גרעין במקום פחם – האם יש פתרון אחר?

ניסיתי להסביר במאמרי מ-25 לאוקטובר שהזמן לפתרונות "ירוקים" לבעיית האקלים כבר אזל (ואני בספק אם היינו פותרים אותה בדרך שמציעה אילנה אפילו אם עמדו לרשותנו עוד 100 שנה לעשות ניסיונות). אני שותף לדעה של קלימטולוגים מובילים שאנו כבר עברנו, או קרובים מאד לנקודת ה"אל חזור" (tipping point) שמֵֵעֵבר לה אנו מאבדים  כל שליטה, וכדור הארץ ימשיך להתחמם ולהידרדר, באופן בלתי תלוי בכמות ה-CO2 שנכניס לאטמוספירה, עד שנגיע לעולם חדש עם טמפרטורות שטרם הכרנו. אם גם נשרוף את הביטומן מחולות הזפת בקנדה (שהוא דלק 'מלוכלך' במיוחד – כלומר, משחרר הרבה CO2 לאטמוספירה בזמן הפקתו וזיקוקו) – ייתכן שכדור הארץ יהפוך לגיהינום כמו כוכב הלכת נוגה (שבו לאטמוספירה המורכבת בעיקר מ-CO2 96%, יש טמפרטורה של C °460 ולחץ של 100 אטמוספירות). בהצבעה בסנט האמריקאי לפני שבועיים היה חסר רק קול אחד לאישור חקיקה להנחת צינור (Keystone pipeline) שיוביל את הביטומן הכבד מחולות הזפת בקנדה אל בתי הזיקוק בטקסס. הסיפור עדיין לא נגמר. מייצגי האינטרסים של חברות הנפט לא יוותרו בנקל.

הפגנה נגד הנחת צינור קיסטון בוושינגטון בירת ארה"ב, 2013 (מקור)

מה שהוציא את ההמונים למצעד האקלים הגדול בבירות העולם לפני חודשיים היה הגילוי שרזרבות עצומות של מתאן, הכלואות בתחתית הים הקפואה של המדפים היבשתיים של האוקיאנוס הסיבירי ובאדמות הקפואות של אלסקה וסיביר, התחילו לבעבע החוצה בכמויות כתוצאה מהתחממות כדור הארץ. המנוע העיקרי להתחממות היום היא ההפשרה וצמצום שטחה של כיפת הקרח בקוטב הצפוני, המחזירה כמעט את כל קרינת השמש שנופלת עליה. בהתמוססותה, חושפת את מימי ים שבולעים את הקרינה ומתחממים הלאה. התחממות האוקינוס גורמת לשחרור המתאן, הוא גז חממה פי 20 יותר אפקטיבי מ- 2CO, והנה לכם מעגל משוב חיובי שדוחף את הטמפרטורה מעלה מעלה. לא פלא שאחת הסיסמאות בהפגנות הייתה "להציל את הפלנטה שלנו!"

הפתרונות שמציעה אילנה הם בין השאר, "התגייסות אוניברסלית לשינוי צורת החיים שלנו", כולל בניית בתים "ירוקים", הרחבת התחבורה הציבורית ונסיעה באופניים במקום במכוניות, שינויים בהרגלי הצריכה, כולל הפסקת אכילת בשר…

