核燃料としてのトリウム

トリウムは鉄やウランのような自然の基本的な要素です。 ウランのように、その特性はそれを可能にする発電所を運営し、電気を作ることができる核連鎖反応に燃料を供給するために使用される（他のものの トリウム自体は分裂してエネルギーを放出しません。, むしろ、中性子にさらされると、最終的にU-233と呼ばれるウラニウムの同位体として現れるまで一連の核反応を受け、次に中性子を吸収するときに容易に分裂してエネルギーを放出する。したがって、トリウムは肥沃と呼ばれ、U-233は核分裂性と呼ばれる。

トリウムを使用する原子炉は、トリウム-ウラン（Th-U）燃料サイクルと呼ばれるもので動作しています。, しかし、既存または提案されている原子炉の大部分は、濃縮ウラン（U-235）または再処理プルトニウム（Pu-239）を燃料として使用しており、ahandfulのみがトリウムを使用している。 現在およびエキゾチックな設計は理論的にトリウムを収容でき

Th-U燃料サイクルは、従来のU-Puサイクルに比べていくつかの興味深い機能を持っています。 もちろん、それは同様に欠点を持っています。 このページでは、これらについていくつかの詳細を学び、基礎知識を持ってトリウムについて生産的に議論し、議論する能力を残します。,

新進気鋭の原子炉の発電所中国とインドの両方が相当な埋蔵量ofThorium含有鉱物を持っており、それほど多くのウランを持っていません。 だから、このエネルギー源が大したことになることを期待していますそう遠くない未来に…

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このページの

• トリウムを使用する利点は何ですか？
• トリウムの欠点は何ですか？
• 爆弾を作るのはどうですか？,
• 液体フッ化物トリウム反応器
• も参照してください

トリウムの主な利点は何ですか？

• トリウムサイクルは、熱増殖炉（高速増殖炉に対抗するもの）のみを可能にする。 より多くの中性子は、伝統的な（熱）タイプの原子炉で燃料中に吸収された中性子当たりに放出される。 これは、燃料が再処理されれば、原子炉は反応性ブーストのために235を追加することなく燃料を供給することができることを意味し、地球上の核燃料資源は高速炉のいくつかの合併症なしに2倍の大きさまで拡張することができることを意味する。, 熱増殖は、おそらく溶融塩反応器に最も適しており、以下の要約と同様に独自のページで議論されている。

• Th-U燃料サイクルはウラン238を照射しないため、プルトニウム、アメリシウム、キュリウムなどの超ウラン原子を生成しません。 これらの超ウランは長期的な核廃棄物の大きな健康上の懸念である。 従って、Th-Uの無駄は10,000+年の時間スケールでより少なく有毒です。

トリウムの追加の利点はありますか？,

• トリウムはウランよりも地殻に豊富であり、ウランの0.0006％対0.00018％（3.3倍）の濃度である。 これはしばしば重要な利点として引用されますが、経済的に抽出できるトリウム対ウランの既知の埋蔵量を見ると、それらは両方ともほぼ同じです。 また、かなりのウランが海水に溶けていることがわかっており、そこには86,000倍以下のトリウムがあります。, 閉鎖された燃料サイクルまたは繁殖が主流になった場合、Th-Uおよびthu-Puの燃料サイクルは、魔族の歴史と同じくらい長い数万年にわたって私たちli>

トリウムの欠点は何ですか？

• 私たちはThとそれほど多くの経験を持っていません。 原子力産業は非常に保守的であり、トリウムの最大の問題は、私たちがそれに関する運用経験が不足していることです。お金が危機に瀕しているとき、人々を規範から変えさせることは困難です。,

• トリウム燃料は準備するのが少し難しいです。 二酸化トリウムは550度高く溶ける従来の二酸化ウランよりも温度が高いため、高品質の固体燃料を生産するためには非常に高い温度が必要です。 さらに、Thは非常に不活性であり、化学的に処理することを困難にする。これは後述する流体燃料リアクターには無関係である。

• 照射されたトリウムは、短期的にはより危険な放射性である。 Th-UサイクルはいくつかのU-232を生成し、Tl-208に崩壊し、2.6MeVのガンマ線崩壊モードを持ち、Bi-212も問題を引き起こす。, これらのガンマ線は遮蔽が非常に困難であり、より高価な燃料の取り扱いおよび/または再処理を必要とする。

