موضوع مقاله: نیروی هسته‌ای در کانادا | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # نیروی هسته‌ای در کانادا | مقدمه: تأمین انرژی هسته‌ای در کانادا از طریق ۱۹ راکتور تجاری با ظرفیت خالص ۱۳٫۵ گیگاوات (GW) صورت می‌گیرد که در مجموع ۹۵٫۶ تراوات‌ساعت (TWh) برق تولید می‌کنند و این مقدار در سال ۲۰۱۵ معادل ۱۶٫۶٪ از کل تولید برق کشور بود. | ## بخش 1: نیروی هسته‌ای در کانادا | به جز یکی، همهٔ این راکتورها در انتاریو قرار دارند، جایی که در سال ۲۰۱۹، ۶۱٪ از برق استان (۹۰٫۴ TWh) را تولید کردند. هفت راکتور کوچک‌تر نیز برای پژوهش و تولید رادیوداروها برای استفاده در پزشکی هسته‌ای به کار می‌روند. تمام راکتورهای فعال فعلی در کانادا از نوع رآکتور آب سنگین فشرده (PHWR) با طراحی بومی، یعنی راکتور کندو هستند. راکتورهای CANDU به کشورهای هند، مجتمع برق هسته‌ای کراچی، نیروگاه هسته‌ای امبالز، نیروگاه هسته‌ای ولسئونگ، نیروگاه هسته‌ای سرناودا، و نیروگاه هسته‌ای گینشان صادر شده‌اند. با اینکه (تا سال ۲۰۲۲) هیچ برنامه‌ای برای ساخت CANDU جدید در کانادا یا دیگر کشورها وجود ندارد، کانادا همچنان پیشگام فناوری راکتورهای آب سنگین و سوخت اورانیوم طبیعی باقی مانده است. تاریخچه صنعت هسته‌ای (متفاوت از صنعت اورانیوم) در کانادا به سال ۱۹۴۲ بازمی‌گردد، زمانی‌که آزمایشگاه مشترک بریتانیا-کانادا به نام آزمایشگاه مونترآل در مونترآل، استان کبک، تحت مدیریت شورای ملی پژوهش کانادا برای طراحی یک راکتور هسته‌ای آب سنگین تأسیس شد. این راکتور به نام راکتور تحقیقاتی ملی (NRX) شناخته شد و پس از ساخت، قدرتمندترین راکتور تحقیقاتی جهان بود. در سال ۱۹۴۶، آزمایشگاه مونترآل تعطیل شد و ادامهٔ کار به آزمایشگاه‌های هسته‌ای چاک ریور منتقل شد. با استفاده از داده‌های حاصل از ZEEP، راکتور تحقیقاتی NRX—که از اورانیوم طبیعی و آب سنگین استفاده می‌کرد—در ۲۲ ژوئیه ۱۹۴۷ راه‌اندازی شد. این راکتور به مدت ۴۳ سال فعالیت داشت و ایزوتوپ پرتوزا تولید می‌کرد، در توسعهٔ سوخت و مواد برای راکتورهای CANDU به کار می‌رفت، و نوترون برای آزمایش‌های فیزیک فراهم می‌کرد. در سال ۱۹۵۷، راکتور بزرگ‌تر ۲۰۰ مگاوات (MW) راکتور جهانی تحقیقاتی ملی (NRU) به آن پیوست. نخستین نمونهٔ آن در چاک ریور ساخته شد و نمونه‌های متعددی عمدتاً برای پژوهش ساخته شدند. دو SLOWPOKE هنوز در کانادا در حال کار هستند؛ یکی در کینگستون، انتاریو، و دیگری در اکول پلی‌تکنیک مونترآل که از سال ۱۹۷۶ فعال است. نیروگاه‌های هسته‌ای در سال ۱۹۵۲، دولت کانادا شرکت انرژی اتمی کانادا (AECL) را به عنوان یک شرکت دولتی تأسیس کرد تا استفاده‌های صلح‌آمیز از انرژی