בדקתי את נושא צריכת בשר בקר בארץ מפותחת – ארה"ב. מצאתי בדו"ח ה-EPA (סוכנות ממשלתית להגנת הסביבה) שב-2012 פליטת גזי החממה מחקלאות הייתה 9% מכלל הפליטה, ותרומת בעלי חיים (בעיקר בקר) הייתה שליש מזה, כלומר 3%. בשאר העולם האחוז היה גבוה יותר, אבל ללא ספק יקטן כאשר עליית רמת החיים תלווה בעליית צריכת האנרגיה (חשמל, תחבורה וכו'). באותה שנה 82% מהאנרגיה בעולם (לא רק חשמל) הופקו מדלק מאובנים (נפט, פחם וגז). נראה ששינוי הרגלי האכילה לא היה משפיע הרבה על מאזן גזי החממה. צמצום אכילת הבשר בארה"ב ב-30% למשל (משימה לא קלה) היה מקטין את פליטת גזי החממה ב-1% בלבד. אני תומך ברוב הצעותיה של אילנה, אבל לא במקום מאבק החלטי להמעיט או לדחות את אסון האקלים שעומד בפתח. בכלל, הצעותיה של אילנה כיצד להקטין את התחממות כדור הארץ דומות לשימוש באקמול כטיפול במחלה ממארת.

במאמרי הקודם הסברתי גם שאין ביכולתה של "אנרגיה ירוקה" (פאנלים סולריים, טורבינות רוח) להיות תחליף לאנרגיית מאובנים ביצירת חשמל. בשנת 2011 התפוקה העולמית של אנרגיה חשמלית "ירוקה" הגיעה ל-4% בערך. אפילו שהאחוז יוכפל תוך 20 שנה, זה לא ישנה משמעותית את שיעור פליטת גזי החממה לאטמוספירה. ואחרי 20 שנה – אלוהים גדול. אנרגיית השמש והרוח אינה יציבה או קבועה. אין שמש בלילה ועוצמת קרינתה תלויה בשעת היום, בעונה, בעננות.  כשיש רוח, טורבינות הרוח מסתובבות, כשאין – הן עומדות.  בבית בודד, אפשר להטעין בטריות בשעת שיא הקרינה, ולנצל את הבטריות הטעונות בלילה, אבל קשה לנהל רשת החשמל של מדינה על בטריות או אמצעי אגירת אנרגיה אחרים. בגרמניה שמעלה על נס את הכמות הגדולה של אנרגיה ירוקה שהיא יוצרת, השימוש בפחם ליצירת חשמל עלה ב-13% בארבע השנים האחרונות, ואשר להתחייבותה להקטין את פליטת גזי חממה, מעירה סוכנות הסביבה האירופאית ש"גרמניה מתקדמת בכיוון הלא נכון".

ארגון הבריאות העולמי מעריך שמיליון בני אדם מתים מדי שנה מזיהום אויר שמקורו משריפת פחם. בסין מעריכים שהנזק לנפש ולכלכלה מזיהום אוויר שמקורו מאנרגיית הפחם מגיע ל-6% מהתל"ג!! הרעיון לייצור תשתית לאנרגיה נקייה (שאינה יוצרת זיהום אויר או גזי חממה) ע"י מעבר מדלק מאובנים לאנרגיה גרעינית הועלה ע"י קלימטולוגים מובילים בעולם. ממשלות סין, הודו, דרום קוריאה, פקיסטן, רוסיה ואחרות, כפי שנפרט בהמשך, הגיעו כנראה לאותה מסקנה. מונח לפני כתבה מהעיתון הבריטי (The Independent 23.2.2009) בו מצוטט סטפן טינדייל, המנהל לשעבר של גרינפיס (Greenpeace), שעד התפטרותו היה איש אנטי-גרעיני נחוש, שהצהיר כי "השינוי בדעתי [כאשר הגיע למסקנה שאין ברירה מניצול אנרגיה גרעינית כתחליף לאנרגיית מאובנים] לא היה פתאומי…אבל רגע האמת הגיע כאשר דווח על המסת האדמות הקפואות של סיביר תוך שחרור מתאן…"

