Viitorul energiei nucleare

15
Curierul de Fizică, nr. 79, p.5-9, 2015 Viitorul energiei nucleare Motto: "Civilizaţia umană va întâmpina rapid o serie de dificultăţi ce nu vor putea fi depăşite decât dacă se vor întreprinde schimbări radicale în orientarea modului în care omul se ocupă de problemele energiei. Energia nucleară oferă o soluţie pentru rezolvarea cu succes a acestei crize. Fără ea nu există nici o îndoială că civilizaţia, din câte o cunoaştem, s-ar împotmoli, încetul cu încetul. Cu ea, nu numai că vom fi în stare să ridicăm o mare parte a populaţiei lumii la un nivel decent de viaţă, ci vom fi în măsură să propulsăm întreaga omenire într-o eră de nou progres uman, desfăşurat în deplină armonie cu mediul natural înconjurător, pe care trebuie să-l condiţioneze şi să-l susţină" Glenn T.SEABORG Laureat al Premiului Nobel Viitorul energiei nucleare depinde de influenţa reciprocă dintre patru factori – creşterea necesităţilor de energie, costuri competitive cu alte surse de combustibil, consideraţiuni legate de mediul înconjurător şi chestiuni de atitudine şi percepţie a publicului. In funcţie de rezolvarea satisfăcătoare a acestor factori şi de progresele tehnologice, pot fi preconizate multe aplicaţii noi şi extinse ale energiei nucleare, incluzând producerea hidrogenului, desalinizarea apei de mare şi producţia lărgită de izotopi pentru scopuri medicale. Multe cercetări se află în curs de desfăşurare pentru a dezvolta aceste aplicaţii potenţiale şi a îmbunătăţi performanţa sistemelor de energie nucleară. * * * La finele anului 2011, (conform ELECNUC – Les centrales nucleaires dans le monde, edition 2012, CEA), capacitatea de generare a celor 443 centrale electro-nucleare existente, reprezenta 369 GWe (~ 17 % din producţia de electricitate la scală mondială). O mare parte din această capacitate era deja

Transcript of Viitorul energiei nucleare

Page 1: Viitorul energiei nucleare

Curierul de Fizică, nr. 79, p.5-9, 2015Viitorul energiei nucleare

Motto: "Civilizaţia umană va întâmpina rapid o serie de dificultăţi ce nu vor putea fi depăşite decât dacă se vor întreprinde schimbări radicale în orientarea modului în care omul se ocupă de problemele energiei. Energia nucleară oferă o soluţie pentru rezolvarea cu succes a acestei crize. Fără ea nu există nici o îndoială că civilizaţia, din câte o cunoaştem, s-ar împotmoli, încetul cu încetul. Cu ea, nu numai că vom fi în stare să ridicăm o mare parte a populaţiei lumii la un nivel decent de viaţă, ci vom fi în măsură să propulsăm întreaga omenire într-o eră de nou progres uman, desfăşurat în deplină armonie cu mediul natural înconjurător, pe care trebuie să-l condiţioneze şi să-l susţină" Glenn T.SEABORG Laureat al Premiului Nobel

Viitorul energiei nucleare depinde de influenţa reciprocă dintre patru factori – creşterea necesităţilor de energie, costuri competitive cu alte surse de combustibil, consideraţiuni legate de mediul înconjurător şi chestiuni de atitudine şi percepţie a publicului.

In funcţie de rezolvarea satisfăcătoare a acestor factori şi de progresele tehnologice, pot fi preconizate multe aplicaţii noi şi extinse ale energiei nucleare, incluzând producerea hidrogenului, desalinizarea apei de mare şi producţia lărgită de izotopi pentru scopuri medicale.

Multe cercetări se află în curs de desfăşurare pentru a dezvolta aceste aplicaţii potenţiale şi a îmbunătăţi performanţa sistemelor de energie nucleară.

