
La regulación de la fusión debe reflejar los peligros reales
En medio del entusiasmo palpable en torno a la promesa futura de la energía de fusión, un aspecto crucial que a menudo queda relegado a un segundo plano es la intrincada red de normativas y requisitos de licencia que los desarrolladores deben sortear. Este fue el punto central de debate en el Simposio sobre Energía de Fusión (SOFE) celebrado en el Reino Unido en 2023, donde la Dra. Sehila M. González de Vicente, Directora Global del programa de Energía de Fusión en Clean Air Task Force (CATF), arrojó luz sobre la necesidad de una regulación eficaz en este campo emergente.
Su presentación, titulada "Panorama de la regulación de la seguridad de la fusión", explicó cómo puede examinarse la regulación de la fusión comercial utilizando un paradigma de "primeros principios" para evaluar las distintas opciones reguladoras. El enfoque de "primeros principios" para el desarrollo de la normativa permite un examen exhaustivo de los riesgos inherentes a la tecnología de fusión, delineando límites aceptables para estos riesgos y evaluando las instalaciones para el cumplimiento de las normas reglamentarias.
Los riesgos potenciales de la energía de fusión pueden incluir una variedad de riesgos radiológicos e industriales basados en la tecnología de fusión específica.
Los posibles riesgos radiológicos de la energía de fusión serán similares a los de las fuentes de radiación que actualmente gestionan de forma segura las empresas y los organismos reguladores en todo el mundo. Estos riesgos pueden incluir la radiación producida por determinadas reacciones de fusión (radiación neutrónica y gamma), los componentes y materiales de una máquina de fusión que se vuelven radiactivos o "activados" por la radiación neutrónica, y el tritio, un isótopo radiactivo del hidrógeno, que se utiliza como combustible de fusión y se produce como subproducto en muchas tecnologías de fusión. Algunas tecnologías de fusión también pueden tener fuentes de radiación no ionizante, como láseres de alta energía y microondas. Los tipos de riesgos radiológicos que pueden estar presentes en las futuras máquinas de energía de fusión ya son gestionados por empresas y organismos reguladores de todo el mundo para diferentes actividades.
Los riesgos industriales de la energía de fusión serán similares a los que actualmente gestionan de forma rutinaria las empresas energéticas y químicas. Estos riesgos pueden incluir materiales químicamente peligrosos (por ejemplo, berilio o plomo), materiales químicamente reactivos (por ejemplo, litio o metales líquidos), materiales físicamente peligrosos (por ejemplo, helio líquido), sistemas de temperatura extremadamente alta o baja (criogénicos), sistemas que contienen altas presiones o condiciones de vacío, campos magnéticos extremadamente fuertes y los grandes componentes generadores de electricidad, como turbinas generadoras y transformadores eléctricos utilizados en las centrales eléctricas existentes. Los tipos de riesgos industriales que pueden estar presentes en la futura energía de fusión ya son gestionados de forma rutinaria por empresas y organizaciones de salud y seguridad de todo el mundo.
Los riesgos específicos de la energía de fusión dependerán de la tecnología de fusión y del diseño específico propuesto. No se espera que ninguna tecnología de energía de fusión presente todos los peligros descritos anteriormente y es posible que algunos diseños sólo presenten un número muy reducido de los peligros radiológicos e industriales descritos anteriormente. Comprender los riesgos radiológicos e industriales potenciales de la energía de fusión y los riesgos específicos de una tecnología y un diseño de fusión propuestos es importante para crear un sistema regulador que trabaje junto a las empresas para ayudar a garantizar la salud y la seguridad de los trabajadores, el público y el medio ambiente.
Las necesidades normativas incluyen:
- Definición tecnológica de los peligros y potenciales peligros de las centrales de fusión. Los peligros de la fusión proceden sobre todo de la liberación de inventarios radiológicos.
- Desarrollo de objetivos y principios de seguridad específicos para las centrales de fusión. Los objetivos de seguridad definen las prioridades de seguridad de la organización que abordan sus riesgos de seguridad más significativos, mientras que los principios de seguridad se aplican a la seguridad de las instalaciones y actividades. Los principios de seguridad podrían incluir disposiciones adecuadas en el diseño y la construcción de las instalaciones, controles de acceso a las instalaciones, disposiciones para mitigar las consecuencias de accidentes y fallos, y medidas para la seguridad de la gestión de las fuentes radiactivas y el material radiactivo.