אילנה כותבת שהבעיה של הפסולת הגרעינית "אינה מאד אקוטית כאשר מדובר בכורים גרעיניים ספורים ברחבי העולם". נדון בבעיית הפסולת הגרעינית בהמשך, אבל נתייחס תחילה ל"כורים הגרעיניים הספורים (כביכול) בעולם". ב-2012 10.9% מהחשמל בעולם יוצר בכורים גרעיניים, 68% מדלק מאובנים, 2.4% מרוח, 0.5% משמש. ישנם היום כ-450 כורים גרעיניים לייצור חשמל בעולם, כ-100 מהם בארה"ב, 58 בצרפת, 33 ברוסיה, 23 בדרום קוריאה, 21 בסין, 21 בהודו, 19 בקנדה, 16 בבריטניה. ביפן נסגרו כל 54 הכורים הגרעיניים שלה אחרי פוקושימה אבל 48 מהם עומדים להיפתח מחדש. גרמניה מאידך החליטה לסגור את כל 9 הכורים שעדיין פעילים היום עד 2022. 72 כורים גרעיניים חדשים בעולם נמצאים בתהליכי בנייה היום, כמעט מחציתם (31) בסין, 10 ברוסיה, 7 בהודו, 5 בארה"ב, 4 בקוריאה הדרומית, 4 בפקיסטן, 4 באיחוד האמירויות הערביות. ובתכנון – סין מתכננת לבנות עוד כורים "בין המתקדמים בעולם", כך שתפוקת האנרגיה הגרעינית שלה תגדל פי 4-5 עד 2020, פי 3 נוסף עד 2030, והרבה יותר עד 2050; הודו מתכננת לבנות עוד 20 כורים, רוסיה עוד 14, דרום קוריאה עוד 5, פקיסטן עוד 32(!) עד 2050.

לסיכום – באסיה וברוסיה אנו עדים לתנופה מרשימה בבניית כורים גרעיניים לייצור חשמל.

ומה במערב אירופה וארה"ב? גרמניה, כפי שהזכרנו, מתכוונת לסגור את כל הכורים שלה עד 2022, בצרפת התקבל חוק שיש להקטין את חלקה של האנרגיה הגרעינית בייצור חשמל מ-75% ל-50% (אם כי בצרפת, כמו בבריטניה, אמורים לבנות עוד כור אחד, מהדור השלישי). מרביתם של 211 הכורים הפעילים באיחוד האירופי היום נבנו בשנות ה-70' וה-80' של המאה הקודמת, עם אורך חיים מתוכנן של 40 שנה, כך שרבים מהם אמורים כבר להיסגר, או לעבור שיפוץ יקר שיאריך את אורך חייהם. דו"ח של ארגון התעשייה הגרעינית העולמית משנת 2014 מזהיר, שאם קובעי המדיניות לא יגישו תכניות מידיות להחליף את הכורים המזדקנים, האנרגיה הגרעינית באירופה תיכנס לשלב הדמדומים שלה.

המצב בארה"ב אינו טוב יותר – אין אף כור אחד מבין 100 הכורים הפעילים שם שבנייתו החלה אחרי 1973.

לבסוף, אם רוצים להסביר את השוני ביחס לאנרגיה הגרעינית בין מזרח ומערב, לפי דעתי הוא משקף את הסתירה בין העולם המתעורר והעולם השוקע. במערב נדבקו בהיסטריה ובפחד לגבי הגרעין שהופצו ע"י אמצעי התקשורת וביטאו את האינטרסים של חברות הנפט הגדולות באירופה ובארה"ב. בארצות אסיה כנראה שהושפעו פחות, ויכלו לשקול את הפתרונות הרציונליים הנחוצים לתיעוש ארצותיהם.

הבטיחות של הכורים הגרעיניים

הכור שנפגע בצ'רנוביל בשנת 1986 היה מ"הדור הראשון" עם פגם מובנה שככל שטמפרטורת הכור עלתה, כן גברה פעילותו, ובזה הפך אותו לבלתי יציב. כתוצאה, ברגע שמוטות הבקרה הוצאו מממנו (כפי שאמנם קרה!) הייתה רק שאלה של זמן עד שהכור ייצא מכלל שליטה ויתפוצץ. בשנת 1972 התחילו בייצור של כורים מ"הדור השני" שהוכנסו בהם שיפורים בטיחותיים ואחרים, וניתן גם להאריך את אורך החיים המתוכנן מ-40 ל-60 שנה. מעריכים שאסון מהסוג שהיה בצ'רנוביל לא יכול היה לקרות עם כורים מהדור הזה.

