습니다. 에너지 계획 모델은 그리드에서 XNUMX차에서 XNUMX차 에너지 균형의 필요성을 보여줍니다. 일일 보기를 통해 실제로 필요한 것보다 적은 스토리지가 필요하다고 생각할 수 있지만 단기 균형에는 빠른 응답 능력이 필요합니다.

원자력 발전소는 물리적으로 유사한 크기이며 석탄 발전소와 동일한 에너지 출력 및 신뢰성을 가지고 있습니다. 이러한 스위치 아웃을 위해 그리드가 설정됩니다. 작업 인력도 호환됩니다. 유사한 종류의 숙련된 거래가 원자력 발전소에 필요한 석탄 발전소에서 일합니다.