* * *

La finele anului 2011, (conform ELECNUC – Les centrales nucleaires dans le monde, edition 2012, CEA), capacitatea de generare a celor 443 centrale electro-nucleare existente, reprezenta 369 GWe (~ 17 % din producţia de electricitate la scală mondială). O mare parte din această capacitate era deja instalată în anul 1990. De atunci, deşi o serie de centrale continuă să devină online, unele au ieşit din uz datorită atât îmbătrânirii, cât şi accidentului nuclear de la Fukushims-Daichi care a scos din funcţiune 4 reactori, având drept consecinţă, oprirea unor capacităţi de producţie cumulată de 11 GWe în Japonia şi Germania. Prognozele guvernelor naţionale relativ la această capacitate, sugerează un tablou relativ stabil şi probabil că numai după anul 2020, capacităţile nucleare preconizate şi instalate vor fi cuprinse între 334 - 466 GWe, faţă de prezent.

Pe baza tendinţelor actuale şi în ciuda creşterii longevităţii surselor existente, vor apare însă variaţii considerabile în aceste proiecte. In Europa de Vest, cel puţin , aceasta va fi numai o problemă de timp, înaintea unei reduceri treptate a capacităţilor instalate. In Orientul îndepărtat, în schimb, se experimentează o dezvoltare puternică a interesului

Page 2: Viitorul energiei nucleare

pentru nuclear, prin continuarea proiectelor cu China, Republica Coreea şi Japonia, toate fiind angajate în construcţia de instalaţii multiple. Europa de Est – în particular Rusia şi Ukraina – experimentează, de asemenea, o astfel de dezvoltare, deşi scoaterea planificată din funcţiune a instalaţiilor vechi din alte ţări, va compensa aceste capacităţi de producere suplimentare. Perspectiva din America de Nord este nesigură. Aici, în această perioadă, se efectuează o reevaluare semnificativă energiei nucleare, de al cărei rezultat va depinde, probabil, viitorul acestei surse de energie.

Dintr-o multitudine de motive, dezvoltarea viitoare a energiei nucleare va depinde de factori ce sunt, deocamdată, dificil de prevăzut, inclusiv atitudinea publicului. In cazul în care problema constă numai din factori economici, fără modificări în atitudinile curente, costurile de construcţie şi de generare joase, vor conduce, într-o piaţă instabilă şi înalt competitivă, la o situaţie în care instalaţiile existente vor fi operate profitabil până la epuizare şi nu înlocuite.

Creşterea necesităţilor mondiale de energie va continua să solicite decizii de construcţie de instalaţii noi, iar acest scenariu limită, ar putea fi afectat pozitiv sau negativ, de o serie de factori ca:

- problemele legate de mediu; în funcţie de măsura în care energia nucleară este percepută ca benefică în acţiunea de reducere a gazelor de seră;

- preocupările legate de securitatea asigurării cu combustibil;- preocupările legate de proliferarea armelor nucleare;- competitivitatea de costuri a noilor centrale electro-nucleare în raport cu alte

surse de energie, inclusiv cele „regenerabile”;- atitudinile publicului faţă de siguranţa energiei nucleare şi planurile propuse

pentru depozitarea deşeurilor;- măsura în care tehnologiile avansate pot altera competitivitatea relativă a

diferitelor surse de energie.

Aplicaţiile alternative ale energiei nucleare

Până în prezent, energia nucleară a fost utilizată aproape exclusiv pentru producerea electricităţii. Există însă şi alte aplicaţii potenţiale, ale căror extindere va deveni importantă, influienţând pozitiv viitorul energiei nucleare.

Producerea hidrogenului

Hidrogenul reprezintă deja un vector industrial important, cu un consum mondial anual de ~ 45 milioane tone. Utilizările sale sunt, cu precădere, în producerea de chimicale, fertilizatori şi rafinarea ţiţeiului, domenii în care se aşteaptă ca necesităţile acestuia să crească semnificativ, pe măsură ce stocurile de petrol scad şi necesităţile de combustibili mai curaţi sunt din ce în ce mai presante.

Hidrogenul prezintă de asemenea un potenţial ridicat ca şi combustibil „curat”. O mare parte a cercetărilor urmăresc posibilitatea hidrogenului de a înlocui combustibilii fosili utilizaţi de motoarele mijloacelor de transport – aceasta fiind acum componenta cu cea mai rapidă dezvoltare a solicitărilor mondiale de energie. Dacă acest lucru se va dovedi a fi de succes, cererea de hidrogen se va lărgi dramatic. Dar, deocamdată,

Page 3: Viitorul energiei nucleare

producţia sa implică utilizarea gazului natural, care este el însuşi, o sursă de carbon. Aşa dar, înainte de a trece testul de „susţinere” şi în ciuda disponibilităţii sale inepuizabile, este necesară elaborarea unor metode noi, eficiente şi economice, care să permită producerea hidrogenului direct din apă, fără a se mai utiliza în acest scop combustibili fosili.

