図1. トリウム、原子番号90および原子量232.0381。
トリウムは、周期表の90番目の元素であり、地球上で二番目に重い元素です。 トリウムは、現在の支配的な核燃料であるウランのように、原子炉で原子力エネルギーを提供する可能性があることで知られています。 1828年にスウェーデンの化学者Jons Jakob Berzeliusによって発見され、北欧神雷の神Thorにちなんで命名されました。, トリウムの唯一の同位体は、それがトリウム232であることを、自然界で発見されています。
トリウムは”肥沃な”元素であり、中性子を吸収すると”核分裂性”同位体になるまで一連の核反応を起こし、この場合はウラン233になります。 このウラン233は、原子炉内で使用することができるエネルギーを提供して崩壊するので、核燃料として使用することができます。
トリウムは、地球の地殻に含まれるウランの約3倍の豊富さであり、濃度は9.6部/百万である。, インドや中国などの国では、トリウム資源の量がウランの量よりもはるかに大きいため、核燃料の一部としてのトリウムの開発は大きな関心のある分野である。
燃料としてのトリウム
図2. トリウムは、天然に存在する鉱物であるモナザイトに含まれ、そこから生成されます。
電気を生成するための燃料として使用するためには、トリウムは中性子の吸収によって核変換を通過しなければならない。, ウラン233は核分裂性であり、核連鎖反応を維持することができるので、これの有用な副産物である。 ウラン233が製造されると、新しい燃料にするために化学的に分離するか、溶融塩反応器などの同じ形態で直接使用することができます。 CANDU原子炉は現在、ウランと混合すれば燃料としてトリウムを燃やすことができるが、CNSCはまだこれを認可していない。 気にする理由はありませんカナダで利用可能なので、多くのウランがあります。
ウラン238と同様に、トリウムが核分裂性燃料への変換を開始するためには中性子が必要である。, これらの中性子は、ウラン233または235、またはプルトニウム239であり、それらはすべて供給が困難である。 トリウムを使用して運転する原子炉は、このドライバとしてウランを使用するため、トリウム-ウラン（Th-U）燃料サイクルで動作することが知られてい
利点
Th-U燃料サイクルは、ウラン-プルトニウムサイクルを使用する最も一般的な原子炉と比較して、いくつかの興味深い利点を有する。 まず第一に、それは熱増殖炉で使用することができますが、ウランは使用できません。, これは、使用済み燃料が再処理された場合、繁殖は元々使用されていたよりも多くの核分裂性燃料を生成するので、再びウラン235ドライバーを必要としないことを意味する（詳細については、増殖炉のページを参照してください）。 ウラン238は、同様に育種することができますが、それは合併症を増加させている高速増殖炉を必要とします。 第二に、Th-U燃料は、プルトニウム、アメリシウム、カドミウムなどの有害な元素に照射されるウラン238がないため、超ウラン元素を生成しない。 このトリウム廃棄物からの有害大きな緩.,
欠点
トリウムを燃料として使用することにもいくつかの欠点がある。 原子力産業におけるトリウムの豊富な経験は、主に燃料としてのウランの安定した使用のために、非常にまれであるだけでなく、実験プロジェクト 固体燃料を製造するためには高温が必要であるため、トリウムは調製するのが少し難しい。 しかしながら、溶融塩反応器で使用される液体燃料は、この問題に遭遇しない。, もう一つの欠点は、Th-Uサイクルに関与するガンマ崩壊であり、いくつかの娘核はシールドするのが難しく、したがってそうするためにより多くのお金を要するガンマ崩壊
原子力の未来のためのトリウム
トリウムは原子力の未来のための多くの可能性を秘めていますが、それがどれだけの可能性を秘めているかについては多くの誤解があります。
トリウムの主な利点の一つは、それがたくさんあるということです;前に述べたように、地球の地殻にウランよりも約3倍多くのトリウムがあります。, しかし、現在、抽出するのが経済的なトリウムの量は、ウランとほぼ同じです（予備対資源参照）。 だから、国がインドや中国のようなウランよりもはるかに多くのトリウムを持っていない限り、より多くのトリウムがあるという事実は、燃料のため しかし、将来的には、トリウムの既知の資源は、追求するのが経済的であれば、潜在的な埋蔵量になる可能性があります。,
溶融塩原子炉
主な記事
もう一つの利点は、六世代のIV原子炉の一つである溶融塩原子炉（MSR）での使用であるが、Msrは多くの人々が考えるようにトリウムに排他的ではなく、ウランを燃料として使用することができ、最初のMSR研究炉は溶解した四フッ化ウラン235（UF4）で運転されている。 トリウム燃料溶融塩反応器は、しばしば液体フッ化物トリウム反応器（LFTR）と呼ばれる。
ThoriumはMSRでその利点を持っています。, Msrは、固体燃料ではなく流体の使用による崩壊生成物を処理することができます。 これは、トリウム232が中性子を吸収すると、プロアクチニウム233にベータ崩壊し、半減期は27日であり、望ましくない原子炉内の中性子を吸収する可能性があるために有用である。 したがって、プロアクチニウム-233は除去され、ウラン-233（所望の核分裂性燃料）に崩壊させ、後で原子炉に再導入することができる。,
特にMsr内では、トリウムに対する楽観主義がたくさんあり、日本、ロシア、中国、インド、フランスなど世界中の多くの国で研究開発が進められています。
ビデオ
下のビデオは、ノッティンガム大学の定期的なビデオプロジェクトからのものです。 彼らは、要素の周期表上のすべての要素についての短いビデオの完全なスイートを作成しました。 エネルギー教育チームは、世界で比較的少ない量のウランがあるというビデオの声明に同意しません。, また、ウランとプルトニウムが戦時中の使用のために原子力発電所で使用されたというビデオの意味は疑問です。