הכורים בפוקושימה היו מהדור השני. האסון קרה שם לאחר רעידת אדמה נדירה בעצמתה, שגרמה לגל צונאמי בגובה 14 מטר (גובה של בניין של 5 או 6 קומות) בו בזמן שגובה קירות המגן שסככו על הכורים היו 10 מטר בלבד. למרות שפעילות הכורים  הופסקה אוטומטית, מוטות הדלק המשיכו להתחמם בגין הרדיואקטיביות של תוצרי הביקוע בתוכם. מערכת החשמל קרסה והגנרטורים הרזרביים שהיו אמורים להזרים מי קירור לכורים הוצפו בגל הצונאמי ולא פעלו. (נשים לב, אגב, שבניית כורים חדשים בארה"ב הופסקה עוד ב-1973, 6 שנים לפני התאונה באי שלושת המילין ו-13 שנים לפני צ'רנוביל – לא היה צורך בתאונות בכורים כדי ללבות את ההיסטריה האנטי גרעינית בארה"ב).

ב-2008 סין הזמינה ארבעה כורים מ"הדור השלישי" מתוצרת (Westinghouse AP1000) שקיבלו אישור בטיחות אמריקאי עוד ב-2005. (האמריקאים שמחו כנראה שמישהו יבנה את הכור הזה על מנת שיוכלו לשווק אותו בעולם – בארה"ב עצמה קשה כידוע להתקין כורים גרעיניים. נציין שרוב מניותיה של ווסטינגהאוס נמכרו בינתיים לחברה היפנית טושיבּה). בין הדרישות הבטיחותיות הייתה הדרישה שהכור יעמוד בפני מתקפה של מטוס 'מתאבד' (כלומר, לא תיגרם המסת הליבה למרות הנזק לגוף הכור כתוצאה מפגיעת מטוס). קירור החירום של הכור אינו מבוסס על משאבות מופעלות ע"י חשמל או בטריות. מעריכים שאסון פוקושימה לא יכול היה לקרות בכור מדור שלישי. (הכור הראשון מדגם זה אמור להתחיל לפעול השנה בסין והאחרים עד 2016. סין בינתיים מתכננת בניית כורים כאלה בהמשך בתפוקה מוגדלת ב-40%, ואח"כ ב-70%.)

מלבד שלוש התאונות בכורים גרעיניים שתיארנו במאמר הקודם, היו גם תאונות קטנות יותר בכורים בעולם, למשל נזילה של מי קירור רדיואקטיביים מצנרת לקויה, ועובדי הכורים נחשפו כתוצאה לקרינה. אפשר לקבוע אמנם שמספר הנפגעים מתקלות כאלה קטן בהרבה ממספר נפגעי עבודה באתרי בנייה או במפעלים להרכבת מכוניות בעולם.

מספר מדינות (סין, יפן. הודו, דרום קוריאה, רוסיה) החלו בפיתוח כורים מהדור הרביעי, שעובדים בטמפרטורות גבוהות, אבל פעילותם יורדת ככל שהטמפרטורה עולה ונפסקת אוטומטית כאשר הקירור נפסק – מבלי שחלה המסת ליבת הכור ובריחת חומר רדיואקטיבי ממנה. הודות לבטיחות של הטכנולוגיה הזאת היא כבר מיושמת, בעיקר בסין, לבניית כורי "נויטרונים מהירים" וכורים על בסיס תוריום (thorium) שאמורים לפתור את בעיית הפסולת הגרעינית. נדון בכורים אלה בפרק הבא.