Energia nucleară poate deveni o sursă de hidrogen „susţinută”, fie prin producerea temperaturilor înalte necesare, fie prin electricitate. Raportul NEA (Nuclear Energy Agency) asupra producerii hidrogenului pe cale nucleară (The NEA Report on Nuclear Production of Hydrogen, 2001), conchide că:

„Producţia nucleară a hidrogenului deţine potenţialul de a contribui semnificativ la furnizările de energie la nivel global ale secolului XXI. Producţia de hidrogen prin cracarea apei şi prin conversia asistată nuclear a surselor de alimentare fosile este tehnic posibilă şi poate furniza energie într-un mod care va diminua producţia globală a gazului de seră”.

Câteva tipuri de reactori de înaltă temperatură pot asigura temperaturi apropiate de 1000ºC necesare pentru producerea directă a hidrogenului, cum sunt reactorii cu gaz de înaltă temperatură sau reactorii cu metale topite. Cercetările şi dezvoltările legate de utilizarea energiei nucleare pentru producerea hidrogenului se află în curs de derulare într-un număr de ţări şi prin câteva agenţii internaţionale. Dintre acestea aminitm NEA şi AIEA, care urmăresc şi susţin acest rol potenţial deosebit de important pentru viitorul energiei nucleare.

Desalinizarea apei de mare

Apa proaspătă de calitate necesară este esenţială pentru viaţă. In multe părţi ale lumii, în particular în Africa, Asia şi Orientul Mijlociu există mari dificultăţi în asigurarea necesităţilor acute de apă ale agriculturii, industriei, dezvoltării urbane şi populaţiei aflată în creştere continuă.

Purificarea apei de mare necesită cantităţi considerabile de căldură. Instalaţii de desalinizare alimentate nuclear se află deja în funcţiune în Japonia şi SUA. Acestea asigură în special apa pură pentru utilizări la nivel local, dar nu pentru consumul la scală mare. Cu toate acestea ele au demonstrat că, pe măsură ce solicitările de desalinizare cresc, energia nucleară reprezintă o alternativă viabilă la combustibilii fosili utilizaţi ca sursă de căldură. Au prezentat interes pentru această posibilitate: Argentina, China, India, Marocul, Pakistanul, Republica Coreea şi Federaţia Rusă.

Incălziri industriale şi rezidenţiale

Una din aplicaţiile energiei nucleare care a existat de la început şi care are tendinţa de a creşte şi în viitor constă în utilizarea căldurii reactorului pentru a produce apă caldă sau vapori, pentru scopuri de încălzire industrială sau rezidenţială (termoficare). Experienţă importantă în acest domeniu deţin: Bulgaria, Canada, China, Germania, Ungaria, Japonia, Kazakhstan, Federaţia Rusă, Republica Slovacă, Elveţia, Ukraina şi SUA. La nivel mondial, aproximativ 1 % din căldura generată în reactorii

Page 4: Viitorul energiei nucleare

nucleari este utilizată în acest fel. Dezvoltarea reactorilor de dimensiune medie şi mică, în special pentru scopuri de termoficare, ar putea stimula această posibilitate de termoficare. Ea este urmărită cu succes în China şi Federaţia Rusă.

Producerea de izotopi

Atât isotopii radioactivi cât şi cei stabili sunt aplicaţi pe scală largă, în particular în medicină, industrie, agricultură, procesarea alimentelor şi cercetare. In anul 2000, izotopii erau produşi de peste 70 de reactori de cercetare şi de putere, din peste 60 de ţări.

In multe aplicaţii, izotopii nu au substituenţi şi în majoritatea lor sunt mai eficienţi şi mai ieftini decât alternativele existente. Deocamdată, ei rezultă ca produşi secundari ai activităţii de cercetare, dar pe viitor se preconizează construcţia unui anumit număr de reactori destinaţi special producţiei de izotopi. Pentru a ilustra importanţa şi diversitatea lor, vom face o scurtă trecere în revistă a utilizărilor mai reprezentative..

