torium är en grundläggande del av naturen, som järn och uran. Liksom uran tillåter dess egenskaper detatt användas för att bränna en kärnkedjereaktion som kan driva ett kraftverk och göra El (bland annat). Torium själv kommer inte att dela upp och släppa ut energi., Snarare, när det exponeras toneutroner, det kommer att genomgå en serie kärnreaktioner tills det så småningom framträder som en isotop ofuranium kallas U-233, som lätt kommer att dela upp och släppa energi nästa gång den absorberar en neutron.Torium kallas därför bördig, medan U-233 kallas fissile.
reaktorer som använder torium arbetar på vad som kallas torium-uran (Th-U) bränslecykeln., De allra flesta befintliga eller föreslagna kärnreaktorer använder dock anrikat uran (U-235) eller upparbetat plutonium (Pu-239) som bränsle (i uran-Plutoniumcykeln), och endast ahandful har använt torium. Nuvarande och exotiska mönster kan teoretiskt rymma torium.
TH-U-bränslecykeln har några spännande funktioner under den traditionella U-PU-cykeln. Självklart har jag också nackdelar. På denna sida får du lära dig några detaljer om dessa och lämna med theability att produktivt diskutera och debattera torium med kunskap om grunderna.,
upp och kommande kärnreaktorkraftverk Kina och Indien har båda betydande reserver av toriumbärande mineraler och inte lika mycket uran. Så förvänta dig att denna energikälla blir en stor Saki den inte alltför avlägsna framtiden…
Hype alert Om någon på internet berättade något otroligt om Torium, kanske du vill kolla in vår Thorium myter sida bara för att dubbelkolla det.
på denna sida
- vilka är fördelarna med att använda Torium?
- Vad är Toriums nackdelar?
- vad sägs om att göra bomber?,
- flytande Fluor toriumreaktorer
- se även
vilka är de viktigaste fördelarna med Torium?
-
Toriumcykler tillåter uteslutande termiska uppfödare reaktorer (som motsvaras av snabba uppfödare). Fler neutroner frigörs per neutronabsorberas i bränslet i en traditionell (termisk) typ av reaktor. Detta innebär att om bränslet ärbearbetat, kan reaktorer drivas utan att bryta någon additionalU-235 för reaktivitet ökar, vilket innebär att kärnbränsleresurserna på jorden kan förlängas med två storleksordningar utan några av komplikationerna av snabba reaktorer., Termisk avel är kanske lämpligast för smälta Saltreaktorer, som diskuteras på sin egen sida samt i sammanfattning nedan.
-
bränslecykeln Th-U bestrålar inte uran-238 och producerar därför inte transuranatomer (större än uran) som Plutonium, Americium, Curium etc. Dessa transuraner är de viktigaste hälsoproblemen med långsiktigt kärnavfall. Således kommer TH-U-avfall att vara mindre giftigt på 10 000 + års tidsskala.
finns det några ytterligare fördelar med Torium?,
- torium är rikligare i jordskorpan än uran, vid en koncentration av 0.0006% vs. 0.00018% för uran (faktor 3.3 x). Detta är ofta citeras som en viktig fördel, men om du lookat kända reserver av ekonomiskt utvinningsbar Torium vs uran, du ’ ll finna attde är båda nästan identiska. Dessutom finns betydande uran upplöst i havsvatten, varDet finns 86 000 x mindre Torium där inne., Om slutna bränslecykler elleravel någonsin blir vanliga, kommer denna fördel att vara irrelevant eftersom både bränslecyklerna Th-U och theU-PU kommer att hålla oss långt in i tiotusentals år, vilket är ungefär så länge sommodern historia.
Vad är Toriums nackdelar?
-
Vi har inte lika mycket erfarenhet av Th. Kärnkraftsindustrin är ganska konservativ,och det största problemet med torium är att vi saknar operativ erfarenhet av det.När pengar står på spel är det svårt att få människor att förändras från normen.,
-
toriumbränsle är lite svårare att förbereda. Toriumdioxid smälter vid 550 grader högretemperaturer än traditionell urandioxid, så mycket höga temperaturer krävs för att producerahögkvalitativt fast bränsle. Dessutom är det ganska inert, vilket gör det svårt att kemiskt bearbeta.Detta är irrelevant för vätskedrivna reaktorer som diskuteras nedan.
-
bestrålad torium är mer farligt radioaktivt på kort sikt. TH-u-cyklen producerar alltid några U-232, som sönderfaller till Tl-208, som har ett 2,6 MeV gammastrålförfallsläge.Bi-212 orsakar också problem., Dessa gammastrålar är mycket svåra att skydda, vilket kräver mer dyraspent bränslehantering och/eller upparbetning.
