Thorium is een basiselement van de natuur, zoals ijzer en Uranium. Net als Uranium kunnen de eigenschappen ervan worden gebruikt om een nucleaire kettingreactie te voeden die een elektriciteitscentrale kan laten draaien en elektriciteit kan maken (onder andere). Thorium zelf zal niet splitsen en energie vrijgeven., In plaats daarvan, wanneer het toneutrons wordt blootgesteld, zal het een reeks kernreacties ondergaan totdat het uiteindelijk verschijnt als een isotoop van uranium genaamd u-233, die gemakkelijk zal splitsen en energie vrijgeven de volgende keer dat het een neutron absorbeert.Thorium wordt daarom vruchtbaar genoemd, terwijl U-233 splijtbaar wordt genoemd.
reactoren die thorium gebruiken, werken op de zogenaamde Thorium-Uranium (Th-U) brandstofcyclus., De overgrote meerderheid van de bestaande of voorgestelde kernreactoren gebruiken echter verrijkt uranium(u-235) of opgewerkt plutonium (Pu-239) als brandstof (in de Uranium-Plutoniumcyclus) en slechts een handvol hebben thorium gebruikt. Huidige en exotische ontwerpen kunnen theoretisch geschikt thorium.
De TH-U-splijtstofcyclus heeft enkele intrigerende mogelijkheden gedurende de traditionele u-Pu-cyclus. Natuurlijk heeft het ook nadelen. Op deze pagina leer je een aantal details over deze en Vertrek met de mogelijkheid om productief te bespreken en te debatteren thorium met kennis van de basis.,
opkomende kernreactorcentrales China en India hebben beide aanzienlijke reserves aan thoriumhoudende mineralen en minder Uranium. Dus, verwacht dat deze energiebron een grote dealin de niet al te verre toekomst…
Hype alert als iemand op het internet je iets ongelooflijks over Thorium vertelde, zou je misschien onze thorium mythen pagina willen bekijken om het te controleren.
op deze pagina
- Wat zijn de voordelen van het gebruik van Thorium?
- Wat zijn de nadelen van Thorium?
- Hoe zit het met het maken van bommen?,
- vloeibare Fluoride Thoriumreactoren
- zie ook
Wat zijn de belangrijkste voordelen van Thorium?
-
Thoriumcycli staan uitsluitend thermische kweekreactoren toe (in tegenstelling tot snelle kweekreactoren). In een traditioneel (thermisch) reactortype komen meer neutronen vrij per Neutron geabsorbeerd in de splijtstof. Dit betekent dat, indien de splijtstof wordt verwerkt, reactoren kunnen worden aangewakkerd zonder dat er extra energie wordt gewonnen voor reactiviteitsverhogingen, hetgeen betekent dat de splijtstofvoorraden op aarde met 2 orden van grootte kunnen worden uitgebreid zonder enige complicaties van snelle reactoren., Thermische kweek is misschien het meest geschikt voor gesmolten zout reactoren, die worden besproken op hun eigen pagina en in de samenvatting hieronder.
-
De TH-u-splijtstofcyclus bestraalt Uranium-238 niet en produceert derhalve geen transuraanatomen (groter dan uranium) zoals Plutonium, Americium, Curium, enz. Deze transuranica vormen het grootste probleem voor de gezondheid van langdurig nucleair afval. Zo zal Th-U afval minder giftig zijn op de 10.000+jaar tijdschaal.
zijn er bijkomende voordelen van Thorium?,
- Thorium komt meer voor in de aardkorst dan Uranium, bij een concentratie van 0,0006% Versus 0,00018% voor Uranium (factor 3,3 x). Dit wordt vaak aangehaald als een belangrijk voordeel, maar als je kijkt naar de bekende reserves van economisch extraheerbare Thorium Versus Uranium , zul je merken dat ze beide bijna identiek zijn. Ook wordt aanzienlijk Uranium gevonden opgelost in zeewater, waar 86.000 x minder Thorium in zit., Als gesloten brandstofcycli om het kweken ooit mainstream worden, zal dit voordeel irrelevant zijn omdat zowel de TH-U als de u-Pu brandstofcycli ons tot ver in de tienduizenden jaren zullen duren, wat ongeveer zo lang is als de moderne geschiedenis.
Wat zijn de nadelen van Thorium?
-
we hebben niet zoveel ervaring met Th. De nucleaire industrie is vrij conservatief, en het grootste probleem met Thorium is dat we er geen operationele ervaring mee hebben.Als er geld op het spel staat, is het moeilijk om mensen van de norm te laten veranderen.,
-
Thoriumbrandstof is iets moeilijker te bereiden. Thoriumdioxide smelt bij 550 graden hogere temperaturen dan traditionele Uraniumdioxide, zodat zeer hoge temperaturen nodig zijn om hoogwaardige vaste brandstof te produceren. Bovendien is Th vrij inert, waardoor het moeilijk is om chemisch te verwerken.Dit is niet relevant voor de hieronder besproken vloeistofreactoren.
-
bestraald Thorium is op korte termijn gevaarlijker radioactief. De TH-u cycleinvariably produceert sommige U-232, die vervalt tot tl-208, die een 2,6 MeV Gamma Ray decay mode heeft.Bi-212 veroorzaakt ook problemen., Deze gammastralen zijn zeer moeilijk te afschermen en vereisen een duurdere behandeling en/of opwerking van splijtstof.