Aplicaţiile medicale

Izotopii au fost utilizaţi curent în medicină de peste 30 de ani, iar acum, anual, la scală mondială, sunt aplicaţi în peste 30 de milioane de procedee medicale critice. Ei sunt utilizaţi intensiv în detectarea tumorilor şi într-o largă varietate de tulburări (ca bolile cardiologice). Diagnosticarea se face cu ajutorul camerelor imagistice gamma. Cel mai important izotop pentru aceste scopuri este techneţiul - 99, produs în reactor. In lume există în funcţiune peste 20.000 de camere imagistice gamma, din care ~ 70 % utilizează techneţiul - 99.

In terapie, implantarea în corp a surselor radioactive sigilate, (brachyterapie sau radioterapie cu surse sigilate)) a fost utilizată pentru tratarea cancerelor de col, uter, sâni, plămâni, pancreas, prostată şi esofag. Izotopii importanţi pentru aceste scopuri sunt iodul - 125 şi paladiul - 103, ambii fiind produşi în reactor. La nivel mondial, brachyterapia este utilizată pentru tratarea cancerului în ~ 3.000 centre oncologice specializate, în sute de mii de proceduri anual.

Agricultură şi industrie

Industria este un mare utilizator al izotopilor, în principal în instrumentaţie şi echipamente de proces. Aplicaţiile includ instrumentaţie analitică şi de securitate, măsurători de poluare, măsurători fizice, iradierea alimentelor şi controlul nedistructiv. Iradierea alimentelor a fost aplicată cu succes la condimente, fructe, grâne, carne, peşte şi carnea de pasăre. Printre cei care au sprijinit aceste aplicaţii se numără Organizaţia mondială a sănătăţii (the World Health Organization) şi Administraţia Statelor Unite pentru alimente şi medicamente (the US Food and Drug Administration). Numărul ţărilor care au acceptat aceste aplicaţii, ca o măsură de îmbunătăţire a securităţii şi valorii nutriţionale a alimentelor, este în continuă creştere.

Page 5: Viitorul energiei nucleare

Perspective în utilizarea izotopilor

Perspectivele legate de utilizarea izotopilor nu sunt uşor de definit, deoarece ele variază de la un sector la altul, precum şi de la o regiune la alta, cu un oarecare declin în importanţă faţă de alte alternative aflate în dezvoltare. In domeniul medical, luat ca un întreg, utilizarea izotopilor este în creştere, într-un domeniu larg de aplicaţii. Tendinţele variază însă pentru fiecare aplicaţie specifică. De exemplu, terapia cu cobalt, controlată de la distanţă, va fi, progresiv, din ce în ce mai puţin aplicată, în favoarea utilizării izotopilor în brachyterapie, pentru care se prevede o puternică dezvoltare. Dezvoltarea de aplicaţii noi, va creea solicitări suplimentare de izotopi aflaţi deja în uz sau de izotopi noi.

Pentru aplicaţiile industriale, în general, cerinţele de izotopi sunt relativ stabile. Insă, dacă iradierea alimentelor se va răspândi foarte mult, vor creşte corespunzător şi necesităţile de cobalt radioactiv.

Deoarece mulţi din aceşti izotopi pot fi produşi în acceleratori, este dificil de prevăzut cum se vor reflecta schimbările în cererile de izotopi, ca o necesitate pentru capacităţile de producţie bazate pe reactorii noi.

Cercetarea şi dezvoltarea

Cercetarea şi dezvoltarea, care s-au dovedit esenţiale, pe tot parcursul existenţei lor, pentru toate aplicaţiile energiei nucleare, au constituit mijloacele prin care au fost realizate multe progrese importante în cunoaşterea umană. In context nuclear, dintre multiplele domenii al interesului cercetării şi dezvoltării, trei teme dominante sunt acum vizibile: reactorii avansaţi şi ciclurile de combustibil; tratarea avansată a deşeurilor şi suportul pentru operări în deplină securitate. Cercetările sunt efectuate de academii, guverne (inclusiv autorităţile reglementatoare) şi industrie, singure sau în combinaţii şi cu un accent crescut pe colaborarea internaţională în cercetarea şi dezvoltarea nucleară.