- Caracterización de un caso armonizable de seguridad de una central de fusión en el que un argumento técnico estructurado, apoyado por pruebas claras, justifica que un sistema de fusión es seguro para su funcionamiento.
- Desarrollo de principios reguladores de las centrales de fusión que reflejen la singularidad de los sistemas de energía de fusión para garantizar que los licenciatarios operen sus instalaciones de forma segura en todo momento.
- Comparación de los posibles enfoques reguladores de las centrales de fusión.
- Propuesta de un marco normativo armonizable para las centrales de fusión que permita la comercialización y el desarrollo seguro de los sistemas de fusión.
Estas consideraciones serán fundamentales en todas las fases del ciclo de vida de la energía de fusión comercial.
Un reto fundamental consiste en adaptar los marcos reguladores a las características únicas de la energía de fusión. A diferencia de los planes tradicionales de fisión nuclear, la tecnología de fusión requiere consideraciones únicas para garantizar la seguridad en el trabajo, proteger al público y al medio ambiente de posibles peligros y salvaguardar contra accidentes. Aunque estos objetivos puedan parecer familiares, no están cubiertos por el marco actual de normas de seguridad nuclear. Trasplantar simplemente los paradigmas reguladores existentes sería inadecuado y no abordaría los retos distintivos que plantea la tecnología de fusión.
CATF ha estado trabajando para evaluar y catalogar las lecciones aprendidas de los enfoques reguladores existentes en todo el mundo. Esto incluye un examen exhaustivo de la normativa sobre fusión del ITER, con sede en Francia, así como de los esfuerzos realizados en el Reino Unido, Estados Unidos, Japón y China. Muchos países siguen centrados en la escala y el calendario de ITER/DEMO, lo que mantiene la expectativa de que la fusión aún está a décadas de distancia. En realidad, hay actores emergentes del sector privado que ofrecen soluciones de fusión que podrían ser viables mucho antes que el ITER.
La falta de un marco internacionalmente reconocido para la regulación de la fusión deja a los promotores privados de la fusión en un estado de incertidumbre y lidiando con la ambigüedad de los requisitos de cumplimiento. Hasta ahora, el Reino Unido y Estados Unidos han sido los primeros en establecer normativas sobre la fusión comercial. Ambos países han adoptado enfoques no basados en la fisión para regular las plantas de fusión y están alineando la fusión con los marcos normativos aplicados a los materiales derivados, industriales y médicos. Se espera que otros países sigan su ejemplo. Se espera que Canadá siga esta trayectoria, pero puede ser necesaria una legislación nacional. Del mismo modo, Japón ha anunciado su intención de avanzar en el marco de la Estrategia Nacional, pero la formulación de la normativa no se prevé hasta dentro de uno o dos años como mínimo.
La mayoría de los datos necesarios para validar los análisis de seguridad proceden de bases de datos existentes de instalaciones de fusión anteriores. Sin embargo, algunos de estos datos sólo pueden comprobarse durante el funcionamiento y la puesta en marcha progresiva de una instalación. Por consiguiente, persistirán las necesidades durante el despliegue y la explotación de la primera serie de instalaciones de fusión.
Si se hace correctamente, los costes de licencia deberían estar cubiertos por el programa normal de protección de inversiones. Para facilitarlo, es esencial emplear una meticulosa selección y utilización de códigos y normas basados en un enfoque de riesgo graduado. Este enfoque no sólo aporta claridad a las empresas privadas, sino que también garantiza la aplicación de un programa de gestión de la calidad adecuado que cumpla las expectativas de los organismos reguladores.
CATF se compromete a contribuir al desarrollo de marcos normativos adecuados en materia de fusión, proporcionando y llevando a cabo lo siguiente:
- Establecer definiciones de fusión y principios de seguridad
- Desarrollar principios reguladores que informen de las características clave necesarias para ayudar a los países a desarrollar marcos reguladores específicos para las centrales de fusión en materia de seguridad, protección, salvaguardias y gestión de residuos radiactivos.
- Contribuir a la creación de un marco normativo armonizado para la fusión que permita un mercado mundial.
A pesar de los retos que plantean la diversidad de las tecnologías de fusión y las fases iniciales de los distintos diseños, el despliegue mundial de la energía de fusión requiere el establecimiento de marcos normativos sólidos. CATF sigue dedicado a seguir informando sobre estos marcos para abordar eficazmente los problemas de seguridad, medio ambiente y no proliferación asociados a las centrales de fusión.