هسته‌ای را توسعه دهد. NPD با ظرفیت ۲۰ MWe در ژوئن ۱۹۶۲ راه‌اندازی شد و مفاهیم منحصربه‌فردی چون سوخت‌گذاری در زمان کار، استفاده از اورانیوم طبیعی و آب سنگین به عنوان کندکننده نوترون و خنک‌کننده را به نمایش گذاشت. دو سال بعد، راکتور مشابهی اما با طراحی متفاوت در رودخانه سن‌لوران، استان کبک راه‌اندازی شد. راکتور جنتیلی-۱ نمونهٔ آزمایشی CANDU-راکتور آب جوشان بود که با هدف کاهش هزینه و پیچیدگی طراحی شده بود. این راکتور پس از تنها ۱۸۰ روز کار مفید در طول نزدیک به ۷ سال (با ضریب ظرفیت ۵٫۷٪)، در ژوئن ۱۹۷۷ تعطیل شد. داگلاس پوینت نیز با وجود ضریب ظرفیت پایین ۵۵٫۶٪ و مشکلات بهره‌برداری، از نظر مالی ناکارآمد بود و در مه ۱۹۸۴ تعطیل شد. | ## بخش 2: نیروی هسته‌ای در کانادا | در اوت ۱۹۶۴، Ontario Hydro تصمیم گرفت نخستین نیروگاه هسته‌ای بزرگ مقیاس در کانادا را در پیکرینگ، انتاریو در کنار دریاچه انتاریو، تنها ۳۰ کیلومتر دورتر از مرکز تورنتو، برای صرفه‌جویی در هزینه‌های انتقال برق بسازد. برای کاهش هزینه‌ها، راکتورها سامانه‌های ایمنی را با هم به اشتراک گذاشتند، از جمله ساختمان مهارکننده و سامانه خنک‌کننده اضطراری قلب راکتور. نیروگاه هسته‌ای پیکرینگ در سال ۱۹۷۱ با هزینه‌ای معادل ۷۱۶ میلیون دلار (۱۹۶۵) آغاز به کار کرد. این نیروگاه پس از آن با ساخت نیروگاه هسته‌ای بروس در سال ۱۹۷۷ و با هزینه‌ای معادل ۱٫۸ میلیارد دلار در همان محل راکتور داگلاس پوینت، ادامه یافت. از سال ۱۹۸۳، چهار راکتور جدید «بی» به واحدهای موجود پیکرینگ افزوده شد، که همگی زیرساخت مشترکی با راکتورهای «ای» داشتند. به‌طور مشابه، از سال ۱۹۸۴، چهار راکتور جدید با هزینه‌ای معادل ۶ میلیارد دلار به مجموعه بروس افزوده شد که این‌بار در ساختمانی جداگانه و با زیرساخت مشترک مخصوص به خودشان ساخته شدند. پس از یک حادثه از دست دادن خنک‌کننده در راکتور A2 پیکرینگ در اوت ۱۹۸۳، چهار راکتور در فاصله ۱۹۸۳ تا ۱۹۹۳ لوله‌های فشاری‌شان تعویض شد که هزینه آن ۱ میلیارد دلار (۱۹۸۳) بود. هیدرو-کبک در ابتدا برنامه داشت تا ۴۰ راکتور در استان بسازد، اما دولت در عوض پروژه‌های عظیم برق آبی را در دستور کار قرار داد (رجوع شود به پروژه خلیج جیمز). در پایان دهه ۱۹۷۰، افکار عمومی نسبت به انرژی هسته‌ای تغییر کرد و تنها یک راکتور جدید در ژانتیی تا سال ۱۹۸۳ عملیاتی شد. در سال ۱۹۷۷، ساخت نیروگاهی جدید در نزدیکی تورنتو به نام نیروگاه هسته‌ای دارلینگتون تصویب شد و قرار بود در سال ۱۹۸۸ با هزینه تخمینی ۳٫۹ میلیارد دلار (۱۹۷۸) تکمیل شود. در این مقطع، ناوگان عملیاتی راکتورهای هسته‌ای کانادا شامل ۸ واحد در سایت پیکرینگ، ۸ واحد در