Sladění ekonomických a regulačních rámců pro dnešní technologii jaderných reaktorů | Zprávy MIT

Liam Hines ’22 se nepřestěhoval do Sarasoty na Floridě až na střední škole, ale je skrz naskrz Floriďan. Vtipkuje, že má dokonce květinovou košili, kterou nazývá „Florida formal“, pro každou příležitost.

Proto mu zlomilo srdce, když toxické červené řasy devastovaly pobřeží Sunshine State, včetně jeho oblíbené pláže Caspersen. Ohnisko se stalo hlavními zprávami během jeho středoškolských let, kdy květy ničily mořskou divokou zvěř a nepříznivě ovlivnily ekonomiku státu řízenou cestovním ruchem.

Hines říká, že na Floridě je povědomí o životním prostředí velmi vysoké, protože každodenní občané jsou přímo ovlivněni změnou klimatu. Koneckonců, je těžké se nebát, když jsou krásné pláže s bílým pískem pokryty mrtvými rybami. Pokračující obavy o klima upevnily Hinesovo odhodlání vybrat si kariéru, která by měla silný „pozitivní dopad na životní prostředí“. Vybral si jadernou energii, protože ji viděl jako „zelený zdroj energie s nízkými emisemi uhlíku s docela přímočarou cestou k implementaci“.

Bakalářské studium na MIT

Hines věděl, že chce kariéru ve vědě, a tak se přihlásil a na podzim 2018 byl přijat na MIT pro vysokoškolské studium. Orientační program pořádaný katedrou jaderné vědy a inženýrství (NSE) ho prodal myšlence pokračovat v oboru. “Oddělení je opravdu pevně spojená komunita a to mě opravdu oslovilo,” říká Hines.

Během svých vysokoškolských let si Hines uvědomil, že potřebuje práci, aby mohl zaplatit část svých účtů. „Namísto přijímání hovorů na recepci na koleji nebo práce v jídelnách jsem se rozhodl, že se stanu licencovaným jaderným operátorem na místě,“ říká. „Provoz reaktorů nabízí tolik praktických zkušeností se skutečnými jadernými systémy. Není na škodu, že to platí lépe.“ Stát se licencovaným provozovatelem jaderného reaktoru je těžká práce, která však zahrnuje celoroční tréninkový proces studující údržbu, provoz a dohled nad zařízením. Bonus: Práce dohlížet na laboratoř jaderných reaktorů MIT ho naučila základům jaderné fyziky a inženýrství.

Vždy se zajímal o výzkum, Hines začal brzy tím, že prozkoumal regulační výzvy pokročilých fúzních systémů. Objevily se otázky týkající se požadavků na udělování licencí a bezpečnostních důsledků inventury radionuklidů na místě. Hinesova vysokoškolská výzkumná práce zahrnovala studium precedentu pro taková fúzní zařízení a jejich srovnání s experimentálními zařízeními, jako je Tokamak Fusion Test Reactor na Princetonské univerzitě.

Doktorské zaměření na právní a regulační rámce

Když vědci chtějí, aby technologie byly co nejbezpečnější, musí udělat dvě věci ve shodě: Nejprve vyhodnotí bezpečnost technologie a poté se ujistí, že právní a regulační struktury zohledňují vývoj těchto pokročilých technologií. Hines zaujímá ke své doktorské práci o systémech jaderného štěpení takový dvojí přístup.

Pod vedením pana profesora Koroush ShirvanHines provádí systémové modelování různých jader reaktorů, která obsahují grafit, a simuluje operace v dlouhém časovém rozpětí. Poté studuje transport radionuklidů ze zařízení na nízkoaktivní odpad – důsledky skladování mimo lokalitu po 50, 100 nebo dokonce 10 000 letech skladování. Práce se musí ujistit, že se trefí do bezpečnostních a technických rozpětí, ale také došlapuje tenkou linii. „Chcete se ujistit, že nepřeháníte systémy a nezvyšujete nepřiměřené náklady, ale také se chcete ujistit, že co nejpřesněji vyhodnotíte jedinečná rizika těchto pokročilých technologií,“ říká Hines.

Na paralelní trati, pod profesorem Haruko WainwrightováPodle doporučení Hines využívá současnou vědu o radionuklidové geochemii ke sledování radionuklidových odpadů a mapování jejich profilu z hlediska nebezpečí. Jedním z problémů, kterým štěpné reaktory čelí, je to, že stávající předpisy pro nízkoaktivní odpad byly vyladěny na staré reaktory. Předpisy nedržely krok: „Nyní, když máme nové technologie s novými odpady, některá nebezpečí nového odpadu stávající normy zcela opomíjejí,“ říká Hines. Pracuje na zacelení těchto mezer.

Výhled řízený filozofií

Hines je vděčný za dynamické vzdělávací prostředí na NSE. „Mnoho učitelů má takový přístup,“ zdůrazňuje, na kterého zapůsobil podnikatelský duch na akademické půdě. “Dodalo mi to sebevědomí, že se opravdu pustím do věcí, na kterých mi záleží.”

Na hodině etiky jako vysokoškolák si Hines uvědomil, že ve třídě probíhají diskuse, které by mohl aplikovat na nukleární sféru, zvláště když došlo na rozbor důsledků technologie – kde budou zařízení postavena a komu budou sloužit. Nakonec pokračoval ve dvouoboru NSE a filozofie.

Rámcový styl čtení a uvažování při studiu filozofie je zvláště relevantní v jeho současném oboru práce, kde musí extrahovat klíčové body týkající se otázek jaderné regulace. Podobně jako dnes filozofické diskuse, které zahrnují procházení materiálu, o kterém se diskutovalo po staletí, a jeho rámování z nových perspektiv, i otázky jaderné regulace je třeba brát z dlouhodobého hlediska.

„Ve filozofii se musíme zapojit do velmi rozsáhlých rozhovorů. Podobně v jaderném inženýrství musíte pochopit, jak rozebrat diskurz, který je pro váš výzkum nejrelevantnější, a zarámovat jej,“ říká Hines. Tato technika je zvláště nezbytná, protože většinu času se otázky jaderné regulace mohou zdát jako brodění se v plevelu zapeklitých technických záležitostí, ale mohou mít obrovský dopad na veřejnost a veřejné vnímání, dodává Hines.

Pokud jde o Floridu, Hines navštěvuje každou příležitost, kterou může mít. Rudý příliv se stále vynořuje, ale ne tak konzistentně jako kdysi. A od té doby, co nastoupil do práce jako jaderný operátor, Hines postoupil na vedoucího operátora reaktoru. Tentokrát se dostane do kontrolních seznamů. “Je to podobné, jako když jsem na střední škole vedl směnu v Dunkin’ Donuts,” říká Hines, “všichni dělají to samé, ale odpoledne budete mít na starosti vy.”