Thorium som nukleart brændsel

Thorium er et grundlæggende element i naturen, som jern og uran. Ligesom uran tillader dets egenskaberat blive brugt til at brænde en nuklear kædereaktion, der kan køre et kraftværk og lave elektricitet (blandt andet). Thorium selv vil ikke splitte og frigive energi., Snarere, når det udsættes toneutroner, vil det gennemgå en række nukleare reaktioner, indtil det til sidst fremkommer som en isotop afuranium kaldet U-233, som let vil splitte og frigive energi næste gang det absorberer en neutron.Thorium kaldes derfor frugtbart, mens U-233 kaldes fissilt.

reaktorer, der bruger thorium, opererer på det, der kaldes thorium-uran (TH-U) fuelcycle., Langt de fleste af de eksisterende eller foreslåede atomreaktorer anvender imidlertid beriget uran(U-235) eller oparbejdet plutonium (Pu-239) som brændsel (i uran-Plutoniumcyklussen), og kun ahandful har anvendt thorium. Nuværende og eksotiske designs kan teoretisk rumme thorium.

th-u-brændstofcyklussen har nogle spændende muligheder i løbet af den traditionelle U-PU-cyklus. Selvfølgelig, ithas ulemper samt. På denne side lærer du nogle detaljer om disse og efterlader med evnen til produktivt at diskutere og debattere thorium med viden om det grundlæggende.,

op og kommende atomreaktor kraftcentre Kina og Indien har begge betydelige reserver ofthoriumbærende mineraler og ikke så meget uran. Så forvent, at denne energikilde bliver en stor deali den ikke alt for fjerne fremtid …

Hype alert hvis nogen på internettet fortalte dig noget utroligt om Thorium, vil du måske tjekke vores Thorium Myths side bare for at dobbelttjekke det.

på denne side

• hvad er fordelene ved at bruge Thorium?
• hvad er ulemperne ved Thorium?
• hvad med at lave bomber?,
• flydende Fluoridthoriumreaktorer
• Se også

Hvad er de vigtigste fordele ved Thorium?

• Thorium cykler udelukkende tillade termiske opdrætter reaktorer (asopposed til hurtige opdrættere). Neutronabsorberes i brændstoffet i en traditionel (termisk) type reaktor. Dette betyder, at hvis brændstoffet forarbejdes, kunne reaktorer brændes uden at udvinde yderligere U-235 til reaktivitetsforøgelser, hvilket betyder, at de nukleare brændstofressourcer på jorden kan udvides med 2 størrelsesordener uden nogle af komplikationerne ved hurtige reaktorer., Termisk avl er perhapsbest egnet til smeltede Saltreaktorer, som diskuteres på deres egen side såvel som i resum.nedenfor.

• Th-U brændselskredsløb ikke bestråle Uran-238, og derfor ikke producerer transuranic(større end uran) atomer som Plutonium, Americium, Curium, osv. Disse transuranics er en stor sundhedsmæssig bekymring for langsigtet atomaffald. Således vil TH-u affald være mindre giftigt på 10,000 + års tidsskalaen.

er der yderligere fordele ved Thorium?,

• Thorium er mere udbredte grundstof i Jordens skorpe end Uran, i en koncentration på 0.0006%vs. 0.00018% Uran (faktor på 3,3 x). Dette nævnes ofte som en vigtig fordel , men hvis du ser på de kendte reserver af økonomisk ekstraherbar Thorium vs uran, vil du opdage, at de begge er næsten identiske. Der findes også betydeligt uran opløst i havvand, hvorder er 86.000 less mindre Thorium derinde., Hvis lukkede brændstofcyklusser eller opdræt nogensinde bliver mainstream, denne fordel vil være irrelevant, fordi både TH-U og u-PU brændstofcyklusserne vil vare os godt ind i titusinder af år, hvilket er omtrent så længe som moderne historie.

Hvad er ulemperne ved Thorium?

• Vi har ikke så meget erfaring med th. Atomindustrien er ret konservativ, og det største problem med Thorium er, at vi mangler operationel erfaring med det.Når penge står på spil, er det svært at få folk til at ændre sig fra normen.,

• Thorium brændstof er lidt sværere at forberede. Thoriumdio .id smelter ved 550 grader højertemperaturer end traditionelt Urandio .id, så der kræves meget høje temperaturer for at producerefastbrændstof af høj kvalitet. Derudover er Th ret inert, hvilket gør det vanskeligt at kemisk behandle.Dette er irrelevant for væskebrændte reaktorer diskuteret nedenfor.

• bestrålet Thorium er mere farligt radioaktivt på kort sigt. TH-u-cyklussen producerer uundgåeligt nogle U-232, som henfalder til Tl-208, som har en 2,6 MeV gamma ray decay mode.Bi-212 forårsager også problemer., Disse gammastråler er meget svære at beskytte, hvilket kræver dyrerespent brændstofhåndtering og/eller oparbejdning.

