Figura 1. Tório, número atómico 90 e peso atómico 232.0381.
tório é o 90.º elemento da tabela periódica, o segundo elemento mais pesado da Terra. O tório é conhecido por seu potencial para fornecer energia nuclear em reatores nucleares, muito parecido com o urânio, que é o atual combustível nuclear dominante. Foi descoberto em 1828 pelo químico sueco Jons Jakob Berzelius, que lhe deu o nome de Thor, o deus nórdico do trovão., Apenas um isótopo do tório é encontrado na natureza, que é o tório-232.o tório é um elemento” fértil”, o que significa que quando absorve um nêutron sofrerá uma série de reações nucleares até se tornar um isótopo” físsil”, neste caso se torna urânio-233. Este urânio-233 pode então ser usado como combustível nuclear, uma vez que decai fornecendo energia que pode ser usada dentro de um reator. o tório é cerca de 3 vezes mais abundante do que o urânio na crosta terrestre, com uma concentração de 9,6 partes por milhão., Em países como a Índia e a China, a quantidade de recursos de tório é muito maior do que a quantidade de urânio que eles têm, de modo que o desenvolvimento de tório como parte do combustível nuclear é uma área de grande interesse.
Tório como combustível
Figura 2. O tório é contido e produzido a partir de monazita, um mineral natural.
para ser usado como combustível para gerar eletricidade, o tório deve passar por transmutação pela absorção de um nêutron., O urânio 233 é o subproduto útil disto, uma vez que é físsil e pode sustentar uma reacção em cadeia nuclear. Uma vez que o urânio 233 é produzido, ele pode ser quimicamente separado, a fim de ser transformado em um novo combustível ou usado diretamente na mesma forma, como em reatores de sal fundido. Os reatores CANDU podem atualmente queimar tório como combustível, se misturado com urânio, no entanto, o CNSC ainda não licenciou isso. Há tanto urânio disponível no Canadá que não há razão para nos preocuparmos. da mesma forma que o urânio-238, um nêutron é necessário para que o tório inicie a sua transformação em combustível físsil., Para tal, é necessário utilizar um “condutor” para fornecer estes neutrões, que podem ser urânio-233 ou 235, ou plutónio-239, todos eles difíceis de fornecer. Os reatores que operam usando tório usam urânio como este condutor, então eles são conhecidos por funcionar no ciclo de combustível tório-urânio (Th-U).
benefícios
o ciclo de combustível Th-U tem alguns benefícios intrigantes em comparação com os reatores mais comuns que usam o ciclo de urânio-plutônio. Em primeiro lugar, pode ser utilizado em reactores térmicos, ao passo que o urânio não pode., Isto significa que, se o combustível irradiado for reprocessado, não necessitará de um condutor de urânio-235 novamente, uma vez que a reprodução produz mais combustível cindível do que foi originalmente utilizado (visite a página do reator reprodutor para mais detalhes). Urânio-238 pode ser criado também, no entanto, requer um reator reprodutor rápido, que tem aumentado as complicações. Em segundo lugar, o combustível Th-U não produz quaisquer elementos transuranicos, uma vez que não existe urânio-238 irradiado para elementos nocivos como plutónio, amerício, cádmio, etc. Isso faz com que os resíduos de tório sejam muito menos prejudiciais em escalas de tempo maiores.,
desvantagens
o uso de tório como combustível também tem algumas desvantagens. A vasta experiência com o tório na indústria nuclear é muito rara, principalmente devido ao uso constante do urânio como combustível, mas também porque os projectos experimentais não são tão facilmente financiados como os já comprovados. O tório também é um pouco mais difícil de preparar, pois altas temperaturas são necessárias para produzir combustível sólido. No entanto, o combustível líquido, tal como utilizado num reactor de sal fundido, não se depara com este problema., Outra desvantagem é o decaimento gama envolvido no ciclo Th-U, como alguns núcleos de filhas associaram decaimento gama que são difíceis de proteger e, portanto, custam mais dinheiro para fazê-lo.o tório tem muito potencial para o futuro da energia nuclear, no entanto há muitos equívocos sobre quanto potencial tem. um dos principais benefícios do tório é que há muito dele; como mencionado antes, há cerca de 3 vezes mais tório do que urânio na crosta terrestre., No entanto, atualmente a quantidade de tório que é econômico extrair é aproximadamente a mesma que o urânio (ver reserva vs recurso). Então, a menos que um país tenha muito mais tório do que urânio como a Índia e a China, o fato de haver mais tório não influencia as necessidades atuais de combustível. No futuro, no entanto, os recursos conhecidos de tório podem se tornar reservas potenciais se eles são econômicos para perseguir., outro benefício é o seu uso em reatores de sal fundido( MSR), um dos reatores nucleares de seis gerações IV, no entanto MSRs não são exclusivos ao tório como muitas pessoas pensam; eles podem e têm usado urânio como seu combustível, com o primeiro reator de pesquisa MSR operando com tetrafluoreto de urânio-235 dissolvido (UF4). Reatores de sal fundido de tório são frequentemente referidos como reatores de tório de fluoreto líquido (LFTR).
tório tem suas vantagens em um MSR embora., MSRs pode processar produtos de decaimento devido à sua utilização de fluidos em vez de combustíveis sólidos. Isto é útil porque quando o tório-232 absorve um neutrão, o beta decai para o Proactínio-233, que tem uma meia vida de 27 dias, e pode absorver neutrões no reactor que é indesejado. Portanto, o Proactínio-233 pode ser removido, permitindo decair para urânio-233 (o combustível físsil desejado) e, em seguida, reintroduzido no reator em um momento posterior.,
Há muito otimismo para o tório, especialmente dentro do MSRs, e de pesquisa e desenvolvimento está sendo perseguido por muitos países ao redor do mundo, incluindo Japão, Rússia, China, Índia, França, e muito mais.
vídeo
o vídeo abaixo é do projeto de vídeos periódicos da Universidade de Nottingham. Eles criaram um conjunto completo de vídeos curtos em cada elemento da tabela periódica de elementos. A equipe de educação energética discorda da afirmação no vídeo de que há uma quantidade relativamente escassa de urânio no mundo., Além disso, a implicação no vídeo de que urânio e plutônio foram usados em usinas nucleares por causa do uso em tempo de guerra é questionável.