[שאלת בטיחות הכורים שונה מבטיחות המתקנים להפרדת פלוטוניום (ליצירת פצצות למשל). הפרדת הפלוטוניום מתבצעת באמצעים כימיים, כאשר חלק  מהחומרים, כולל חלק מתרכובות הפלוטוניום, נמצאים בצורת גז, ובכדי להיפטר מהגז משתמשים בארובות גבוהות (סימן היכר לכורים להפרדת פלוטוניום) שנפתחים רק כאשר הרוח נושבת בכיוון "הנכון". פלוטוניום הוא חומר מסוכן מאד, בפרט כאשר הוא נשאף לתוך הריאות. יש לו נטייה אז להצטבר בגושים קטנים על העצמות וליצור שם סרטן העצמות או לוקמיה. בכפרים בקרבת המתקן הגרעיני "סלאפילד" (Sellafield) לייצור ולהפרדת פלוטוניום באנגליה, נמדדו בשנות ה-70 וה-80 מקרי לוקמיה בילדים בשיעור שעלה פי 5-10 מהממוצע הארצי; ולפני כ-30 שנה תוחלת החיים בעובדים בכור בדימונה (המייצר פלוטוניום) היה 46 שנים, בהשוואה לתוחלת החיים הממוצעת של גברים בכל הארץ באותו הזמן שהיה 76 שנים. ברור, אם כן, שהמסקנות בקשר לבטיחותם של כורי כוח לייצור חשמל אינן חלות על כורים להפרדת פלוטוניום]

בעיית הפסולת הגרעינית

באשר לפסולת הגרעינית שמטרידה את אילנה יש באמת בעיה, ואנסה להסביר מה היא, וכיצד רואים את פתרונה.

גרעין האורניום, שהוא מקור האנרגיה בכורים רגילים, קיים בטבע בשתי צורות (איזוטופים) שונות, אורניום-238 (238U, שהוא 238 פעמים יותר כבד מהפרוטון), ושכיחותו 99.3%, והאיזוטופ הקל יותר, אורניום-235 (235U), ששכיחותו רק 0.7%. לדאבוננו האיזוטופ הקל יותר הוא שמתבקע תוך פעולת כור רגיל ומפיק את האנרגיה הגרעינית. מסתבר שיותר מ-99% מהאורניום 'מבוזבז' ולא מנוצל ליצירת אנרגיה.

בכורים רגילים נוצרים במוטות הדלק חומרים רדיואקטיביים משני סוגים. ראשית, כתוצאה של ביקוע הגרעין נולדים שני תוצרים רדיואקטיביים שונים בעלי מסות כמחצית המסה של גרעין האם (U235), ועם זמן מחצית חיים שנע בין 8 ימים (יוד) עד ל-30 שנה בערך (סטרונציום וצזיום). אף אחד מתוצרים אלה לא מוסיף בריאות, בלשון ההמעטה, אם הם נקלטים בגוף.

סוג שני של חומרים נוצר כתוצאה של בליעת נויטרון ע"י U238 בליבת הכור והופך לפלוטוניום (Pu239), שיש לו זמן מחצית חיים של 23,000 שנה. הפסולת הגרעינית במוטות הדלק בכור לפני החלפתם, אחרי שלוש שנות פעילות, מורכבת מ-96% 238U, 1% פלוטוניום, ו-3% תוצרי ביקוע של ה-U235. ה-U238 המהווה רוב "הפסולת" של מוטות הדלק ש"נשרפו" כמעט ואינו רדיואקטיבי. יש לו זמן מחצית חיים של 4.5 מיליארד שנה – דומה לגילו של כדור הארץ. משמעות הדבר שכמות הגרעינים של אורניום המתפרקים כל שנייה ופולטים חלקיקים רדיואקטיביים (ובכך מפסיקים להיות אורניום) היא אפסית.

