# The First Nuclear Century: A Long-Term Analysis of Nuclear Reactor Development in the US (1939-2024) (Chapter ch11)

> **Könyv:** Nuclear Power: Technology, Geopolitics, and Economics (Springer, 2026)
> **Szerzők:** Fanny Böse
> **Eredeti oldalszám:** 287-320
> **Open access:** CC BY 4.0 (https://doi.org/10.1007/978-3-031-99894-2)
> **Wiki raw:** [books/ch11.md] szinkronizálva a könyv-feldolgozás során
> **Forrás:** [books/ch11.md] szinkronizálva a könyv-feldolgozás során

## Bevezetés és a fejezet célja

A fejezet az Egyesült Államok nukleáris reaktorfejlesztésének 85 éves történetét (1939-2024) elemzi a multi-level perspective (MLP) keretrendszer (Geels 2002, 2004) segítségével, kiegészítve a technológiai életciklus öt szakaszával (invention, innovation, diffusion, stagnation, decline - Schumpeter 1934, Markard 2020). A szerző, Fanny Böse célja, hogy feltárja, a korai, a második világháborúhoz kötődő nagy elvárások, a rövid növekedési fázis, majd az 1970-es évektől tapasztalható stagnálás és hanyatlás hogyan magyarázható a technológiai niche-ek, a socio-technical system (ST-system) és a landscape események kölcsönhatásán keresztül. Az elemzés öt periódust különböztet meg (Phase I-V, 1939-1945, 1946-1960, 1961-1971, 1972-1996, 1997-2024), és rávilágít, hogy míg egyes technológiák (LWR) a ST-rendszerbe diffundáltak, mások (SFR, HTR, MSR) a niche-ekben rekedtek. A korábbi szakirodalom (Cowan 1990, Cohn 1990, Reed 2013, Wealer et al. 2018) jellemzően egy-egy reaktortípusra vagy rövidebb időszakra összpontosított; ez a fejezet a hosszú távú, többdimenziós megközelítéssel hidalja át ezt a szakirodalmi rést. A nukleáris kutatás 1902-ig nyúlik vissza: Ernest Rutherford és Frederick Soddy fedezte fel a természetes radioaktív bomlást, 1914-ben H. G. Wells "The World Sets Free" című sci-fi regénye a maghasadás pusztító és egyben felszabadító potenciálját vizionálta. A 1930-as években Frédéric Joliot, Irène Curie, Leo Szilard (1933) és Enrico Fermi (1934) kutatásai alapozták meg a láncreakció elméletét, majd Otto Hahn és Fritz Strassmann 1938-ban kísérletileg igazolta a maghasadást Berlinben, amelyet Lise Meitner és Otto Frisch 1939 februárjában fizikailag értelmezett. Ezek a felfedezések teremtették meg az alapot a "felfedezés évszázadához" (az első nukleáris évszázad), amely mintegy 120 évet ölel fel.

## A fogalmi keret: MLP és a technológiai életciklus

A MLP három szintje az ST-system (a technológia a társadalomba ágyazottan működik, szabályokkal, szereplőkkel és technikai elemekkel), a technological niche (védett környezetben fejlesztett új technológiák, amelyek versenyeznek egymással), valamint a landscape események (háború, olajválság, klímaváltozás, amelyek külső nyomást gyakorolnak a rendszerre). Az ST-rendszer "dinamikusan stabil": a mély struktúrák (szabályok, rutinok, elvárások, beruházások) ellenállnak a változásnak, de a landscape események "ablakot nyithatnak" a radikális innovációknak. A technológiai életciklus négy fázisa a formáló (invention + innovation), a növekedési (diffusion), a telítettségi (stagnation) és a hanyatlási (decline). A szerző Phase IV-ben egyesíti a stagnálást és hanyatlást, és hozzáad egy ötödik fázist a jelenkori kísérletek hangsúlyozására. A niche-érettség négy indikátora Geels és Schot (2007) szerint: stabilizálódott tanulási folyamatok és domináns design, erős szereplők csatlakozása a támogatói hálózathoz, javuló ár/teljesítmény és további javulás várakozása, valamint a piaci niche-ekben való korai alkalmazás. A reaktorinnováció különösen hosszadalmas: alap- és alkalmazott tudomány, demonstrációs üzem, engedélyeztetés, építési engedély, kereskedelmi fázis - mindez magas sunk cost-tal jár, és csak akkor töri át a ST-rendszert, ha a "politikai ablak" nyitva van.