-
Thorium werkt niet zo goed als u-Pu in een snelle reactor. Terwijl U-233 een uitstekende brandstof is in het thermische spectrum, ligt het tussen U-235 en Pu-239 in het snelle spectrum. Dus voor reactoren die een uitstekende neutroneneconomie vereisen (zoals breed-en-burn-Concepten), is Thorium niet ideaal.
Proliferatieproblemen
Thorium wordt algemeen aanvaard als proliferatieresistent in vergelijking met u-Pu-cycli., Het probleem met plutonium is dat het chemisch kan worden gescheiden van het afval en misschien kan worden gebruikt in bommen. Het is algemeen bekend dat zelfs plutonium van reactorkwaliteit tot een bom kan worden gemaakt als het zorgvuldig wordt gedaan. Door plutonium helemaal te vermijden, zijn thoriumcycli in dit opzicht superieur.naast het vermijden van plutonium heeft Thorium een extra zelfbescherming tegen de harde gammastralen die worden uitgestraald als gevolg van u-232, zoals hierboven besproken. Dit maakt het stelen van Thorium gebaseerde brandstoffen moeilijker., Ook de hitte van deze gamma ‘ s maakt wapenproductie moeilijk, omdat het moeilijk is om de wapenput van smelting te houden als gevolg van zijn eigen hitte. Merk echter op dat de gamma ‘ s afkomstig zijn van de vervalketen van U-232, niet van U-232 zelf. Dit betekent dat de contaminanten chemisch kunnen worden gescheiden en dat het materiaal veel gemakkelijker is om mee te werken. U-232 heeft een halveringstijd van 70 jaar, dus het duurt een lange tijd voor deegamma ‘ s terugkomen.,
Het enige hypothetische proliferatieprobleem met Thoriumbrandstof is echter dat het Protactinium kort nadat het is geproduceerd, kan worden gescheiden en uit de neutronenflux kan worden verwijderd (het pad toU-233 is th-232 -> Th-233 -> Pa-233 -> U-233). Dan zal het direct vervallen tot pure u-233. Via deze uitdagende route kon men wapentuig verkrijgen. Maar Pa-233 heeft een halfwaardetijd van 27 dagen, dus als het afval een paar keer zo veilig is, zijn wapens uit den boze., De bezorgdheid over de mensen die verbruikte splijtstof verwerken, wordt dus grotendeels verminderd, maar de mogelijkheid dat de eigenaar van een Th-U reactorbezittend bommateriaal bezit, is dat niet.
gesmolten Zoutreactoren
Update: Zie onze volledige pagina over gesmolten Zoutreactoren voor meer info.
een bijzonder koele mogelijkheid die geschikt is voor de thermische kweekcapaciteit van de TH-u-splijtstofcyclus is de gesmolten zoutreactor (MSR), of zoals een bepaalde MSR algemeen bekend is op internet, de vloeibare Fluoride Thoriumreactoren (LFTR). Hierbij wordt brandstof niet in pellets gegoten, maar eerder opgelost in een vat vloeibaar zout., De kettingreactie verwarmt het zout, dat van nature convecteert via een warmtewisselaar om de warmte naar een turbine te brengen en elektriciteit te maken. Online chemicalprocessing verwijdert splijtingsproduct neutronengif en maakt online tanken mogelijk (waardoor de noodzaak om af te sluiten voor brandstofbeheer, enz.). Geen van deze reactoren werkt vandaag de dag, maar Oak Ridge had in de jaren zestig een reactor van dit type, genaamd het gesmolten zout Reactor Experiment (MSRE). De MSRE heeft met succes bewezen dat het concept waardevol is en voor langere tijd kan worden toegepast., Het concurreerde met de vloeistofmetaalgekoelde snelle kweekreactoren(lmfbrs) voor federale financiering en verloor. Alvin Weinberg bespreekt de geschiedenis van dit project in veel detail in zijn autobiografie, The First NuclearEra , en er is meer info beschikbaar over het hele internet. Deze reactoren zouden uiterst veilig, proliferatiebestendig, hulpbronnenefficiënt, ecologisch superieur kunnen zijn (zowel traditionele kernwapens als fossiele brandstoffen uiteraard), en misschien zelfs goedkoop. Exotisch, maar met succes getest. Wie gaat hiermee beginnen?, (Grapje, er zijn al als 4 startups werken aan hen, en China is het ontwikkelen van hen ook).
zie ook
- onze Thorium mythen pagina
- onze kweek en recycling pagina
- onze gesmolten zout reactor pagina
- IAEA TecDoc-1450 Thorium brandstofcyclus-potentiële voordelen en uitdagingen. 113 pagina ‘ s professionele informatie.,
- Energie Uit Thorium – een site gewijd aan potentieel uitstekende gebruik van Thorium in LFTRs
- Thorium brandstof cyclus
- Gesmolten Zout Reactor Experiment
- De Eerste Nucleaire Tijdperk
- Kernenergie is onze poort naar een welvarende toekomst – Een opiniestuk door A. P. J. Abdul Kalam, een voormalige president van India
- Liquid Fluoride Thorium Reactor
- Speciaal Mei 2016 Editie van Nucleaire Technologie op Thorium
Leave a Reply