le Thorium Comme Combustible Nucléaire

le Thorium est un élément fondamental de la nature, comme le Fer et l’Uranium. Comme L’Uranium, ses propriétés lui permettentêtre utilisé pour alimenter une réaction nucléaire en chaîne qui peut faire fonctionner une centrale électrique et produire de l’électricité (entre autres choses). Le Thorium lui-même ne se divisera pas et ne libérera pas d’énergie., Au contraire, quand il est exposé toneutrons, il subira une série de réactions nucléaires jusqu’à ce qu’il émerge finalement comme un isotope ofuranium appelé U-233, qui sera facilement diviser et libérer de l’énergie la prochaine fois qu’il absorbe un neutron.Le Thorium est donc appelé fertile, tandis que L’U-233 est appelé fissile.

Les réacteurs qui utilisent le thorium fonctionnent sur ce qu’on appelle le cycle de combustible Thorium-Uranium (Th-U)., Cependant, la grande majorité des réacteurs nucléaires existants ou proposés utilisent de l’uranium enrichi(U-235) ou du plutonium Retraité (Pu-239) comme combustible (dans le cycle Uranium-Plutonium), et seul ahandful a utilisé du thorium. Les conceptions actuelles et exotiques peuvent théoriquement accueillir le thorium.

le cycle de carburant Th-U a des capacités intrigantes par rapport au cycle U-Pu traditionnel. Bien sûr, ithas inconvénients ainsi. Sur cette page, vous apprendrez quelques détails à ce sujet et repartirez avec la possibilité de discuter et de débattre de manière productive du thorium avec une connaissance des bases.,

centrales nucléaires à venir la Chine et l’Inde ont toutes deux des réserves substantielles de minéraux contenant du titane et pas autant D’Uranium. Alors, attendez-vous à ce que cette source d’énergie devienne un gros problème dans un avenir pas trop lointain

alerte Hype si quelqu’un sur internet vous a dit quelque chose d’incroyable à propos du Thorium, vous voudrez peut-être consulter notre page Thorium Myths juste pour le vérifier.

Sur cette page

• Quels sont les avantages de l’utilisation du Thorium?
• Quels sont les inconvénients du Thorium?
• qu’en est-il de la fabrication de bombes?,
• Liquide de Fluorure de Réacteurs au Thorium
• Voir aussi

Quels sont les principaux avantages de Thorium?

• Les cycles de Thorium permettent exclusivement les réacteurs d’élevage thermique (contrairement aux éleveurs rapides). Plus de neutrons sont libérés par neutronabsorbé dans le combustible dans un type traditionnel (thermique) de réacteur. Cela signifie que si le combustible est traité, les réacteurs pourraient être alimentés sans extraire d’U-235 supplémentaire pour stimuler la réactivité, ce qui signifie que les ressources en combustible nucléaire sur Terre peuvent être étendues de 2 ordres de grandeur sans certaines des complications des réacteurs rapides., L’élevage thermique est peut-être le mieux adapté aux réacteurs à sel fondu, qui sont discutés sur leur propre page ainsi que dans le résumé ci-dessous.

• Le cycle du combustible Th-U n’irradie pas L’Uranium 238 et ne produit donc pas d’atomes transuraniques(plus gros que l’uranium) comme le Plutonium, L’américium, le Curium, etc. Ces transuranics sont le principal problème de santé des déchets nucléaires à long terme. Ainsi, les déchets Th-U seront moins toxiques sur l’échelle de temps de 10 000 ans et plus.

y a-t-il des avantages supplémentaires du Thorium?,

• le Thorium est plus abondant dans la croûte terrestre que l’Uranium, à une concentration de 0,0006% contre 0,00018% pour L’Uranium (facteur de 3,3 x). Ceci est souvent cité comme un avantage clé, mais si vous regardez les réserves connues de Thorium économiquement extractible par rapport à L’Uranium , vous constaterez qu’ils sont presque identiques. En outre, on trouve de l’Uranium substantiel dissous dans l’eau de mer, où il y a 86 000 x moins de Thorium., Si les cycles de carburant fermés oule croisement deviennent courants, cet avantage sera sans importance car les cycles de carburant Th-U et theU-Pu nous dureront bien dans les dizaines de milliers d’années, ce qui est à peu près aussi long que l’histoire moderne.

Quels sont les inconvénients de Thorium?

• Nous n’avons pas autant d’expérience avec Th. L’industrie nucléaire est très conservateur,et le plus gros problème avec le Thorium est que nous manquons d’expérience opérationnelle avec elle.Quand l’argent est en jeu, il est difficile d’amener les gens à changer de la norme.,

• du combustible au Thorium est un peu plus difficile à préparer. Le dioxyde de Thorium fond à 550 degrés de hautetempératures que le dioxyde d’Uranium traditionnel, de sorte que des températures très élevées sont nécessaires pour produire un combustible solide de haute qualité. De plus, Th est assez inerte, ce qui le rend difficile à traiter chimiquement.Ceci n’est pas pertinent pour les réacteurs alimentés par fluide discutés ci-dessous.

