آمال كبيرة ومخاوف أمنية بشأن المفاعلات النووية من الجيل التالي

تعمل المفاعلات النووية من الجيل التالي على إثارة الجدل حول ما إذا كان وقودها يمكن استخدامه في صنع القنابل، مما يعرض الجهود الرامية إلى منع انتشار الأسلحة النووية للخطر.

ومن الممكن نظريًا استخدام اليورانيوم الموجود في الوقود لتطوير سلاح نووي. تستخدم المفاعلات الأقدم مثل هذه التركيزات المنخفضة أنهم لا يشكلون تهديدًا حقيقيًا لانتشار الأسلحة. لكن بعض الخبراء يحذرون من أن المفاعلات المتقدمة ستستخدم تركيزات أعلى، مما يجعلها هدفا محتملا للجماعات الإرهابية أو الدول الأخرى الراغبة في الحصول على الوقود اللازم لتطوير أسلحة نووية خاصة بها.

ويقولون إن الولايات المتحدة لم تكن مستعدة بما يكفي للتحوط ضد هذا السيناريو الأسوأ، ويطالبون الكونجرس ووزارة الطاقة بتقييم المخاطر الأمنية المحتملة فيما يتعلق بوقود المفاعلات المتقدم.

ولا يزال خبراء آخرون ومجموعات صناعية يعتقدون أنه من غير الممكن أن يتحقق مثل هذا السيناريو الأسوأ. لكن القضية بدأت تصل إلى ذروتها مع تحول المفاعلات النووية إلى مصدر للطاقة أكثر جاذبية، مما حصد دعما نادرا من الحزبين في الكونجرس.

تولد المفاعلات النووية الكهرباء دون إنتاج انبعاثات الغازات الدفيئة المسببة لتغير المناخ. وعلى عكس الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، التي تتقلب مع الطقس والوقت من اليوم، توفر المفاعلات النووية مصدرا ثابتا للكهرباء على غرار محطات توليد الطاقة بالغاز والفحم. في وقت سابق من هذا الشهر، وقع الرئيس جو بايدن على تشريع من الحزبين ليصبح قانونًا يهدف إلى تسريع تطوير المفاعلات النووية من الجيل التالي في الولايات المتحدة من خلال تبسيط عمليات الموافقة.

إن مفاعلات الجيل التالي أصغر حجما ونموذجية، ويهدف إلى جعلها أرخص وأسهل في البناء من محطات الطاقة النووية القديمة. وبصرف النظر عن توليد الكهرباء، يمكن أيضًا استخدام تصميمات المفاعلات الصغيرة لإنتاج حرارة عالية الحرارة للمنشآت الصناعية.

صادقت اللجنة التنظيمية النووية الأمريكية (NRC) على تصميم مفاعل معياري صغير متقدم لأول مرة في العام الماضي. ومن المحتمل أننا لا نزال على بعد سنوات من رؤية المصانع التجارية قيد التنفيذ. ولكن إذا أرادت الولايات المتحدة الوصول إلى هناك، فسيتعين عليها أيضًا بناء سلسلة توريد للوقود الذي ستستهلكه تلك المفاعلات المتقدمة. يتضمن قانون الحد من التضخم 700 مليون دولار لتطوير إمدادات الوقود المحلية.

تعمل مفاعلات اليوم عمومًا بالوقود المصنوع من نظير اليورانيوم المسمى U-235. يحتوي اليورانيوم الموجود طبيعيًا على تركيزات منخفضة جدًا من اليورانيوم 235؛ ويجب “تخصيبه” – عادة بنسبة تركيز تصل إلى 5% من اليورانيوم 235 بالنسبة للمفاعل التقليدي. ستعمل المفاعلات الأصغر حجمًا على وقود أكثر كثافة للطاقة ومُخصب بنسبة تتراوح بين 5 إلى 20 بالمائة من اليورانيوم 235، ويُسمى HALEU (اختصار لليورانيوم منخفض التخصيب عالي الفحص).

وهذا التركيز العالي هو ما يثير قلق بعض الخبراء. يقول تحليل سياسي صاغته مجموعة من خبراء ومهندسي الانتشار النووي ونُشر في المجلة: “إذا تم إثبات قابلية استخدام هاليو للأسلحة، فإن حتى مفاعلًا واحدًا سيشكل مخاوف أمنية خطيرة”. علوم الشهر الماضي (بما في ذلك مؤلف يُنسب إليه الفضل في كونه أحد مهندسي القنبلة الهيدروجينية الأولى).

ويعتبر الوقود الذي يحتوي على نسبة تركيز لا تقل عن 20 بالمئة يورانيوم عالي التخصيب، والذي يمكن استخدامه لتطوير أسلحة نووية. مع وصول تصميمات HALEU إلى 19.75 بالمائة من اليورانيوم 235، يقول المؤلفون، لقد حان الوقت للولايات المتحدة للتفكير مليًا في مدى أمان الجيل القادم من المفاعلات النووية من النوايا الخبيثة.