[אורניום שרוב ה-U235 הוצא ממנו נקרא  אורניום מדולל (depleted uranium). זו מתכת קשה מאד וכבדה מאד וכאשר מייצרים ממנה קליעים, אלה מסוגלים לחדור דרך ביטון של בניין או שריון של טנק ללא קושי, אמנם בגלל חיכוך החדירה היא מתחממת, נדלקת ויוצרת עשן כבד של חלקיקי תחמוצות האורניום בתוך הבניין או בתוך הטנק שאליו חדרו. כאשר בני אדם שואפים את העשן לתוך ריאותיהם, חלקיקי העשן הזעירים האלה חודרים למחזור הדם וגורמים לכל צורות הסרטן ומחלות אחרות הידועות בשם הקולקטיבי "תסמונת מלחמת המפרץ".]

אם מאחסנים את 'הפסולת הגרעינית' בבריכות המים בשטח הכור, הרדיואקטיביות יורדת ל-10% תוך 60 שנה, והייתה נעלמת כעבור 200 שנה, אלמלא הכילו המוטות גם חומרים כבדים מאריכי חיים (כמו פלוטוניום), שנחוץ להם מאות אלפי שנים להתפרק ולהיעלם. וזו הבעיה. אף גיאולוג לא יערוב לכך שהשכבות הגיאולוגיות, בהן רוצים לטמון את הפסולת הגרעינית (שכולל פלוטוניום), תשמורנה על יציבותן במשך מאות אלפי שנים – ועל כן נמנעים מלקבור אותה. והבעיה היא אפוא – איך מתפטרים מהפלוטוניום ומאיזוטופים כבדים מאריכי חיים אחרים?

בריטניה היא כידוע אחת הארצות שבה דעת הקהל היא מאד "אנטי גרעינית". ובכל זאת אנו מוצאים בעתון (The Guardian 30.6.2012) מאמר של פרד פירס תחת הכותרת: "האם כורי נויטרונים מהירים (fast neutron reactors) הם הפתרון לסיוט הפסולת הגרעינית שלנו?". ובהמשך: "מצפים להחלטה תוך שנתיים כיצד לטפל בפסולת הפלוטוניום במתקן הגרעיני סלאפילד (שבו, כפי שהזכרנו, יצרו והפרידו פלוטוניום בעבר עבור פצצות)" . והלאה: "לדברי מדענים, יש לנו הטכנולוגיה לשרוף את הפלוטוניום…ובאותו הזמן לייצור כמויות אדירות של אנרגיה דלת פחמן [כלומר, דלת 2CO]…האם הטכנו-אופטימיסטים צודקים – או האם הרתיעה מכל דבר גרעיני צריכה לקבוע?"

נסביר בקיצור במה מדובר. בכורים רגילים מוטות האורניום שקועים בתוך מים כבדים או גרפיט שתפקידם להאט את הנויטרונים המהירים שנוצרים בביקוע ה-U235. הנויטרונים האטיים (להבדיל מהמהירים) נבלעים באופן סלקטיבי ע"י גרעיני ה-U235 ומבקעים אותם, ושוב נפלטים נויטרונים מהירים, וכך נוצרת ריאקציית שרשרת – אבל משתתפים בה רק גרעיני ה-U235 שהם חלק זעיר מסך האורניום בכור. אם נסלק את החומר המאט (כגון גרפיט או מים כבדים) הנויטרונים נשארים מהירים. החלק הגדול נבלע ע"י ה-U238 שהופך לפלוטוניום (Pu239) שדומה בתכונותיו הגרעיניות ל-U235, כלומר, מתבקע כאשר נתקל בו נויטרון מהיר או אטי. נוצר דלק חדש לכור והתהליך יימשך עד שכל האורניום וכל הפלוטוניום יישרפו – וגם גרעינים מאריכי חיים אחרים שנוצרים במוטות הדלק. אפשר גם להשתמש במוטות שהוצאו מכורים רגילים (בהם 96% מה"פסולת" הוא U238 ו-1% פלוטוניום) בתור דלק לכור של נויטרונים מהירים, וכן גם במאות אלפי טונות של אורניום מדולל שנשארו לאחר שה-U235 הוצאו מהם (על מנת להעשיר את הדלק בכורים רגילים).

