Good Mood

Tor jest 90.pierwiastkiem w układzie okresowym, drugim najcięższym pierwiastkiem na Ziemi. Tor jest znany ze swojego potencjału do dostarczania energii jądrowej w reaktorach jądrowych, podobnie jak uran, który jest obecnie dominującym paliwem jądrowym. Została odkryta w 1828 roku przez szwedzkiego chemika Jonsa Jakoba Berzeliusa, który nazwał ją na cześć Thora, nordyckiego boga piorunów., W przyrodzie występuje tylko jeden izotop toru, którym jest tor-232.

Tor jest pierwiastkiem „żyznym”, co oznacza, że po wchłonięciu neutronu przechodzi szereg reakcji jądrowych, aż stanie się „rozszczepialnym” izotopem, w tym przypadku staje się Uranem-233. Ten Uran-233 może być następnie użyty jako paliwo jądrowe, ponieważ rozpada się dostarczając energii, która może być wykorzystana w reaktorze.

Tor jest około 3 razy bardziej obfity niż Uran w skorupie ziemskiej, ze stężeniem 9,6 części na milion., W krajach takich jak Indie i Chiny ilość zasobów toru jest znacznie większa niż ilość uranu, więc rozwój toru jako części paliwa jądrowego jest obszarem bardzo interesującym.

Tor jako paliwo

aby Tor był wykorzystywany jako paliwo do wytwarzania energii elektrycznej, musi przejść transmutację przez absorpcję neutronu., Uran-233 jest użytecznym produktem ubocznym, ponieważ jest rozszczepialny i może podtrzymywać jądrową reakcję łańcuchową. Po wytworzeniu uranu-233 można go albo rozdzielić chemicznie w celu przekształcenia go w nowe paliwo, albo użyć bezpośrednio w tej samej postaci, np. w reaktorach ze stopioną solą. Reaktory CANDU mogą obecnie spalać Tor jako paliwo, jeśli zostanie zmieszany z Uranem, jednak CNSC jeszcze na to nie zezwoliło. W Kanadzie jest tyle uranu, że nie ma powodów do obaw.

podobnie jak uran-238, neutron jest potrzebny do zainicjowania przemiany toru w paliwo rozszczepialne., Do tego celu należy użyć „sterownika”, aby dostarczyć te neutrony, które mogą być Uranem-233 lub 235 lub Plutonem-239, z których wszystkie są trudne do dostarczenia. Reaktory pracujące przy użyciu toru używają uranu jako tego napędu, więc wiadomo, że działają w cyklu paliwowym toru-Uranem (Th-U).

korzyści

cykl paliwowy Th-U ma pewne intrygujące korzyści w porównaniu do najczęściej stosowanych reaktorów wykorzystujących cykl uranowo-plutonowy. Po pierwsze, może być stosowany w reaktorach termojądrowych, podczas gdy Uran nie., Oznacza to, że jeśli wypalone paliwo zostanie ponownie przetworzone, nie będzie ono wymagało ponownego użycia uranu-235, ponieważ hodowla produkuje więcej paliwa rozszczepialnego niż pierwotnie było używane (więcej szczegółów można znaleźć na stronie reaktora hodowcy). Uran-238 może być również hodowany, jednak wymaga szybkiego reaktora hodowlanego, co zwiększa komplikacje. Po drugie, paliwo Th-U nie wytwarza żadnych pierwiastków transuranicznych, ponieważ nie ma uranu-238 napromieniowanego do szkodliwych pierwiastków, takich jak Pluton, Ameryk, kadm itp. To sprawia, że odpady toru są znacznie mniej szkodliwe w większych przedziałach czasowych.,

wady

stosowanie toru jako paliwa ma również pewne wady. Duże doświadczenie z torem w przemyśle jądrowym jest bardzo rzadkie, głównie ze względu na stałe wykorzystanie uranu jako paliwa, ale także dlatego, że projekty eksperymentalne nie są tak łatwe do sfinansowania, jak już sprawdzone. Tor jest również nieco trudniejszy do przygotowania, ponieważ do produkcji paliwa stałego potrzebne są wysokie temperatury. Paliwo ciekłe, stosowane w reaktorze ze stopioną solą, jednak nie napotkają tego problemu., Inną Wadą jest rozpad gamma biorący udział w cyklu Th-U, ponieważ niektóre jądra podrzędne mają związane rozpady gamma, które są trudne do osłony i dlatego kosztują więcej pieniędzy.

tor dla przyszłości energii jądrowej

tor ma wiele możliwości dla przyszłości energii jądrowej, jednak istnieje wiele błędnych wyobrażeń co do tego, jak duży potencjał ma.

jedną z głównych zalet toru jest to, że jest go dużo; jak wspomniano wcześniej, w skorupie ziemskiej jest około 3 razy więcej toru niż uranu., Jednak obecnie ilość toru, która jest ekonomiczna do wydobycia, jest mniej więcej taka sama jak uran (patrz rezerwa vs surowiec). Więc jeśli kraj nie ma dużo więcej toru niż uranu, jak Indie i Chiny, fakt, że jest więcej toru nie wpływa na obecne zapotrzebowanie na paliwo. W przyszłości jednak znane zasoby toru mogą stać się potencjalnymi rezerwami, jeśli będą one ekonomiczne do realizacji.,

Reaktory ze stopioną solą

Główny artykuł

Kolejną zaletą jest jego zastosowanie w reaktorach ze stopioną solą (MSR), jednym z sześciu reaktorów jądrowych IV generacji, jednak Reaktory ze stopioną solą nie są wyłączne dla toru, jak wielu ludzi myśli; mogą i używali uranu jako paliwa, z pierwszym reaktorem badawczym MSR pracującym z rozpuszczonym tetrafluorkiem uranu-235 (UF4). Reaktory ze stopioną solą zasilane torem są często określane jako Reaktory torowe z ciekłym fluorem (LFTR).

tor ma jednak swoje zalety w MSR., MSR mogą przetwarzać produkty rozpadu ze względu na ich użycie płynów, a nie paliw stałych. Jest to przydatne, ponieważ kiedy Tor – 232 pochłania neutron, beta rozpada się do Proaktynu-233, który ma okres półtrwania 27 dni i może wchłonąć neutrony w reaktorze, co jest niepożądane. W związku z tym Proaktyn-233 można usunąć, pozwolić rozpadać się do uranu-233 (pożądanego paliwa rozszczepialnego), a następnie ponownie wprowadzić do reaktora w późniejszym czasie.,

jest wiele optymizmu dla toru, szczególnie w ramach Mrrs, a badania i rozwój są prowadzone przez wiele krajów na całym świecie, w tym Japonię, Rosję, Chiny, Indie, Francję i inne.

Video

poniższy filmik pochodzi z cyklicznego projektu wideo Uniwersytetu w Nottingham. Stworzyli kompletny zestaw krótkich filmów na temat każdego pierwiastka w układzie okresowym pierwiastków. Zespół edukacji energetycznej nie zgadza się ze stwierdzeniem zawartym w filmie, że na świecie istnieje stosunkowo niewielka ilość uranu., Wątpliwa jest również sugestia zawarta w filmie, że Uran i Pluton zostały użyte w elektrowniach jądrowych z powodu użycia w czasie wojny.