بروس، ۴ واحد در دارلینگتون، یک واحد در ژانتیی در کبک، و یک واحد در پوینت لپرو در نیوبرانزویک بود که مجموع ظرفیت نصب‌شده عملیاتی به ۱۴٫۷ گیگاوات برق می‌رسید. نوسازی یا تعطیلی تا سال ۱۹۹۵، واحدهای Pickering و Bruce A نیازمند نوسازی بودند؛ زیرا پس از ۲۵ سال بهره‌برداری در توان کامل مؤثر، لوله‌های سوخت دچار شکنندگی شده بودند و خطر پارگی آن‌ها افزایش یافته بود و باید تعویض می‌شدند. نخستین راکتوری که تعطیل شد، واحد ۲ Bruce A بود که در نوامبر ۱۹۹۵ به دلیل یک حادثه تعمیراتی از مدار خارج شد. بیش از ۵ گیگاوات از ظرفیت برق انتاریو به‌طور ناگهانی از مدار خارج شد، اما در آن زمان برنامه‌ریزی شده بود که این راکتورها با فاصله‌های شش‌ماهه از ژوئن ۲۰۰۰ مجدداً وارد مدار شوند. برای جلوگیری از کمبود برق در حین حذف نیروگاه سوخت فسیلی در انتاریو، واحدهای ۳ و ۴ Bruce A در ژانویه ۲۰۰۴ و اکتبر ۲۰۰۳ بدون نوسازی به مدار بازگشتند و سپس واحدهای ۱ و ۲ نیز با صرف هزینه ۴٫۸ میلیارد دلار (۲۰۱۰) به‌طور کامل نوسازی شدند. از مجموع ۸ واحدی که تعطیل شده بودند، چهار واحد نوسازی شدند، دو واحد بدون نوسازی مجدداً راه‌اندازی شدند، و دو واحد (Pickering A2 و A3) به‌طور دائم تعطیل شدند. در آوریل ۲۰۰۸، نوسازی در پوینت لپرو آغاز شد و پیش‌بینی می‌شد در سپتامبر ۲۰۰۹ با هزینه ۱٫۴ میلیارد دلار به پایان برسد. این پروژه با تأخیرهای متعدد مواجه شد و سه سال دیرتر از موعد، با هزینه‌ای بسیار فراتر از برآورد اولیه، به پایان رسید. اما به دلیل تأخیر در بازسازی پوینت لپرو و دلایل اقتصادی در استانی با مازاد برق برق آبی در کانادا، این نیروگاه در دسامبر ۲۰۱۲ برای همیشه تعطیل شد. | ## بخش 3: نیروی هسته‌ای در کانادا | پس از حادثه اتمی فوکوشیما، کمیسیون ایمنی هسته‌ای کانادا (CNSC) دستور داد که همه بهره‌برداران راکتور، برنامه‌های ایمنی خود را بازبینی کرده و تا پایان آوریل ۲۰۱۱ پیشنهادهای بهبود را ارائه دهند. آژانس بین‌المللی انرژی اتمی (IAEA) بعدها ارزیابی‌ای از واکنش CNSC به رویدادهای نیروگاه فوکوشیمای ژاپن انجام داد و نتیجه گرفت که این واکنش «سریع، قوی و جامع بوده و می‌تواند به‌عنوان یک الگوی خوب برای دیگر نهادهای نظارتی مورد استفاده قرار گیرد». در همین حال، راکتورهای دارلینگتون به تدریج تحت بازسازی کامل ۱۲٫۸ میلیارد دلاری قرار دارند که در حال حاضر بر روی واحدهای ۱ و ۳ در حال انجام است و واحد ۲ بازسازی موفقیت‌آمیزی را در سال ۲۰۲۰ به پایان رسانده است. این پروژه بسیار عظیم از ژانویه ۲۰۲۰ آغاز شده و هزینه آن حدود ۱۳ میلیارد دلار برآورد می‌شود. راکتورهای تازه بازسازی‌شده دارلینگتون و بروس باید حداقل