• Le Thorium irradié est plus dangereusement radioactif à court terme. Le cycle Th-U produit de manière variable un U-232, qui se désintègre en Tl-208, qui a un mode de désintégration des rayons gamma de 2,6 MeV.Bi-212 pose également des problèmes., Ces rayons gamma sont très difficiles à protéger, nécessitant une manipulation et/ou un retraitement du combustible plus coûteux.

• Le Thorium ne fonctionne pas aussi bien que L’u-Pu dans un réacteur rapide. Alors que U-233 un excellent carburant dansle spectre thermique, il est entre U-235 et Pu-239 dans le spectre rapide. Donc, pour les réacteurs quivécessitent une excellente économie de neutrons (tels que les concepts de race et de brûlure), le Thorium n’est pas idéal.

problèmes de prolifération

le Thorium est généralement reconnu comme résistant à la prolifération par rapport aux cycles U-Pu., Le problème avec le plutonium est qu’il peut être chimiquement séparé des déchets et peut-être utilisé dans les bombes. On sait publiquement que même le plutonium de qualité réacteur peut être transformé en bombe si cela est fait avec soin. En évitant complètement le plutonium, les cycles du thorium sont supérieurs à cet égard.

en plus d’éviter le plutonium, le Thorium a une autoprotection supplémentaire contre les rayons gamma durs émis par U-232 comme discuté ci-dessus. Cela rend le vol de carburants à base de Thorium plus difficile., En outre, la chaleur de ces gammas rend la fabrication d’armes difficile, car il est difficile de garder la fosse d’Arme frommelting en raison de sa propre chaleur. Notez cependant que les gammas proviennent de la chaîne de désintégration de L’U-232, pasde L’U-232 lui-même. Cela signifie que les contaminants pourraient être séparés chimiquement et que le matériau serait beaucoup plus facile à travailler. U-232 a une demi-vie de 70 ans, il faut donc beaucoup de temps pour que thesegammas revienne.,

le seul problème de prolifération hypothétique avec le combustible de Thorium est que le Protactinium peut être séparé de manière chimique peu de temps après sa production et retiré du flux neutronique (le chemin toU-233 est Th-232 -> Th-233 -> Pa-233 -> u-233). Ensuite, il se décomposera directement en U-233 pur. Par cette voie, on pouvait obtenir du matériel d’armes. Mais Pa-233 a une demi-vie de 27 jours, donc une fois que thewaste est sûr pour quelques fois cela, les armes sont hors de question., Donc, les préoccupations concernant les personnesla récupération du combustible usé sont largement réduites de Th, mais la possibilité pour le propriétaire d’un réacteur Th-U d’obtenir du matériel de bombe ne l’est pas.

réacteurs à sel fondu

mise à jour: voir notre page complète sur les réacteurs à sel fondu pour plus d’informations.

une possibilité particulièrement cool adaptée à la capacité de reproduction thermique du cycle du combustible Th-U est le réacteur à sel fondu (MSR), ou comme un MSR particulier est communément connu sur internet, les réacteurs au fluorure de Thorium (LFTR). Dans ceux-ci, le carburant n’est pas coulé en pellets, mais est plutôtdissolved dans une cuve de sel liquide., La réaction en chaîne chauffe le sel, qui convecte naturellement à travers un échangeur de chaleur pour amener la chaleur à une turbine et produire de l’électricité. Le traitement chimique en ligne élimine les poisons neutroniques des produits de fission et permet le ravitaillement en ligne (éliminant le besoin d’arrêt pour la gestion du carburant, etc.). Aucun de ces réacteurs ne fonctionne aujourd’hui, mais Oak Ridge avait un réacteur de ce type dans les années 1960 appelé le Molten Salt Reactor Experiment (MSRE). Le MSRE a prouvé avec succès que le concept a du Mérite et peut être utilisé pendant de longues périodes., Il a rivalisé avec les réacteurs rapides à refroidissement par métal liquide(Lmfbr) pour obtenir un financement fédéral et a perdu. Alvin Weinberg discute de l’histoire de ce projetbeaucoup de détails dans son autobiographie, The First NuclearEra , et il y a plus d’informations disponibles sur internet. Ces réacteurs pourraient être extrêmement sûrs, résistants à la prolifération, économes en ressources, supérieurs sur le plan environnemental (pour les armes nucléaires traditionnelles, ainsi que pour les combustibles fossiles évidemment), et peut-être même bon marché. Exotiques, butsuccessfully testé. Qui va démarrer le démarrage sur ces?, (Je plaisante, il y a déjà 4 startups qui travaillent dessus, et la Chine les développe également).

Voir aussi

• notre page mythes sur le Thorium
• notre page sur l’élevage et le recyclage
• notre page sur les réacteurs à sel fondu
• IAEA TecDoc-1450 cycle du combustible au Thorium – avantages et défis potentiels. 113 pages d’informations professionnelles.,
• l’Énergie Du Thorium – un site dédié à représenter d’excellentes utilise du Thorium dans LFTRs
• le cycle du combustible au Thorium
• Réacteur à sels Fondus Expérience
• La Première Ère Nucléaire
• l’Énergie Nucléaire est notre passerelle vers un avenir prospère – Un Op-Ed par l’A. P. J. Abdul Kalam, un ancien président de l’Inde
• Liquide de Fluorure de Thorium Réacteur
• Spécial Mai 2016 Édition de la Technologie Nucléaire au Thorium