Reactorii avansaţi şi ciclurile de combustibil

Reactorii cu apă uşoară (LWR) reprezintă acum o tehnologie matură. In consecinţă, pe termen scurt, noile proiecte de reactori aflate în dezvoltare reprezintă o evoluţie a conceptelor existente, cu scopul de a îmbunătăţi siguranţa, economia operaţională şi flexibilitatea. Câteva proiecte îmbunătăţite, ce vor fi probabil finalizate, pentru o dezvoltare comercială, prin sau după anul 2015, vor include:

- proiecte noi de reactori cu apă în fierbere (BWR), incluzând reactorii cu apă în fierbere avansaţi (ABWR), din care doi au fost construiţi în Japonia, plus BWR 90+ şi reactorul cu apă simplificat (SWR) 1000;

- reactorii cu apă presurizată avansaţi, ca AP600, deja aprobaţi de autorităţile reglementatoare în SUA, cu versiunea sa supradimensionată la 1.000 MWe aflată acum în examinare regulamentară, plus reactorul cu apă presurizată European (EPR) şi reactorul internaţional, reformator şi sigur (the International Reactor innovative and secure, IRIS);

Page 6: Viitorul energiei nucleare

- proiectele de reactori răciţi cu gaz, incluzând reactorul modular cu pat de mortar (the Pebble Bed Modular Reactor, PBMR) şi reactorul modular cu heliu şi turbină de gaz.

Pe termen lung, concentrarea se va face pe tehnologiile înnoitoare de energie nucleară şi cicluri de combustibil. Conceptele aflate în studiu includ reactorii cu metal-lichid, reactorii de înaltă temperatură, reactorii ce folosesc thoriul ca şi combustibil şi tehnologiile de reciclare îmbunătăţite, pentru o mai bună utilizare a resurselor de uraniu şi thoriu. Aceste tehnologii avansate oferă promisiunea unei îmbunătăţiri substanţiale a sprijinului pentru energia nucleară. De exemplu, reactorii rapizi de tip breeder pot, în principiu, să îmbunătăţească de aproximativ 50 de ori eficienţa utilizării resurselor de uraniu. In Tabelul 1. se prezintă efectul progreselor tehnologice asupra disponibilităţii resurselor de combustibil.

Tabelul 1. Efectul progreselor tehnologice asupra resurselor de combustibilReactor/ciclu de combustibil Ani de producere a electricităţii Numai resurse de Total resurse de uraniu şi thoriu uraniu şi thoriu- Ciclu de combustibil actual(LWR, fără reciclare) 326 8.350- Ciclu de combustibil cu reciclare(numai plutoniu, o reciclare) 366 9.410- Reactor cu apă uşoară şi reactor rapid(combinat cu reciclare) 488 12.500 - Reactor rapid pur, ciclu de combustibilcu reciclare 10.000 250.000- Ciclu de combustibil avansat cu thoriu/uraniu, cu reciclare 17.000 35.000Sursă: Nuclear Fuel Resources:Enough to Last?, NEA News, No. 20.2 (2002)

Două proiecte internaţionale importante, descrise mai jos, încearcă să realizeze progrese în sistemele de energie nucleară şi ciclurile de combustibil.

Generation IV International Forum

Acest efort a început la finele anului 2000, ca o colaborare a guvernelor, industriei şi comunităţii de cercetare interesate, într-o tentativă de a dezvolta şi demonstra unul sau mai multe sisteme care ar putea fi desfăşurate comercial prin anul 2030 („generaţia 4-a” de sisteme nucleare). Obiectivul urmărit este acela de a face progrese faţă de sistemele existente, în domeniul economiei, securităţii şi siguranţei, susţinerii (promovării), rezistenţei la proliferare şi protecţiei fizice. La începutul anului 2003, membrii grupului erau: Argentina, Brazilia, Canada, Franţa, Japonia, Republica Coreea, Africa de Sud, Elveţia, Marea Britanie şi USA.

In octombrie 2002, au fost selectate şase concepte care să constituie obiectivul colaborării. Conceptele includ: un reactor rapid răcit cu sodiu, un reactor de temperatură foarte înaltă, un reactor supracritic răcit cu apă, un reactor rapid răcit cu gaz şi un reactor

Page 7: Viitorul energiei nucleare

cu săruri topite. Aproape fiecare din aceste concepte cuprind reciclarea combustibilului nuclear ars.