-
Torium fungerar inte lika bra som U-PU i en snabb reaktor. Medan U-233 är ett utmärkt bränsle idet termiska spektrumet är det mellan U-235 och Pu-239 i det snabba spektrumet. Så för reaktorer somkräver utmärkt neutronekonomi (som ras-och-bränn-begrepp) är Torium inte idealiskt.
Spridningsfrågor
torium är allmänt accepterat som spridningsresistent jämfört med U-PU-cykler., Problemet med plutonium är att det kan separeras kemiskt från avfallet och kanske användas i Bomber. Det ärpublicly känt att även reaktor-grade plutonium kan göras till en bomb om det görs noggrant. Byavoiding plutonium helt och hållet är toriumcykler överlägsna i detta avseende.
förutom att undvika plutonium, Torium har ytterligare självskydd från de hårda gammastrålarna emittedpå grund av U-232 som diskuterats ovan. Detta gör det svårare att stjäla toriumbaserade bränslen., Dessutom gör värmen från dessa gammas vapentillverkning svår, eftersom det är svårt att hålla vapenhålet frånsmältning på grund av sin egen värme. Observera dock att gammas kommer från sönderfallskedjan i U-232, intefrån U-232 själv. Detta innebär att föroreningarna kan vara kemiskt separerade och materialetskulle vara mycket lättare att arbeta med. U-232 har en halveringstid på 70 år, så det tar lång tid för dessa gammor att komma tillbaka.,
det enda hypotetiska spridningsproblemet med Toriumbränsle är dock att Protaktiniumet kan separeras kort efter att det har producerats och tagits bort från neutronflödet (vägen toU-233 är Th-232 -> Th-233 -> Pa-233 -> U-233). Då kommer det att förfallna direkt till ren U-233. Genom denna väg kan man få tag på vapenmaterial. Men Pa-233 har en 27 dagars halveringstid, så när desmak är säker för ett par gånger detta, vapen är uteslutna., Så oro över människortealing använt bränsle reduceras till stor del av Th, men möjligheten för ägaren av en th-U reaktorobtaining bomb material är inte.
smält Salt reaktorer
Uppdatering: se hela vår sida på smält Salt reaktorer för mer info.
en särskilt cool möjlighet som lämpar sig för termisk avelskapacitet av th-U bränslecykeln är smält salt reaktor (MSR), eller som en viss MSR är allmänt känd på internet, theLiquid Fluor Torium reaktorer (LFTR). I dessa kastas bränsle inte i pellets, men är snarareupplöst i ett kärl med flytande salt., Kedjereaktionen värmer saltet, vilket naturligtvis konvektgenom en värmeväxlare för att få värmen ut till en turbin och göra El. Online chemicalprocessing avlägsnar fission produkt neutron gifter och tillåter online tankning (eliminera behovet av att stänga för bränslehantering, etc.). Ingen av dessa reaktorer fungerar idag, men Oak Ridge hade atest reaktor av denna typ på 1960-talet kallas smält salt reaktor Experiment (MSRE). MSRE har framgångsrikt visat att konceptet har meriter och kan användas under längre tid., Det konkurrerade med de flytande metallkylda snabba uppfödarreaktorerna (LMFBRs) för federal finansiering och förlorade. Alvin Weinberg diskuterar historien om detta projekt imycket detalj i sin självbiografi, Den första Nuklearera, och det finns mer information tillgänglig över hela internet. Dessa reaktorer kan vara extremt säkra, spridningsbeständiga, resurseffektiva, miljömässigt överlägsna (totraditionella kärnvapen, liksom fossilt bränsle uppenbarligen), och kanske till och med billiga. Exotisk, menframgångsrikt testad. Vem ska starta uppstarten på dessa?, (Skojar bara, det finnsredan som 4 startups som arbetar med dem, och Kina utvecklar dem också).
Se även
- vår Torium myter sida
- vår avel och återvinning sida
- vår smält salt reaktor sida
- IAEA TECDOC-1450 torium bränsle cykel – potentiella fördelar och utmaningar. 113 sidor professionell information.,
- energi från Torium – en plats tillägnad potentiellt utmärkta användningsområden för torium i LFTRs
- toriumbränslecykel
- smält salt reaktor Experiment
- den första Kärnkraftstiden
- Kärnkraft är vår inkörsport till en blomstrande framtid – en Op-Ed av A. P. J. Abdul Kalam, en före detta president i Indien
- flytande fluorid Thorium reaktor
- speciell maj 2016 upplaga av kärnteknik på Torium
/li>
Leave a Reply