Thorium Som kjernebrensel

Thorium er et grunnleggende element i naturen, som Jern og Uran. Som Uran, dens egenskaper tillate itto brukes til drivstoff en kjernefysisk kjedereaksjon som kan kjøre et kraftverk og lage elektrisitet (amongother ting). Thorium i seg selv vil ikke splitte og frigjøre energi., Heller, når det er utsatt toneutrons, vil den gjennomgå en serie av kjernefysiske reaksjoner før det til slutt fremstår som en isotop ofuranium kalt U-233, som vil lett split og frigjøre energi neste gang det absorberer et nøytron.Thorium er derfor kalles fruktbare, mens U-233 er kalt spaltbart.

Reaktorer som bruker thorium opererer på det som er kalt Thorium-Uran (Th-U) fuelcycle., De aller fleste av eksisterende eller foreslåtte atomreaktorer, men bruker anriket uran(U-235) eller behandles på nytt plutonium (Pu-239) som drivstoff (i Uran-Plutonium syklus), og bare ahandful har brukt thorium. Nåværende og eksotisk design kan teoretisk plass til thorium.

The Th-U brenselssyklusen har noen spennende muligheter i forhold til den tradisjonelle U-Pu-syklus. Selvfølgelig, ithas negative sider også. På denne side vil du lære noen detaljer om disse og la med theability å produktivt diskutere og debattere thorium med kunnskap om grunnleggende.,

Opp og kommer atomreaktoren kraftstasjoner Kina og India, som begge har betydelige reserver ofThorium rentebærende mineraler og ikke så mye Uran. Så, forventer denne energikilden til å bli en stor dealin ikke altfor fjern fremtid…

Hype varsling Hvis noen på internett fortalte du noe utrolig om Thorium, du ønsker kanskje å sjekke ut våre Thorium Myter side bare for å dobbeltsjekke det.

På denne siden

• Hva er fordelene ved å bruke Thorium?
• Hva er ulempene av Thorium?
• Hva med å lage bomber?,
• Flytende Fluor Thorium Reaktorer
• Se også

Hva er de viktigste fordelene med Thorium?

• Thorium sykluser utelukkende tillate termisk breeder reactors (asopposed til rask oppdrettere). Flere nøytroner frigjøres per neutronabsorbed i drivstoff i en tradisjonell (termisk) type reaktor. Dette betyr at hvis drivstoff isreprocessed, reaktorer kan være drevet uten gruvedrift noen additionalU-235 for reaktivitet øker, noe som betyr at den kjernefysiske brensel ressurser på Jorden kan bli utvidet med 2orders av størrelsesorden uten noen av komplikasjoner av fast reactors., Termisk avl er perhapsbest egnet for Flytende Salt Reaktorer, som er omtalt på egen side så vel som i sammendraget nedenfor.

• The Th-U brenselssyklusen ikke irradiate Uran-238 og derfor ikke produserer transuranic(større enn uran) atomer som Plutonium, Americium, Curium, etc. Disse transuranics er themajor helse bekymring for langsiktig kjernefysisk avfall. Dermed, Th-U avfall vil være mindre giftig på 10,000+års tidsskala.

Er det noen flere fordeler av Thorium?,

• Thorium er mer rikelig i jordskorpen enn Uran, i en konsentrasjon på 0.0006%vs. 0.00018% for Uran (faktor på 3,3 x). Dette er ofte sitert som en viktig fordel, men hvis du lookat den kjente reserver av økonomisk data Thorium-versus Uran , vil du finne thatthey er begge nesten identisk. Også betydelig Uran er funnet oppløst i hav-vann, whereasthere er 86,000 x mindre Thorium i det., Hvis stengt drivstoff sykluser orbreeding noen gang blitt mainstream, denne fordelen vil være irrelevant fordi både Th-U og theU-Pu drivstoff sykluser vil vare oss godt inn i tusenvis av år, som er omtrent like lang asmodern historie.

Hva er ulempene av Thorium?

• Vi ikke har så mye erfaring med Th. Den atomindustrien er ganske konservative,og det største problemet med Thorium er at vi mangler i operativ erfaring med det.Når penger står på spill, det er vanskelig å få folk til å endre fra normen.,

• Thorium fuel er litt vanskeligere å forberede seg. Thorium karbondioksid smelter på 550 grader highertemperatures enn tradisjonelle Uran karbondioksid, så veldig høye temperaturer er nødvendig for å producehigh-kvalitet fast brensel. I tillegg, Det er ganske stabile, noe som gjør det vanskelig å kjemisk prosess.Dette er irrelevant for væske-drevet reaktorer som er omtalt nedenfor.

• Bestrålt Thorium er mer farlig radioaktivt på kort sikt. Th-U cycleinvariably produserer noen U-232, som forfaller til Tl-208, som har en 2.6 MeV gamma ray forfall-modus.Bi-212 fører også til problemer., Disse gamma-stråler er svært vanskelig å shield, som krever mer expensivespent drivstoff håndtering og/eller gjenvinning.