## Phase I (1939-1945): A felfedezéstől a Manhattan Projectig

A maghasadás felfedezése (Hahn és Strassmann 1938, Meitner és Frisch 1939) gyorsan eljutott az Egyesült Államokba, ahol Niels Bohr 1939-es washingtoni konferenciája jelezte a tudományos közösségnek. A második világháború mint landscape esemény katonai prioritássá tette a nukleáris technológiát; eközben Németország 1939-ben létrehozta az "Uranverein" (uránszövetség) kutatócsoportot (Walker 2024). Az amerikai hadsereg 1942-ben indította el a Manhattan Projectet J. Robert Oppenheimer vezetésével, 2,3 milliárd USD költséggel (2024-es értéken kb. 40,1 milliárd USD). A projekt kiépítette a Chicago Pile-1 (CP-1) reaktort (200 W, kritikus 1942. december 2-án, Fermi vezetésével, a chicagói egyetem Metallurgical Laboratoryjában - ma Argonne National Laboratory), az Oak Ridge-i (Clinton Engineering Works) urándúsító üzemet, a Hanford-i plutóniumtermelő komplexumot (B reaktor, 250 MWth, vízhűtéses, grafitmoderátoros, természetes urán üzemanyaggal, DuPont építette), valamint a Los Alamos-i fegyvertervező labort. A kisebb mennyiségű plutóniumot az X-10 (1000 kW, léghűtéses, grafitmoderátoros, kritikus 1943. november 4-én) reaktor állította elő Oak Ridge-ben. A Hanford-i telephely átlagosan 22 500, csúcsidőben 45 000, az Oak Ridge-i 1945-ben 80 000 dolgozót foglalkoztatott. A Manhattan Project eredményeként 1945. augusztus 6-án Hirosimára, augusztus 9-én Nagaszakira dobtak atombombát, ami öt nappal később a háború végéhez vezetett. A katonai niche a landscape nyomására, teljes állami finanszírozással jött létre, és hatalmas elsüllyedt költségeket (sunk costs) teremtett. A háború alatt a "békés" felhasználás előkészítése is megkezdődött: 1945 áprilisában a Metallurgical Laboratory Chemical Divisionjában Farrington Daniels vezetésével indult a "Daniels Pile" (héliumhűtéses, berillium-oxid moderátoros, 1500-2000 °C kimeneti hőmérséklet), de a projekt 1947-ben az AEC átvétele után technikai nehézségek miatt leállt. Ezzel párhuzamosan Richard Tolman bizottsága (1944) a haditengerészeti, tengeralattjáró- és távoli katonai telephelyek nukleáris energiaellátását szorgalmazta.

## Phase II (1946-1960): Átállás civil irányítás alá, technológiai bizonytalanság

Az 1946-os Atomic Energy Law a katonai ellenőrzést az újonnan létrehozott Atomic Energy Commission (AEC) alá helyezte, amely később a Department of Energy (DOE) és a Nuclear Regulatory Commission (NRC) szervezetekre bomlott. Az AEC a Manhattan Project létesítményeit (LANL, ANL, ORNL) "békés célú" kutatásra is használta, miközben a katonai felhasználás (fegyverek, tengeralattjáró-meghajtás) prioritás maradt. Kísérleti reaktorok sora indult: a Clementine (higanyhűtéses, gyors neutronú, 25 kWth, Los Alamos, 1946), az EBR-I (nátrium-kálium hűtéses, 200 kWe, 1951-ben négy 200 W-os izzót világított meg, 1963-ban részleges zónaolvadás miatt leállították). Az AEC elnöke, Lewis Strauss 1954-es beszédében a nukleárisenergiát "too cheap to meter" ígérte. A hidegháború (1949-es szovjet atomrobbantás, 1950-es koreai háború) fokozta a fegyverkezési igényt: az AEC költségvetése 1950-1954 között megháromszorozódott. Az Eisenhower-adminisztráció 1953-ban 800 millió USD-val (2024-es értéken kb. 9,3 milliárd USD) csökkentette az AEC büdzséjét, ebből 176 millió USD-t (2024: kb. 2 milliárd) a reaktorfejlesztésből vágtak ki. A vita eredményeként a haditengerészet repülőgép-hordozó programját törölték, és helyette a Westinghouse LWR technológiáján alapuló Shippingport projekt indult (szerződés 1953, kritikus 1957. december). 1953-ban Eisenhower "Atoms for Peace" beszéde és az 1954-es Atomic Energy Act megnyitotta a kaput a magánbefektetések előtt, az AEC Power Reactor Demonstration Programja (PRDP) keretében 1955-1957 között három finanszírozási kört bonyolítottak. 1959-re 13 atomerőművet rendeltek, többségében LWR technológiával, nagyon alacsony kapacitással (részletek a 11.2 táblázatban).