אבל אם כל כך פשוט להיפטר מהפסולת, למה לא עשו את זה קודם? ובכן, יש בעיות טכניות. על מנת שהנויטרונים המהירים לא יימלטו מהכור יש לדחוס את כל הדלק לגוש אחד. פירוש הדבר שהרבה חום מתפתח בנפח קטן, וצריכים להוציא את החום, כלומר, לקרר את הכור. מים אינם מספיקים למטרה זאת וניסו נתרן נוזלי, עופרת נוזלית, מלחים נוזלים, וגם הליום, שהוא גז. נתרן הוא היעיל ביותר להוצאת החום, אבל דליקבמגע עם אויר במקרה של דליפה. הרוסים משתמשים בעופרת נוזלית בצוללות גרעיניות, אבל עופרת נוזלית תוקפת את צנרת הפלדה, וכמו נתרן נוזלי סותמת את המערכת כאשר היא מתקררת ומתמצקת.

החל משנות ה-50 פיתחו בארה"ב מספר כורי נויטרונים מהירים, האחרון פעל ללא תקלות בשנים 1982-1992, ונסגר באווירה האנטי-גרעינית ששרה שם. בצרפת בנו מספר כורים כאלה, הגדול ביניהם ה"סופרפניקס" שנסגר ב-1997 בעקבות תקלות רבות, הוצאות תפעוליות גבוהות, והחלטה פוליטית של ממשלת הסוציאליסטים-ירוקים. בברה"מ/רוסיה מספר כורי נויטרונים מהירים פועלים היום, ביניהם אחד שממתיק מים על שפת הים הכספי, שניים שמספקים חשמל לרשת החשמל הארצית. המפרט הטכני של הכור הגדול ביניהם נמכר לאחרונה לסין.

התכניות של סין מאלפות מאד. בסין מעריכים שבטווח הארוך הטכנולוגיה העיקרית תהיה של כורי נויטרונים מהירים … וכי כורים אלה יהיו הדומיננטיים כבר באמצע המאה. כור ניסיוני סיני קטן לנויטרונים מהירים התחיל לספק חשמל לרשת הארצית החל מ-2011, ועל בסיס הניסיון אתו פיתחו דגם גדול שבנייתו תתחיל ב-2017 ויוכנס לשימוש ב-2023. לפי התכנון ייבנו בעקבותיו דגמים לשימוש מסחרי החל מ-2030. באופן מקביל ייבנו שני דגמים של הכור הרוסי – תחילת בנייה של הראשון ב-2013, גמר בנייתו מתוכנן ל-2019.

כורים עם תוריום בתור דלק

במספר ארצות, ובפרט ברוסיה, סין והודו, עובדים על פיתוח כורים על בסיס תוריום (Th232) במקום אורניום, בגלל יתרונות שונים: יש פי 4 יותר תוריום בכדור הארץ מאשר אורניום, כורי תוריום בטוחים יותר, מייצרים פחות פסולת גרעינית ולא מייצרים פלוטוניום בכלל או פסולת של גרעינים מאריכי חיים אחרים.

גרעין של תוריום אינו מתבקע כאשר נויטרון פוגע בו. הוא בולע את הנויטרון והופך ל-U233. ה-U233 דומה בתכונותיו ל-U235 – הוא בקיע והוא משמש כדלק בכורי נויטרונים אטיים או מהירים, אבל כיוון שאין נוכחות של איזוטופים כבדים כמו U238, אין אפשרות שייווצר איזוטופ רדיואקטיבי מאריך חיים כמו פלוטוניום. (בחלק מכורי התוריום, הקירור נעשה בעזרת מלח מותך כאשר ה-Th232, ה-U233 והפסולת הגרעינית מומסים בתוכו. הפסולת מסולקת מהנוזל לעתים קרובות, מבלי להפסיק את פעילות הכור, והתוריום ואורניום ממשיכים במחזור).