• トリウムは高速炉ではU-Puと同様に機能しません。 U-233は優れた燃料ですが熱スペクトルでは、高速スペクトルではU-235とPu-239の間にあります。 したがって、優れた中性子経済性を必要とする原子炉（ブリード-アンド-バーンの概念など）に対しては、トリウムは理想的ではない。

増殖問題

トリウムは、U-Puサイクルと比較して増殖抵抗性として一般に受け入れられている。, プルトニウムの問題は、それが化学的に廃棄物から分離され、おそらく爆弾に使用されることができるということです。 慎重に行うと、原子炉グレードのプルトニウムでさえ爆弾にすることができることは一般に知られています。 プルトニウムを完全に除去することによって、トリウムサイクルはこの点で優れている。

プルトニウムを避けることに加えて、トリウムは上記のようにU-232に放出される硬いガンマ線からの自己保護を追加している。 このボトリウム系燃料には大きなチャレンジとなって, また、これらのガンマからの熱は、それ自身の熱のために武器のピットを溶かし続けることが困難であるため、武器の製造を困難にする。 ただし、ガンマはU-232自体からではなく、U-232の崩壊チェーンから来ていることに注意してください。 これは汚染物が化学的に分けることができ、materialwouldがと働き大いに易いことを意味します。 U-232は70年の半減期を持っているので、これらのガンマが戻ってくるまでには長い時間がかかります。,

しかし、トリウム燃料に関する仮想的な増殖の懸念は、プロトアクチニウムが生成され、中性子束から除去された直後に化学的に分離することができることである（tou-233はTh-232->Th-233->Pa-233->U-233）。 その後、それは純粋なU-233に直接腐敗します。 これにより、武器の材料を入手することができた。 しかし、Pa-233は27日の半減期を持っているので、一度thewasteはこれを数回のために安全です,武器は問題外です., したがって、人々に対する懸念使用済み燃料を処理することは、Thによって大幅に減少するが、Th-U反応器の所有者が爆弾材料を得る可能性はない。

溶融塩反応器

更新：詳細については、溶融塩反応器に関する全ページを参照してください。

Th-U燃料サイクルの熱増殖能力に適した特にクールな可能性は、溶融塩反応器（ＭＳＲ）、または特定のＭＳＲがインターネット上で一般に知られているように、液体フッ化物トリウム反応器（ＬＦＴＲ）である。 これらでは、燃料はペレットに投げ込まれるのではなく、むしろ液体塩のバットに溶解する。, 連鎖反応は塩を加熱し、自然に対流する熱交換器を通して熱をタービンに持ち出して電気を作る。 オンラインchemicalprocessingは核分裂生成物中性子毒を取除き、オンライン給油を可能にする（燃料管理、等のために締まるneedtoを除去する。). これらの原子炉は現在稼働していないが、1960年代にオークリッジには溶融塩原子炉実験（Msre）と呼ばれるこのタイプの原子炉があった。 ＭＳＲＥは，この概念にメリットがあり，長時間にわたって操作できることを証明した。, それは連邦資金のために液体金属冷却高速増殖炉（Lmfbr）と競争し、失われました。 Alvin Weinbergは、このプロジェクトの歴史について自伝”The First NuclearEra”ではるかに詳細であり、インターネット上でより多くの情報が入手できます。 これらの原子炉は、非常に安全で、増殖抵抗性があり、資源効率が高く、環境に優れています（伝統的な核兵器だけでなく、化石燃料にも明らかに）、そしておそらく安価である可能性があります。 エキゾチックな、しかし、成功したテスト。 誰がこれらの上で起動を開始するつもりですか？, （冗談ですが、すでに4つのスタートアップが取り組んでおり、中国もそれらを開発しています）。

も参照してください

• 私たちのトリウム神話のページ
• 私たちの繁殖とリサイクルのページ
• 私たちの溶融塩リアクターのページ
• IAEA TECDOC-1450トリウム燃料サイクル-潜在的 113ページの専門情報です。,
• トリウムからのエネルギー-LFTRsにおけるトリウムの潜在的に優れた使用に特化したサイト
• トリウム燃料サイクル
• 溶融塩炉実験
• 最初の核時代
• 原子力は豊かな未来へのゲートウェイです-A.P.J.Abdul Kalam、インドの元大統領によるOp-Ed
• 液体フッ化物トリウム原子炉
• トリウムに関する原子力技術の特別月2016版