## Phase III (1961-1971): A "Great Bandwagon Market" és a LWR diffúziója

Az 1960-as évek elején kiderült, hogy a kis kapacitású LWR-ek tőkeigénye túl magas. Az AEC 1962-től a 400 MWe feletti kapacitásokat is támogatta, kihasználva a méretgazdaságosságot. Két szerződéses (turnkey) áras reaktort finanszíroztak: Connecticut Yankee (575 MWe, 153 USD/kW, 2024: kb. 1 586 USD/kW) és San Onofre 1 (430 MWe, 180 USD/kW, 2024: kb. 1 843 USD/kW). A Westinghouse és a GE szándékosan alacsony áron kínálták a reaktorokat, veszteséget vállalva, hogy a fosszilis alternatívákkal versenyezzenek. Az Oyster Creek-i GE-ajánlat (132 USD/kW, 2024: kb. 1 352 USD/kW) újabb megrendeléseket generált. 1962-1966 között 13 új erőművet adtak el. 1967-re 45 GWe kapacitást rendeltek, miközben kevesebb mint 2 GWe volt ténylegesen üzemben - a döntések nagyon korlátozott empirikus költségadatokon alapultak. A GE és Westinghouse 800 millió - 1 milliárd USD (2024: kb. 7,7-9,6 milliárd) veszteséget szenvedett el; 1966-ban a GE, nem sokkal később a Westinghouse is kilépett a turnkey szerződésekből. 1970-1972 között újabb fellendülés következett, de a méretnövelés (economies of scale) anyagi és szabályozási szűk keresztmetszetekhez vezetett. A 11.3 ábra szerint összesen 259 reaktort rendeltek, de a lemondások az 1970-es évek elején megkezdődtek.

A LWR-rel párhuzamosan más technológiák is versenyeztek: a GE 1960-as évek végén HTR (high-temperature reactor) technológiával próbálkozott, 1975-re hét HTR-re volt megrendelése, de csak a Fort St. Vrain (330 MWe) épült meg (1976-ban indult, 1989-ben leállították, azóta gázerőmű). A gyors neutronú, nátriumhűtéses reaktor (SFR) fejlesztése az EBR-I-re épülve folytatódott: az EBR-II (20 MWe, kritikus 1963, ANL, National Reactor Testing Station) 1967-től kísérleti besugárzó létesítménnyé alakult, a hozzá tartozó Fuel Cycle Facility 1964-1969 között friss fűtőanyagot gyártott. A Fermi 1 (Enrico Fermi Atomic Power Plant, 66 MWe, PRDC, 34 cég) 1959-ben kezdte az építést, 1963-ban volt az első kritikusság, 1966-ban részleges zónaolvadás, 1972-ben a 3,4%-os kapacitásfaktor miatt végleg leállt. Az MSR (molten salt reactor) technológiát az Oak Ridge-i MSRE (8 MWth, 1965-1969) képviselte. A Phase III tanulsága, hogy a LWR diffúzióját nem tisztán a landscape ablaknyitás magyarázza: a katonai niche-ben felhalmozott tudás, a politikai akarat és a magánszektor gazdasági kockázatvállalása együttesen hajtotta. A 11.2 táblázatban részletezett 13 korai megrendelés (Shippingport 90 MWe PWR, Indian Point 1 265 MWe, Dresden 1 200 MWe BWR, Yankee Rowe 175 MWe, Fermi 1 60,9 MWe SFR, Hallam 75 MWe SGR, Elk River 22 MWe BWR, Piqua 11,4 MWe OMR, Pathfinder 58,5 MWe, Carolinas-Virginia 17 MWe HWR, Peach Bottom 40 MWe HTR, Humboldt Bay 65 MWe, Big Rock Point 75 MWe) mind a LWR dominanciáját jelzi, a Fermi 1 és a Peach Bottom kivételével.