“نحن بحاجة للتأكد من أننا لا نواجه أنفسنا هنا والتأكد من أن جميع أحكام الأمن والسلامة موجودة أولاً قبل أن ننطلق ونبدأ في إرسال [HALEU] يقول ر. سكوت كيمب، الأستاذ المشارك في العلوم والهندسة النووية ومدير مختبر معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للأمن والسياسة النووية:

تعود عتبة الـ 20% هذه إلى السبعينيات، ومن الواضح أن الجهات الفاعلة السيئة لديها المزيد من المعلومات والأدوات الحسابية المتاحة لها لتطوير الأسلحة، كما كتب كيمب وزملاؤه في الورقة البحثية. وتؤكد الصحيفة أنه قد يكون من الممكن تصنيع قنبلة باستخدام هاليو أقل بكثير من عتبة الـ 20%.

ولحسن الحظ، فإن القيام بذلك سيظل صعبا للغاية. يقول تشارلز فورسبيرج، عالم الأبحاث الرئيسي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والزميل السابق في مختبر أوك ريدج الوطني: “هذه ليست سرقة بسيطة”. ويقول إنه قد يتعين على مجموعة ما أن تسرق وقودًا يكفي لمدة عامين من مفاعل صغير متقدم لصنع نوع القنبلة الموصوفة في الورقة.

حتى مع تصميم أسلحة فعالة، يقول إن الأمر سيتطلب فريقًا متطورًا يضم عدة مئات من الأشخاص على الأقل للقيام بجميع الخطوات اللازمة لتحويل هذا الوقود إلى معدن اليورانيوم لصنع سلاح قابل للتطبيق. “ما لم يكونوا أفضل بكثير مني ومن الزملاء الذين أعمل معهم، مجموعة دون وطنية [like a terrorist group] يقول: “ليس لديه فرصة”. الحافة.

إن الدولة المعادية ستكون لديها قدرة أكبر من مجموعة صغيرة. لكنه لا يزال لا يعتقد أن الأمر يستحق ذلك بالنسبة لهم. ومن خلال مواردهم، يمكنهم المضي قدمًا وبناء مصنع لإنتاج اليورانيوم المستخدم في صنع الأسلحة، والذي يتم تخصيبه عادةً بنسبة تزيد عن 90 بالمائة من اليورانيوم 235.

ويقول إن الخطر الأكثر مصداقية هو أن تبدأ دولة أخرى في إنتاج وتخزين الهاليو لمفاعلات المستقبل – ولكن في الواقع لديها نوايا أكثر شرًا في الاعتبار. بمجرد قيامهم بتخصيب اليورانيوم لصالح هاليو، فقد بدأوا بالفعل في بناء قدرتهم للوصول إلى اليورانيوم المستخدم في صنع الأسلحة. يقول فورسبرج: “هذا هو مصدر القلق الذي نشعر به تجاه أي دولة قومية تقرر إنتاج هاليو”. “لقد اتخذوا بعض الخطوات… إنهم يتجهون مباشرة إلى خط السباق.”

بصرف النظر عن مطالبة الكونجرس بإجراء تقييم أمني محدث لـ HALEU، تقترح الورقة وضع حد أدنى لتخصيب اليورانيوم بناءً على أبحاث جديدة أو تكثيف الإجراءات الأمنية لـ HALEU لتتوافق بشكل أوثق مع تلك الخاصة بالوقود القابل للاستخدام في الأسلحة.

على عكس مؤلفي الكتاب علوم في ورقة بحثية، يعتقد فورسبيرج أن الاحتياطات المناسبة مطبقة بالفعل للحفاظ على أمان المفاعلات النووية من الجيل التالي وHALEU في الولايات المتحدة. ويقول إن المخاطر الأمنية كانت مفهومة ومناقشتها جيدًا لعقود من الزمن، على الرغم من أن معظمها معلومات سرية. وهذا جزء مما يجعل من الصعب تهدئة المخاوف.

“آراء مؤلفي هذه الدراسة لا تقدم أي معلومات جديدة من شأنها أن تثبط تطوير ونشر HALEU وفقًا للمتطلبات الصارمة بالفعل التي وضعتها الهيئات التنظيمية الأمريكية والدولية،” جينيفر أولي، نائب رئيس الخدمات الفنية والتنظيمية في وقال معهد الطاقة النووية في بيان أرسل عبر البريد الإلكتروني إلى الحافة.

تلاشت بعض المخاوف المحيطة بالطاقة النووية في أعقاب كوارث تشيرنوبيل عام 1986 وفوكوشيما عام 2011 مع الحاجة إلى إيجاد مصادر للطاقة لا تساهم في تغير المناخ ومع وعود بتقنيات أكثر تقدمًا. ولكن ليس الجميع مقتنعين، والمخاوف الأمنية التي ظهرت مع هاليو تتوافق مع القضايا الأخرى التي يتناولها المنتقدون فيما يتعلق بالطاقة النووية.

يقول إدوين ليمان، مدير سلامة الطاقة النووية في اتحاد العلماء المعنيين ومؤلف آخر للدراسة: “ما لم يكن هناك سبب وجيه حقًا للتحول إلى أنواع الوقود التي تشكل مخاطر أكبر للانتشار النووي، فمن غير المسؤول متابعة ذلك”. أثار ليمان أيضًا مخاوف بشأن النفايات المشعة الناتجة عن المفاعلات النووية على مر السنين. “لا يوجد سبب وجيه.”