تا سال ۲۰۵۰ و تا سال ۲۰۶۴ به کار ادامه دهند. پیشنهادات راکتور جدید افزایش قیمت نفت، ناوگان راکتورهای کهنه، و نگرانی‌های تازه دربارهٔ کاهش گاز گلخانه‌ای باعث شد در اوایل دهه ۲۰۰۰ ساخت راکتورهای جدید در سراسر کانادا مطرح شود. اما آنچه به عنوان رونق هسته‌ای دیده می‌شد، کم‌کم کاهش یافت و هیچ ساخت جدیدی آغاز نشد. انتاریو سایت بروس در آگوست ۲۰۰۶، Bruce Power درخواست مجوز داد تا سایت بروس را برای ساخت تا چهار واحد نیروگاه هسته‌ای جدید آماده کند. در جولای ۲۰۰۹، این برنامه متوقف شد زیرا کاهش تقاضای برق توجیهی برای افزایش ظرفیت تولید نداشت. سایت دارلینگتون در سپتامبر ۲۰۰۶، OPG درخواست مجوز داد تا سایت دارلینگتون را برای ساخت تا چهار واحد نیروگاه هسته‌ای جدید آماده کند. در ۱۷ اوت ۲۰۱۲، پس از ارزیابی‌های زیست‌محیطی، OPG مجوز آماده‌سازی سایت را از CNSC دریافت کرد. در سال ۲۰۱۳، پروژه متوقف شد زیرا OPG تصمیم گرفت تمرکز خود را بر بازسازی واحدهای موجود دارلینگتون بگذارد. در اکتبر ۲۰۱۳، دولت انتاریو اعلام کرد که پروژه ساخت راکتورهای جدید دارلینگتون بخشی از برنامه بلندمدت انرژی انتاریو نخواهد بود، با اشاره به برآورد هزینه‌های سرمایه‌ای بالا و مازاد انرژی در استان در زمان اعلام. در نوامبر ۲۰۲۰، OPG مجدداً فعالیت‌های صدور مجوز را از سر گرفت، این بار برای ساخت یک رآکتور کوچک مدولار (SMR), که بعداً به سه واحد SMR دیگر مدل BWRX-300 گسترش یافت. در ۲۷ ژوئن ۲۰۲۲، شرکت ساسک‌پاور رآکتور کوچک مدولار BWRX-300 را برای احتمال استقرار در اواسط دهه ۱۳۶۰ خورشیدی (میان دهه ۲۰۳۰ میلادی) انتخاب کرد. نیوبرانزویک در آگوست ۲۰۰۷، کنسرسیومی به نام تیم کاندو مطالعه امکان‌سنجی نصب یک رآکتور پیشرفته کاندو در پوینت لپرو آغاز کرد تا برق ساحل شرقی را تأمین کند. در ژوئیه ۲۰۱۰، دولت نیوبرانزویک و شرکت NB Power قراردادی با آرووا برای بررسی امکان‌سنجی واحد هسته‌ای آب سبک جدید در پوینت لپرو امضا کردند، اما دولت تازه انتخاب‌شده دو ماه بعد این طرح را متوقف کرد. سایر فناوری‌ها چندین شرکت نوپای کانادایی در حال توسعه طرح‌های جدید تجاری رآکتورهای هسته‌ای هستند. از تورنتو در پی دریافت مجوزهای قانونی برای ساخت یک رآکتور نمایشی جمع‌وجور مبتنی بر توریم در شیلی است که می‌تواند برای تأمین انرژی یک کارخانه نمک‌زدایی ۲۰ میلیون لیتری در روز استفاده شود. | ## جمع‌بندی | از سال ۲۰۰۲، شرکت General Fusion مستقر در برنابی، بریتیش کلمبیا، ۳۰۰ میلیون دلار از سرمایه‌گذاران عمومی و خصوصی برای ساخت نمونه اولیه نیروگاه همجوشی بر اساس فناوری «همجوشی هدف‌مغناطیسی» جمع‌آوری کرده است که از سال ۲۰۱۷ شروع شده است.