לא ניתן להרכיב פצצה מדלק שנגנב מהכור – התוריום עצמו אינו בקיע, כפי שהזכרנו, והפרדת ה-U233 (שכן בקיע) מהתוריום שבדלק הכור דורשת מעבדה גדולה ומשוכללת.

אחרי מלחמת העולם השנייה בנו בארה"ב, לפי הזמנת הממשלה, כור תוריום עם קירור של מלח מומס, שפעל בהצלחה בשנים 1965-1969, אמנם ב-1973 הממשלה הפסיקה כל מחקר הקשור עם כורי תוריום בטענה שכורי אורניום הם יעילים יותר ואפשר להשתמש בהם לייצור נשק גרעיני. הפיסיקאי הידוע, אלווין ויינברג, המנהל של המעבדה הלאומית Oak Ridge שבו חקרו בעיות הקשורות לכורי תוריום זה 20 שנה, פוטר כיוון שהוא דגל בפיתוח כורי התוריום, מפאת בטיחותם. הפיסיקאי הגרעיני, ויקטור סטנגר, כתב ב-2012: "הייתי מופתע ללמוד לאחרונה שהאלטרנטיבה לבנות כורי תוריום עמדה לרשותנו מאז מלחמת העולם השנייה, אבל ויתרנו על האופציה כיוון שלא היו בה יישומים ליצירת נשק."

נדמה שהארץ שיש לה הכי הרבה כורי תוריום בתכנון היא הודו, שיש באדמה שלה כמעט שליש מרזרבות התוריום הידועות בעולם. בפברואר 2014 הגיש המרכז למחקר אטומי במומביי תכנית לכור תוריום מהדור הרביעי שבנייתו אמורה להיות מושלמת עד 2016. מעריכים שהכור יוכל לתפקד באופן עצמאי, ללא מפעיל, במשך 3 חדשים רצופים. בגלל בטיחותו המובנית הוא ישמש דגם לכורים שייבנו בתוך ערים מאוכלסות כמו מומביי וניו דלהי. הודו מתכננת כעת בניית מספר רב של כורים לטווח הרחוק כאשר רובם כורי תוריום.

סיכום

במאמר הקודם נטען שאין כל סיכוי להאט את התחממות כדור הארץ אם לא נחליף את הפחם ליצירת חשמל באנרגיה גרעינית, מבלי להמעיט בחשיבותה של אנרגיה ירוקה שנוצרת משמש ומרוח. במאמר הנוכחי התייחסנו להסתייגותה של אילנה משימוש באנרגיה גרעינית – רתיעה נפוצה בארצות המערב – שנובעת מפחד מפני אי-בטיחות הכורים ומבעיית הפסולת הגרעינית. ניסינו להראות שבדור השלישי של כורים, שהופך להיות הנורמה של כורים חדשים בעולם, השיפורים הם בעיקר בתחום הבטיחות, ובדור הרביעי השיפור הנוסף בבטיחות יאפשר בניית כורי נויטרונים מהירים השורפים את "הפסולת הגרעינית" כולל פלוטוניום וגרעינים רדיואקטיביים כבדים מאריכי חיים אחרים. עם הדור הרביעי נמנים גם כורי תוריום שיש להם חיים ארוכים יותר מכורים אחרים, פחות פסולת גרעינית ולא יוצרים פלוטוניום, כך שאין בכלל קושי להיפטר מהפסולת.

ראינו שארצות אסיה בעלות הכלכלות הגדולות המתעוררות עומדות לבנות תשתית רחבה של אנרגיה גרעינית. ניסיתי להדגים את הבסיס הרציונלי לבחירתם. אמנם הסיבה שתמכתי מראש באופציה הזאת הייתה שבלעדיה אין מנוס מהידרדרות אל הגיהינום שבסוף המדרון התלול של התחממות כדור הארץ.

Share on Facebook