• Thorium fungerer ikke så godt som U-PU i en hurtig reaktor. Mens U-233 er et fremragende brændstof idet termiske spektrum er det mellem U-235 og Pu-239 i det hurtige spektrum. Så for reaktorer detkræver fremragende neutronøkonomi (såsom race-and-burn-koncepter), Thorium er ikke ideel.

Spredningsproblemer

Thorium accepteres generelt som spredningsresistent sammenlignet med U-PU-cyklusser., Problemet med plutonium er, at det kemisk kan adskilles fra affaldet og måske bruges i bomber. Det er offentligt kendt, at selv plutonium af reaktorkvalitet kan gøres til en bombe, hvis det gøres omhyggeligt. Byavoiding plutonium helt, thorium cyklusser er overlegen i denne henseende.

udover at undgå plutonium har Thorium yderligere selvbeskyttelse mod de hårde gammastråler udstråletpå grund af U-232 som beskrevet ovenfor. Dette gør stjæle Thorium baserede brændstoffer mere udfordrende., Også, theheat fra disse gammas gør våben fabrikation vanskelig, da det er svært at holde våben pit frameltning på grund af sin egen varme. Bemærk dog, at gammas kommer fra forfaldskæden af U-232, ikkefra U-232 selv. Det betyder, at forureningerne kunne være kemisk adskilt, og materialetville være meget lettere at arbejde med. U-232 har en 70 års halveringstid, så det tager lang tid for disse gammas at komme tilbage.,

en hypotetisk spredning bekymring med Thorium brændstof selv, er, at Protactiniumforbindelser kan bechemically adskilt kort tid efter det er produceret, og fjernet fra neutron-flux (vej toU-233 er Th-232 -> Th-233 -> Pa-233 -> U-233). Derefter vil det henfalde direkte til ren U-233. Ved detteudfordrende rute kunne man få våbenmateriale. Men Pa-233 har en 27 dages halveringstid, så når førstaffaldet er sikkert for et par gange dette, våben er ude af spørgsmålet., Så bekymringer over menneskerstabling af brugt brændsel reduceres i vid udstrækning med th, men muligheden for ejeren af en TH-U-reaktoropnåelse af bommmateriale er det ikke.

smeltede Saltreaktorer

opdatering: se vores fulde side om smeltede Saltreaktorer for mere info.

En særlig cool muligheden egnede til termisk-avl evne til Th-U brændstof cycleis den molten salt reactor (MSR), eller som en særlig MSR er almindeligt kendt på internettet, theLiquid Fluorid Thorium Reaktorer (LFTR). I disse er brændstof ikke støbt i pellets, men er snarereopløst i et Kar af flydende salt., Kædereaktionen opvarmer saltet, som naturligt konvekterergennem en varmeveksler for at bringe varmen ud til en turbine og gøre elektricitet. Online chemicalprocessing fjerner fission produkt neutron giftstoffer og tillader online tankning (eliminerer behovet for at lukke ned for brændstofstyring, etc.). Ingen af disse reaktorer i dag opererer, men Oak Ridge havde atest reaktor af denne type i 1960’erne, kaldet Molten Salt Reactor Eksperiment (MSRE). MSRE viste med succes, at konceptet har fortjeneste og kan betjenesfor længere tid., Det konkurrerede med de flydende metalkølede hurtige opdrætterreaktorer(LMFBRs) om føderal finansiering og tabte ud. Alvinineinberg diskuterer historien om dette projekt imeget detaljeret i sin selvbiografi, den første NuclearEra , og der er mere information tilgængelig over hele internettet. Disse reaktorer kunne være ekstremt sikker, spredning resistente, ressourceeffektive ,miljømæssigt overlegen (totraditionelle nukes, samt til fossilt brændstof naturligvis), og måske endda billige. Eksotisk, menmed succes testet. Hvem skal starte opstart på disse?, (Bare sjov, der erallerede som 4 startups, der arbejder på dem, og Kina udvikler dem også).

Se Også

• Vores Thorium Myter side
• Vores avl og genanvendelse af side
• Vores molten salt reactor side
• IAEA TECDOC-1450 Thorium brændstof cyklus – potentielle fordele og udfordringer. 113 sider med professionel information.,
• Energi Fra Thorium – et site dedikeret til potentielt fremragende bruger af Thorium i LFTRs
• Thorium brændstof cyklus
• Molten Salt Reactor Eksperiment
• Første Nukleare Æra
• Atomkraft er vores gateway til et velstående fremtid – Et debatindlæg af A. P. J. Abdul Kalam, en tidligere formand for Indien
• Flydende Fluorid Thorium Reaktor
• Særlige Maj 2016 Udgave af Nuklear Teknologi på Thorium