그림 1. 토륨,원자 번호 90 및 원자량 232.0381.
토륨은 90 요소의 주기율표에 두 번째 가장 무거운 요소에 지구입니다. 토륨은 현재 지배적 인 핵연료 인 우라늄과 마찬가지로 원자로에서 원자력을 제공 할 수있는 잠재력으로 유명합니다. 그것은 스웨덴의 화학자 Jons Jakob Berzelius 에 의해 1828 년에 발견되었으며,그는 천둥의 노르웨이 신인 Thor 의 이름을 따서 명명했습니다., 토륨의 동위 원소 중 하나만이 자연에서 발견되며,토륨-232 입니다.
토륨은”비옥”요소,즉 때 흡수한 중성자를 받게 될 것이 시리즈의 핵 반응이 될 때까지”성분”동위 원소,이 경우 우라늄 233. 이 우라늄 233 은 원자로 내에서 사용될 수있는 에너지를 제공하는 붕괴로 핵연료로 사용될 수 있습니다.
토륨은 지구의 지각에서 우라늄보다 약 3 배 더 풍부하며 농도는 백만 부당 9.6 부입니다., 과 같은 국가에서 인도와 중국의 양 토륨소보다 훨씬 많은 양의 우라늄은 그들이,때문에 개발의 토륨으로 부분에서 핵연료는 지역의 큰 관심을 일으켰습니다.
연료로서의 토륨
그림 2. 토륨은 자연 발생 광물 인 모나자이트에 함유되어 생산됩니다.
하기 위해서는 연료로 사용을 생성하는 전기,토륨을 통과해야 하는 변성에 의해 흡수력의 중성자., 우라늄-233 은 균열이 있고 핵 연쇄 반응을 유지할 수 있기 때문에 이것의 유용한 부산물입니다. 일단 우라늄 233 는 생산 되거나 화학적으로 분리하기 위해 만들 수 있으로 새로운 연료 또는 직접 사용에서,동일한 형태 등에서 용융염 reactor. CANDU 원자로는 현재 우라늄과 혼합되면 연료로 토륨을 태울 수 있지만 CNSC 는 아직이를 허가하지 않았다. 캐나다에서 사용할 수있는 우라늄이 너무 많아서 귀찮게 할 이유가 없습니다.
우라늄-238 과 유사하게,토륨이 그것을 균열 연료로 전환시키기 위해서는 중성자가 필요하다., 한’드라이버의 요구에 사용되는 이를 제공하기 위해서는 이러한 중성자,할 수 있는 우라늄 233 또는 235 또는 플루토늄 239 의 모든 하드 제공해야 합니다. 원자로 사용하여 운영 토륨을 사용하여 우라늄으로 이 드라이버,그래서 그들은 알에서 실행하는 토륨-우라늄(Th-U)연료주기입니다.
혜택
Th-U 연료주기는 몇 가지 흥미로운 장점을 그것에 비하여 가장 일반적인 원자로 사용하는 우라늄 플루토늄 주기입니다. 우선,열 육종 원자로에서 사용할 수있는 반면 우라늄은 사용할 수 없습니다., 이 경우 소비 연료 재처리,그것은 필요하지 않습니다 우라늄 235 드라이버를 다시 때문에,번식을 생산하고 더 많은 핵분열 연료가 원래 사용(방문 개종 반응기 페이지에 대한 더 자세). 우라늄-238 도 사육 할 수 있지만 합병증이 증가한 빠른 육종 원자로가 필요합니다. 둘째,Th-U 연료를 생산 하지 않는 모든 transuranic 요소가 없기 때문에 우라늄 238 되고 조사하는 등의 유해 요소,플루토늄 Americium,카드뮴,etc. 이것은 토륨 폐기물을 더 큰 시간대에 훨씬 덜 해롭게합니다.,
단점
토륨을 연료로 사용하는 것뿐만 아니라 몇 가지 단점이 있습니다. 광범위한 경험을 토륨 원자력 산업에서 매우 드문으로 인해 꾸준히 사용하는 우라늄의 연료로뿐만 아니라,때문에험 프로젝트가지로 쉽게 자금으로 이미 입증했다. 토륨은 또한 고체 연료를 생산하기 위해 고온이 필요하기 때문에 준비하기가 조금 더 어렵습니다. 액체 연료,용융 염 반응기에서 사용되는 바와 같이 그러나이 문제로 실행되지 않습니다., 또 다른 단점은 감마 붕괴에 관련된 Th-U 사이클,일부 딸 핵 연결 gamma 부패는 하드를 보호하고 따라서 더 많은 돈을니다.
토륨의 미래에 대한 핵
토륨의 잠재적인 미래에 대한의 원자력 발전,그러나 많은 오해가 있을 얼마나 많은 잠재력입니다.
중 하나는 주의 이익을 토륨은 거기에 많은 그것으로 언급하기 전에 거의 3 배 더 많은 토륨보다 우라늄에 지각이다., 그러나 현재 추출하기에 경제적 인 토륨의 양은 우라늄과 거의 같습니다(예비 대 자원 참조). 그렇지 않으면 나라는 훨씬 더 많은 토륨보다 우라늄과 같은 인도와 중국 사실이 더 있다는 것 토륨에 영향을 주지 않는 현재 연료에 필요한. 그러나 미래에 토륨의 알려진 자원은 추구하기에 경제적 인 경우 잠재적 인 매장량이 될 수 있습니다.,
용융염 반응기
주 제
또 다른 장점은 그것의 사용에서 녹는 소금 원자로(MSR),하나의 세대 IV 원자로,그러나 용역을 독점하지 않습을 토륨으로 많은 사람들이 생각하는,그들이 할 수 있을 사용하고 있는 우라늄으로 자신의 연료,첫 번째 MSR 연구 reactor 운영으로 용해 우라늄 235 사(UF4). 토륨 연료가 공급되는 용융 염 반응기는 종종 액체 불화물 토륨 반응기(Lftr)로 지칭된다.
토륨은 MSR 에서 장점이 있습니다., MSRs 는 고체 연료보다는 유체를 사용하기 때문에 붕괴 생성물을 처리 할 수 있습니다. 이기 때문에 유용할 때 토륨-232 흡수한 중성자 그것은 베타 부패 Proactinium-233,은 절반의 생활 27 일,그리고 흡수할 수 있 중성자 반응기에서는 원하지 않는다. 따라서 Proactinium-233,제거될 수 있습니다 허용되는 부패하면 우라늄 233(원하는 핵분열 연료)를 다음을 재 도입하여 원자로서 나중에 시간이다.,
많은 낙천주의에 대한 토륨,특히 내 MSRs 및 연구 개발되고 있가 추구하는 세계의 많은 국가들 포함하여,일본,러시아,중국,인도,France,and more.
비디오
아래 비디오는 노팅엄 대학의 정기 비디오 프로젝트입니다. 그들은 요소의 주기율표에있는 모든 요소에 짧은 비디오의 전체 제품군을 만들었습니다. 에너지 교육 팀은 세계에서 상대적으로 부족한 양의 우라늄이 있다는 비디오의 진술에 동의하지 않습니다., 또한 우라늄과 플루토늄이 전시 사용으로 인해 원자력 발전소에서 사용되었다는 비디오에서의 암시는 의문의 여지가있다.