International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles (INPRO)

Această colaborare internaţională, iniţiată şi susţinută de AIEA, a fost lansată în anul 2001, cu obiectivul statuat de a sprijini utilizarea unei tehnologii nucleare sigure, sustenabile, economice şi rezistente la proliferare, pentru a face faţă necesităţilor globale de energie ale secolului XXI. La începutul anului 2002, membrii acestei iniţiative au fost: Comisia Europeană, Argentina, Canada, China, Germania, India, Olanda, Federaţia Rusă, Spania, Elveţia şi Turcia.

Tratarea avansată a deşeurilor

O abordare relativ nouă care ar putea schimba natura deşeurilor ce necesită o depozitarea geologică o constituie partiţionarea şi transmutaţia (P&T). Acest proces se referă la transmutaţia radionuclizilor cu viaţă lungă, în nuclizi cu o viaţă mai scurtă, folosind în acest scop captura neutronică sau fisiunea, eliminând prin aceasta acele părţi ale deşeurilor cu viaţă lungă care contribuie cel mai mult la generarea căldurii şi radioactivităţii. Prin urmare, partiţia şi transmutarea prezintă o posibilitate potenţială de reducere a timpului în care aceste deşeuri trebuie să fie menţinute izolat, de la câteva mii, la câteva sute de ani, adică pentru perioade care întră în experienţa umană, reducând astfel incertitudinile asociate performanţelor prezise ale depozitelor. Dar, operaţia de conversie a izotopilor cu viaţă lungă, pentru realizarea acestor scopuri, va necesita mai multe etape de P&T şi un ciclu de combustibil cu reprocesare dezvoltat. Prin urmare, soluţiile necesare de găsit pe parcursul acestui drum par a necesita timp îndelungat.

Abordările P&T de până acum variază în funcţie de practicile şi politicile de ciclu de combustibil din fiecare ţară, dar sunt suficient de similare pentru a încuraja colaborarea. Direcţiile principale ale cercetării sunt tehnologiile de separare avansată pentru înlăturarea produşilor de fisiune şi elementele transurane din combustibilul ars şi utilizarea, pentru operaţia de transmutare, a sistemelor de acceleratori şi reactori.

Cercetări în acest domeniu se desfăşoară în: Belgia, China, Franţa, Italia, Rusia, şi USA. Eforturi de colaborare la scală redusă includ: Franţa, Japonia, Republica Coreea, USA şi Comisia Europeană.

Cercetarea şi dezvoltarea în domeniul securităţii nucleare

Paralel cu cercetările şi dezvoltările intreprinse pentru perfecţionarea şi modernizarea tehnologiilor nucleare, au fost permanent continuate şi eforturile de susţinere, la nivel naţional şi internaţional, a operabilităţii în condiţii de siguranţă a centralelor electro-nucleare. La nivel internaţional, NEA gestionează un număr de proiecte de cercetare, de exemplu, the Halden Reactor Project în Norvegia. Acest proiect a fost în derulare timp de peste 40 de ani şi este susţinut de ~ 100 organizaţii din 20 de

Page 8: Viitorul energiei nucleare

ţări. Cercetările sunt efectuate, printre altele, asupra combustibililor şi materialelor, îmbunătăţirea performanţelor centralei şi securitatea operaţională

Alte cercetări şi dezvoltări internaţionale

Uniunea Europeană, prin Comisia Europeană şi Centrul comun de cercetare (the Joint Researc Centre, JRC), sponsorizează şi conduce numeroase proiecte de cercetare, în ajutorul programelor statelor membre. Cercetările legate de energia nucleară se derulează în 4 din cele 7 centre JRC., Astfel, the Institute for Reference Materials and Measuremenets (IRMM) de la Geel (Belgia), efectuează măsurători asupra interacţiunii neutronilor cu materialele, inclusiv măsurători de secţiuni eficace, de înaltă rezoluţie. The Institute for Transuranium Elements (ITU) de la Karlsruhe, Germania, efectuează cercetări legate de imunoterapia-alfa, actinide, securitatea combustibilului nuclear, caracterizarea combustibilului ars, partiţie ţi transmutare. The Insitute of Energy (IE) de la Petten, Olanda, efectuează cercetări legate de securitatea nucleară, dezvoltarea de sisteme noi de energie nucleară şi medicină nucleară. In fine, The Institute for the Protection and Security of the Citizen (IPSC), de la Ispra, Italia, efectuează cercetări legate de neproliferare şi garanţii nucleare.

