Scienco

OPINIO

Nuklea brulaĵ-ciklo: ĉu ĥimera kastelo?

Ĉu eblas produkti pli multe da brulaĵo ol estas efektive konsumita? Se jes, tio estus granda beno por la homaro – kaj precipe por landoj, kie ne abundas energiaj resursoj.

Jam en la 1950aj jaroj sciencistoj esploris la eblon pri paca uzado de nuklea energio: ili trovis, ke tia „rozkolora” ideo pri nuklea ciklo povos realiĝi per teknologio, per kiu oni reprenu uranion kaj plutonion el eluzitaj brulaĵoj, generante en regenera reaktoro pli da brulaĵoj ol estas forkonsumitaj. Ĝis la 1980aj jaroj Usono, Sovetio, Francio, Britio, Germanio kaj Japanio aktive entreprenis la ekspluatadon kaj la konstruadon de reprilaboraj fabrikoj kaj rapidaj regeneraj reaktoroj.

En la naturo ekzistas du specoj (izotopoj) de uranio: 0,7 % estas uranio-235 (kun nukleo facile fendebla) kaj 99,3 % estas uranio-238 (preskaŭ nefendebla nukleo). En malpezakva reaktoro de centralo, la konsumado de nuklea brulaĵo estas nur 3-5 % de la tuta brulaĵo, dum 95-97 % de la eluzite restanta brulaĵo konsistas je 93-95 % el uranio-238, je 1 % el uranio-235, kaj je 1 % el fendebla plutonio-239.

En nuklea brulaĵ-ciklo, esencan rolon ludas plutonio en du manieroj. Unue, en reprilabora fabriko oni miksas uranion kaj plutonion kaj faras plutoni-miksitan oksiditan brulaĵon (MOX), kiun oni bruligas en malpezakvaj reaktoroj. Due, en rapida regenera reaktoro oni transformas uranion-238 en plutonion-239, kiu siaflanke generas energion ¹.

Malsukcesaj projektoj

Tamen, ĝis la mezo de la 1990aj jaroj Usono, Britio kaj Germanio haltigis kaj forĵetis projektojn unu post la alia en la fazo de prototipaj reaktoroj (post la eksperimenta fazo). Jam la projekto pri nuklea brulaĵ-ciklo estas eksmoda kaj ne indas plian atenton: unue, regenera reaktoro havas teknikan sekurec-problemon; due, produktado de elektro per brulaĵo MOX ne estas malmultekosta; trie, plutonio povas esti uzata kiel materialo de nukleaj armiloj. Tial en liberekonomiaj kaj demokratiaj landoj estas malfacile subteni tiel grandajn elspezon kaj nesekurecon, dum la kostoj de renovigebla energio rapide malaltiĝis. Fakte hodiaŭ Rusio, Ĉinio kaj Barato ² plu antaŭeniras en la evoluigo de regeneraj reaktoroj.

La reaktoro Monĵu

En Japanio la prototipa rapida regenera reaktoro Monĵu ³ estis konstruita en 1980, sed okazis oftaj akcidentoj kiel tralikado de likva natrio uzata kiel malvarmigilo kun sekvaj longaj haltigoj. Finfine en 2016 oni decidis la malfunkciigon de Monĵu, kiu funkciis nur 220 tagojn post la ekkritiĝo en 1994, kaj elspezis pli ol unu duilionon da enoj (preskaŭ 8000 milionojn da eŭroj). Tamen, malgraŭ multflankaj kritikoj kaj kontraŭoj, oni samtempe decidis daŭre evoluigi kaj konstrui novan demonstran reaktoron kunlabore kun la franca projekto Astrid (Altgrada natria teknologia reaktoro por industria demonstrado). Kvankam en aŭgusto 2019 Francio anoncis la haltigon de la menciita projekto, Japanio obstine tenas sin je la projekto de rapid-regenera reaktoro.

Prokrastoj kaj kromaj problemoj

Ankaŭ tute ne glate iris la reprilabora fabriko, kiun oni ekkonstruis en 1993, celante finkonstruon en 1997, sed post 24 prokrastoj ĝi ankoraŭ ne ekfunkciis pro teknikaj ŝanĝoj kaj akcidentoj. La buĝetita konstru-kosto de 760 000 milionoj da enoj (6000 milionoj da eŭroj) kvarobliĝis. Eĉ se la fabriko kompletiĝos, la uzado de produktota plutoni-miksita brulaĵo (MOX) estos ekonomie ne-realisma.

Japana politiko

Kial Japanio tiel kroĉiĝas al la iam esperplena plano, kiu tamen estas ŝajne ĥimerkastela kaj forĵetiĝis de aliaj kapitalismaj landoj? En Japanio politikon pri nukleaj centraloj kaj elektroproduktado decidas fermita grupo, la fifama nuklea vilaĝo (aŭ mafio), en kiu burokratoj, industriistoj, inkluzive de elektro-firmaoj kaj inĝenieraj firmaoj, kaj fakaj esploristoj firme defendas siajn akiritajn interesojn. Ĉi tiun senliman anomalian politikon kaj elspezon nek la politikistoj nek la popolo povas bremsi, kvankam la kostojn de la projektoj per elektrotarifoj kaj impostoj pagas ja la popolo.

Amasiĝo de plutonio

Aldonindas, ke pro la longa interrompo de ambaŭ projektoj en Japanio amasiĝas 45 tunoj da plutonio: kvanto sufiĉa por fari 6000 atombombojn. Kvankam nuntempe ne ekzistas plano por ekspluati nukleajn armilojn, Japanio havas taŭgajn teknologion, materialon kaj buĝetajn rimedojn por fari nukleajn armilojn ene de unu jaro. Tial ne malmultaj alilandaj fakuloj rigardas Japanion kiel „efektivan” posedanton de nukleaj armiloj.

1. Rapida regenera reaktoro uzas rapidajn neŭtronojn, kiuj estas elpelitaj dum nuklea fisio, kaj 238-uranio transformiĝas per kapto de neŭtrono kaj du beta-disiĝoj, unue al neptunio kaj sekve al plutonio (²³⁸U + n → ²³⁹U → ²³⁹NP → ²³⁹Pu).

2. Barato, kun abunda enlanda torio, prilaboras sian propran projekton de rapida regenera reaktoro.

3. La vorto Monĵu devenas de la sanskrita manĵustri, unu el la bodisatvoj, kiu havas profundan saĝon.