## Phase IV (1972-1996): Stagnálás és hanyatlás

Az 1970-es csúcspont után a megrendelések zuhantak, 1980-ra teljesen leálltak. 1970-1999 között 124 projektet töröltek. A hanyatlás okai összetettek: a belső ST-rendszer problémái (engedélyezési késedelmek, eseti alapú szabályozás, hőszennyezési aggályok - az AEC hűtőtornyokat és -medencéket írt elő, ami növelte a költségeket) és a landscape események (1973-as olajválság, környezetvédelmi mozgalmak, 1970-es National Environmental Policy Act, Calvert Cliffs-per). Az AEC 1973-ban kettévált: NRC (szabályozás) és DOE (energiapolitika). A Three Mile Island (1979) és Csernobil (1986) balesetek mélyítették a közvélemény ellenállását, bár a megrendelések már korábban csökkentek. A nukleáris kutatási finanszírozás 1998-ra gyakorlatilag nullára csökkent (Abdulla et al. 2017). Az 1992-es Energy Policy Act és a piaci dereguláció a versenyt és az árvezérelt ellátást favorizálta. Az 1980-as évek közepétől a beépített kapacitás 90 reaktor, kb. 100 GWe körül stagnált.

A niche-fejlesztések ismét csődöt mondtak. A Clinch River Demonstration Breeder Project (350 MWe, AEC + közműcégek, 1969) költsége az 1972-es 699 millió USD-ről 1983-ra 4 milliárd USD-ra (2024: kb. 5,2-12,6 milliárd) emelkedett, az 1974-es indiai atomrobbantás (amerikai segítséggel szeparált plutónium) miatti proliferációs aggodalmak, valamint a Carter-adminisztráció 1977-es reprocesszálás-halasztása miatt a Kongresszus 1983-ban megvonta a támogatást. Az EBR-II reprocesszáló üzeme radioaktívhulladék-kondicionáló létesítménnyé alakult, a Clinton-adminisztráció 1994-ben az Integral Fast Reactor Programot is leállította.

## Phase V (1997-2024): A "nuclear renaissance" kísérletei

Az 1990-es évek végétől a "nuclear renaissance" jegyében (Jurewitz 2002) több tényező együttesen hatott: emelkedő fosszilis tüzelőanyagárak, klímatudatosság, geopolitikai verseny (Oroszország, Kína előretörése). A klímaváltozás landscape eseményként destabilizálta a fosszilis dominanciájú ST-rendszert. Clinton 1997-ben a PCAST-t (President's Committee of Advisors on Science and Technology) kérte fel az R&D-portfolió felülvizsgálatára, amely a NERI (Nuclear Energy Research Initiative) programot javasolta. A 2005-ös Energy Policy Act (EPAct) költség-túllépési támogatást, termelési adókedvezményt, hitelgaranciát nyújtott, meghosszabbította a Price-Anderson Act-ot 2025-ig, és finanszírozta a "Next Generation Nuclear Plant" (NGNP) gázhűtéses HTR projektet. 31 új atomerőművi igényt nyújtottak be, de csak a Vogtle (Georgia) és a VC Summer (South Carolina) építése indult el. A VC Summer korrupciós botrány és költségrobbanás miatt leállt; a Westinghouse 2017-ben csődöt jelentett. A meglévő flotta öregszik, a bezárások ellen a 2022-es Inflation Reduction Act ösztönzi az élettartam-hosszabbítást.