• Thorium ikke fungerer så bra som U-Pu i en hurtig reaktor. Mens U-233 som er et utmerket drivstoff i termisk spekteret, det er mellom U-235 og Pu-239 i rask spektrum. Så for reaktorer thatrequire utmerket nøytron økonomi (som for eksempel rase-og-brenner konsepter), Thorium er ikke ideelt.

spredningsspørsmål

Thorium er generelt akseptert som spredning motstandsdyktig i forhold til U-Pu-sykluser., Problemet withplutonium er at det kan være kjemisk atskilt fra avfall og kanskje brukes i bomber. Det ispublicly kjent at selv reaktor-grade plutonium kan gjøres om til en bombe hvis det gjøres nøye. Byavoiding plutonium helt, thorium sykluser er overlegen i denne sammenheng.

i Tillegg til å unngå plutonium, Thorium har flere self-beskyttelse fra den harde gamma stråler emitteddue til U-232 som er diskutert ovenfor. Dette gjør stjele Thorium basert brensel mer utfordrende., Også, theheat fra disse gammas gjør våpen fabrikasjon vanskelig, som det er vanskelig å holde våpenet pit frommelting på grunn av sin egen varme. Vær imidlertid oppmerksom på at gammas kommer fra nedbrytning kjede av U-232, notfrom U-232 selv. Dette betyr at forurensninger kan være kjemisk skilt og materialwould være mye enklere å jobbe med. U-232 har en 70 år half-life, så det tar lang tid for thesegammas å komme tilbake.,

en hypotetisk spredning bekymring med Thorium fuel skjønt, er at den Protactinium kan bechemically skilt kort tid etter at det er produsert og fjernet fra nøytron flux (banen toU-233 er Th-232 -> Th-233 -> Pa-233 -> U-233). Deretter, det vil forfallet direkte til rent U-233. Ved thischallenging rute, vil man kunne få tak i våpen materiale. Men Pa-233 har en 27 dag half-life, så når thewaste er trygt for noen ganger dette, våpen er ute av spørsmålet., Så bekymringer over peoplestealing brukt brensel er i stor grad redusert med Th, men muligheten for eieren av en Th-U reactorobtaining bombe materiale er ikke.

Smeltet Salt Reaktorer

Oppdatering: Se vår side på Smeltet Salt Reaktorer for mer info.

En spesielt kul mulighet egnet for termisk-avl evne til Th-U drivstoff cycleis den molten salt reactor (MSR), eller som en bestemt MSR er kjent på internett, theLiquid Fluor Thorium Reaktorer (LFTR). I disse, drivstoff er ikke kastet i pellets, men er ratherdissolved i en merverdiavgift på flytende salt., Kjedereaksjonen varmer opp salt, som naturlig convectsthrough en varmeveksler for å bringe varme ut til en turbin og lage elektrisitet. Online chemicalprocessing fjerner fisjon produktet nøytron virker som en gift og kan online tanking (eliminerer needto stengt for håndtering av drivstoff, etc.). Ingen av disse reaktorene opererer i dag, men Oak Ridge hadde atest reaktoren av denne typen på 1960-tallet kalt Molten Salt Reactor Experiment (MSRE). Den MSRE vellykket bevist at konseptet har fortrinn og kan være operatedfor utvidet mengder tid., Det konkurrerte med flytende metall avkjølt fast breeder reactors(LMFBRs) for statlige tilskudd og tapte. Alvin Weinberg omhandler historien til dette prosjektet inmuch detalj i sin selvbiografi, Den Første NuclearEra , og det er mer informasjon tilgjengelig for alle over internett. Disse reaktorene couldbe svært trygt, spredning av resistente, ressurs-effektiv, miljøvennlig superior (totraditional atombomber, så vel som til fossilt drivstoff åpenbart), og kanskje også billig. Eksotisk, butsuccessfully testet. Hvem kommer til å starte oppstart på disse?, (Bare tuller, det som arealready 4 startups arbeider med dem, og Kina er å utvikle dem også).

Se Også:

• Våre Thorium Myter side
• Vår avl og resirkulering side
• Våre molten salt reactor side
• IAEA TECDOC-1450 Thorium fuel cycle – mulige fordeler og utfordringer. 113 sider av faglig informasjon.,
• Energi Fra Thorium – et nettsted dedikert til potensielt utmerket bruk av Thorium i LFTRs
• Thorium fuel cycle
• Molten Salt Reactor Experiment
• Første Kjernefysiske Era
• Kjernekraft er vår port til en fremgangsrik fremtid – En Op-Ed av A. P. J. Abdul Kalam, en tidligere president i India
• Flytende Fluor Thorium Reactor
• Spesielle Mai 2016 Utgaven av Kjernefysisk Teknologi på Thorium