AIEA mai sponsorizează şi alte cercetări şi dezvoltări prin programul său: „Co-ordinated Research Programme in nuclear energy, radioactive waste, waste technology ans safeguards”.

Concluzii

Energia nucleară reprezintă o sursă de energie, complexă din punct de vedere tehnic, care rămâne unică printre sursele de energie, ca urmare a unui număr mare de factori. In raport cu energia nucleară, în forma sa actuală, s-a arătat că:

- Energia nucleară este o sursă majoră de energie în lume, furnizând ~ 17 % din totalul electricităţii mondiale.

- Marea majoritate a reactorilor utilizează apa ordinară ca agent de răcire şi moderator, uraniul ca şi combustibil şi un ciclu de combustibil deschis (fără reprocesarea combustibilului ars).

- Depozitarea deşeurilor cu un nivel scăzut de radioactivitate sau cu un nivel intermediar, reprezintă o practică matură, dar depozitarea deşeurilor cu un nivel înalt de radioactivitate, încă nu s-a efectuat. Opoziţia publicului reprezintă principala constrângere, deşi au început să se facă progrese în implementarea soluţiilor.

- Pentru dezvoltarea energiei nucleare sunt esenţiale nivele foarte înalte de securitate, deşi un anumit grad de risc, rămâne.

- A fost dezvoltat un sistem eficient de protecţie radiologică, bazat pe trei principii: justificare, optimizare şi limitare.

- Centralele nuclearo-electrice existente sunt în general competitive din punct de vedere economic, chiar pe o piaţă instabilă, dar deciziile de a se construi noi unităţi, pot depinde de factori politici publici.

Page 9: Viitorul energiei nucleare

- Cadrul legislativ naţional şi acordurile internaţionale guvernează virtual toate aspectele legate de utilizarea energiei nucleare, indicând o mai largă implicare guvernamentală decât pentru alte surse de energie,

- Energia nucleară prezintă o serie de avantaje faţă de alte surse de energie, dintre care amintim: 1) generarea de electricitate se face fără emisii de carbon sau de alţi agenţi poluanţi în atmosferă; 2) securitatea aprovizionării.

- Sunt urmărite consecvent progresele evolutive şi revoluţionare în tehnologie, care ar putea conduce la dezvoltarea de aplicaţii noi ale energiei nucleare şi la îmbunătăţirea performanţelor sistemelor de energie nucleară.

In lumina acestor caracteristici, energia nucleară se află, într-o oarecare măsură, la o răscruce la începutul celui de al doilea secol nuclear, deoarece este supusă unor analize minuţioase de către guverne, public şi industrie. Factorii de decizie se confruntă cu dificultatea de a găsi modul de asigurare continuă a necesităţilor de energie la nivel global, reducând la minim impactul negativ producţiei de energie asupra mediului. Ei trebuie să ia în consideraţie atitudinea publicului, costul şi competitivitatea diferitelor surse de energie şi obiectivele politicii publice, ca securitatea aprovizionării şi neproliferarea. După modul cum vor fi rezolvate aceste tensiuni între diferiţii factori conflictuali, se va putea defini, în ultimă instanţă, extinderea aplicării energiei nucleare la scală mondială. Un rol semnificativ l-ar putea avea şi rapiditatea cu care anumite progrese tehnologice ar putea fi aplicate.

In cazul în care nu se va putea argumenta satisfăcător rolul competitiv din punct de vedere al energiei nucleare precum şi siguranţa acesteia şi că există soluţii acceptabile pentru gestionarea deşeurilor, atunci probabil îşi va pierde din importanţă. Dar, dacă se va putea demonstra contrariul, este de aşteptat la un puternic reviriment al acesteia în viitor.

Bibliografie:

1.Nuclear Energy Today, AEN OECD 20032.OECD Nuclear Energy Agency (www.nea.fr)3. International Atomic Energy Agency (IAEA) (www.iaea.org/worldatom)4. G. Văsaru: Elemente de energetică nucleară,, Dacia, Cluj-Napoca, 2009

Dr. Gheorghe VĂSARU