A DOE 2020-ban indította az Advanced Reactor Demonstration Programot (ARDP), amely 2035-re két demonstrációs projektet céloz: az X-energy HTR-jét és a TerraPower SFR-jét. A Bipartisan Infrastructure Law (2021) 3,2 milliárd USD-t biztosít a Pathway 1 (DE-FOA-0002271) keretében 2022-2027 között. Az SMR-ek (small modular reactors, <300 MWe) közül a Babcock & Wilcox mPower (2012-ig 226 millió USD támogatás) 2017-ben megszűnt, a NuScale VOYGR (max. 12 x 50 MWe modul, 2023-as NRC-engedély) Utah Associated Municipal Power Systems partnerségében tervezett idahói projektje 2023 novemberében gazdasági okokból leállt. A katonai niche a Project Pele keretében egy BWRx (1-5 MWe) mikroreaktor prototípust épít az INL-ben. A Phase V legfontosabb tanulsága, hogy a politikai akarat ellenére a nukleáris technológia "lock-in" jellegű: a magas sunk cost, a biztonsági előírások és a gazdasági kihívások erős útfüggőséget teremtenek, és a klímaváltozás sem elég a valódi diffúzióhoz.

## Összegzés

A fejezet négy legfontosabb tudományos hozzájárulása:

1. **Multi-Level Perspective alkalmazása a nukleáris esetre** - A szerző az MLP-t a technológiai életciklus öt szakaszával ötvözve 1939-2024 közötti 85 évet elemez; a keretrendszer alkalmas a hosszú távú, nem-lineáris technológiai dinamikák megragadására, és rávilágít, hogy a klasszikus "landscape ablakot nyit" modell csak részben magyarázza a LWR diffúzióját.

2. **A LWR dominanciájának társadalmi-politikai magyarázata** - A felfedezéstől (1939) a Shippingport indulásáig (1957) tartó időszakban a katonai célú Manhattan Project (2,3 milliárd USD, 2024: 40,1 milliárd) teremtette meg a hatalmas tudásbázist és ipari kapacitást; az Eisenhower-kormányzat költségvetési megszorítása a haditengerészet LWR-jét favorizálta más tervekkel szemben; a "túl olcsó a méréshez" narratíva és az "Atoms for Peace" geopolitikai akarat együttesen tette a LWR-t domináns technológiává.

3. **A "Great Bandwagon Market" dinamikája és bukása** - A Westinghouse és GE által alkalmazott turnkey szerződéses modell (132-180 USD/kW) 1967-re 45 GWe kapacitásmegrendelést generált, miközben 800 millió - 1 milliárd USD veszteséget okozott; 1970-1999 között 124 projekt lemondása jelezte a technológia és a ST-rendszer közötti illeszkedési problémát (költségek, engedélyezés, közvélemény).

4. **A "nuclear renaissance" korlátai és a Phase VI kilátásai** - Az 1997 utáni klímatudatos, geopolitikai indíttatású kísérletek (NERI, EPAct 2005, ARDP 2020, IRA 2022) ellenére egyetlen nagy kapacitású reaktor sem épül az Egyesült Államokban; az SMR-projektek (mPower, NuScale) sorra megbuknak; a szerző szerint 2025-2040 között a nukleáris energia további marginalizálódása valószínű, és a Phase VI (még ha egyes új tervek meg is valósulnak) a hanyatlás fázisa marad.

A fejezet fő üzenete: az amerikai nukleáris reaktorfejlesztés a geopolitikai kontextus, az erős állami finanszírozás és a Manhattan Project elsüllyedt költségei által meghatározott "lock-in" technológia, amelynek diffúzióját nem egyszerűen a landscape események, hanem a politikai akarat és a magánszektor gazdasági kockázatvállalása együttesen hajtotta; a Phase III gyors növekedése a technológia és a ST-rendszer közötti illeszkedési hiányosságokat tárt fel, ami a mai "nuclear renaissance" kudarcaiban is tetten érhető.

## Forrás

Wimmers, A., Böse, F., Kemfert, C., & von Hirschhausen, C. (Eds.). (2026). *Nuclear Power: Technology, Geopolitics, and Economics* (Studies in Energy, Resource and Environmental Economics). Springer Nature. ISBN 978-3-031-99893-5. https://doi.org/10.1007/978-3-031-99894-2

Chapter ch11: The First Nuclear Century: A Long-Term Analysis of Nuclear Reactor Development in the US (1939-2024). In: *Nuclear Power*. Authors: Fanny Böse. Open access (CC BY 4.0). Eredeti oldalszám: 287-320.