Kommentálni akartam mások válaszait, de ez túl hosszúra nyúlt.

Szinte mindenki nem tudja elkülöníteni a tóriumot (ami egy tüzelőanyag-típus) és a reaktortípust. A biztonság a reaktortípus és különösen az olvadt só függvénye ebben a kérdésben. Befolyásolja-e az üzemanyag választása a reaktor végső biztonságát? Igen, de korlátozott mértékben. Tehát hogyan befolyásolja a tórium üzemanyagként a végső reaktorbiztonságot? Itt:

1. A tóriumnak alapvetően csak egy természetes izotópja van . Ez csökkenti a kémiai rendszerben kezelendő nehéz elemeket tartalmazó vegyi anyagok számát. Ez alkalmassá teszi olvadt sóreaktorra, mint a legtöbb üzemanyag-ciklus, ami az emberek többsége szerint nagyon biztonságos kialakítás.
2. A tórium hasadásonként nagyon kevés neutronot termel . Valójában ez csak olyan, mint a 2.3, amikor mások közelebb vannak a 3.0-hoz (de nem egészen ott). Befolyásolja ez a biztonságot? Talán. Mivel ilyen kevés a neutron, bármilyen kritikus konfiguráció kevésbé képes arra, hogy veszélyesen szuperkritikus legyen, de ezt a pontot nem hangsúlyozom túlságosan. A legfontosabb tényező itt az, hogy a neutronok hiánya megnehezíti a fegyverek gyártását. Szüksége van 1-re a tenyésztéshez, így marad 2,3-1 = 1,3, és hasadásonként csak 0,3 neutron veszít a környezetnek (vagy tenyészkedik extra), és ezt nehéz kezelni. Ezenkívül bármi, ami neutronhatékonyabb, kevesebb aktivációs termékkel rendelkezik, így kevésbé radioaktív növény is. Általában extra neutronok nélkül ezek az extra neutronok nem okoznak bajt.
3. A tórium valamivel kevésbé veszélyes hasadási termékeket hoz létre . Nem számít, milyen nukleáris üzemanyag-ciklust használ, akkor is foglalkoznia kell a hasadási termékekkel, mert ezek a hasadási reakció közvetlen eredményei, ahogyan a CO2 is az égési reakciók közvetlen terméke. A tórium állítólag rendelkezik olyan FP-kkel, amelyekkel egy kicsit könnyebb kezelni hosszú távon, de szerintem a különbség nagyon marginális. Ez javíthatja a hulladék biztonságát.
4. A tórium hőenergiákon szaporodhat . Ez olyan fontos pont, hogy figyelmen kívül hagyás. A tórium egyedülálló a potenciális tüzelőanyagok között, mivel egy hőreaktor örökké új (hasadó) üzemanyagot képes előállítani. A hőreaktorok kisebbek, olcsóbbak, könnyebben kezelhetők és valószínűleg biztonságosabbak. Jelenleg olyan termikus urán-plutónium reaktorokat használunk, amelyeknél kevesebb a megtérülés. A tórium-urán reaktor termelékenységnél nagyobb, mint a megtérülési ráta.

A tórium sokkal fenntarthatóbb, mint a természetes urán, ebben mindannyian egyetértünk. De az atomenergia problémája manapság nem az üzemanyag-ellátás fenntarthatósága . A kérdésed az, hogy miért nem vettük át áramforrásként? Először is, nincs gazdasági okunk elfogadni. Megkérdezheti, miért nem fogadtuk el az olvadt sóreaktort, amelyre a válasz a technológia fejlődésének kérdése. Emellett általában nincs sok tenyészreaktorunk, ami nagyobb kérdésekhez, például újrafeldolgozáshoz kötődik. A tórium üzemanyagciklusok egyedülálló megközelítést kínálnak a tenyésztési üzemanyagciklushoz. A torium használata azonban tenyésztést jelent, és nem (szándékos) tenyésztést végzünk.

A toriumnak vannak előnyei, ugyanakkor vannak hátrányai is. A hasadásonkénti kis neutronszám hátránya a reaktor kialakításának. A Terrapower cég egy gyertya típusú reaktor gyártását javasolja U-238-mal. Ezt nem tehette meg a Thoriummal, mert nincs elég neutronja. A kialakítás nem elég neutronhatékony. Az olvadt só rektor (MSR) viszont az egyik leg neutronhatékonyabb tervezés, amelyet valaha is fontolgattunk. Nyilvánvalóan jól illeszkedik a Thoriumhoz. Az U-238 alkalmazható MSR-ben is, de a Thorium nem használható Terrapower tervezésben.

Összefoglalva véleményemet, erős fenntartáson alapuló érv szól a Thorium mellett, van egy gyenge a hulladékon alapuló érzés a tórium mellett, és valóban nincs érv a közgazdaságtanon alapuló tórium mellett. A jelenlegi tervek a közgazdaságtanon alapulnak. QED.

Nem tudom, mit olvastál rajtuk, de megpróbálok tisztázni legalább néhány dolgot. Bizonyosan nem értek egyet több állításoddal.

Kezdetnek azt mondod: "... nem állítanak elő semmit, amit megvalósíthatóan felhasználhatnál atomfegyverek anyagforrásaként". A tórium-reaktorok a tóriumot termékeny üzemanyagként használják, amely hasadó U233-vá alakul át. Noha a kiégett fűtőelemek nem tartalmaznak ugyanazokat az elemarányokat, mint az urán-tüzelőanyag-ciklus, valóban bombához méltó izotópokat, valamint néhány hosszabb életű hasadási és leányterméket tartalmaz. Valójában a tórium-ciklust használták fel az Teáskanna művelet üzemanyagának egy részének előállítására 1955-ben.

Azt mondod: "... sokkal kevésbé hajlamosak katasztrofális kudarcokra. .. "Bár előfordulhat, hogy a tóriumreaktorokban hagyományosan kevesebb katasztrófahibát tapasztaltak, mint az uránreaktorokban, az is igaz, hogy a statisztikák túl kicsik ahhoz, hogy ésszerű következtetéseket lehessen tenni az ilyen rendszerek megbízhatóságára vonatkozóan. Tudomásom szerint egyetlen kereskedelmi reaktor sem használja a tórium üzemanyag-ciklust. Más szóval, az összes tóriumreaktor egyszeri, egyedi tervezésű berendezés, jól képzett és hozzáértő dolgozó személyzettel.

Körülbelül 435 kereskedelmi atomerőművek működnek további 63 építés alatt áll. Az évek során 20 nagyságrendű nagy atombaleset történt. Csak 15 tóriumreaktor létezik. A tórium-reaktorok statisztikailag rosszabb balesetekkel járhatnak.

Minden bizonnyal folyamatban van a kutatás a tórium-üzemanyag-ciklus kereskedelmi alkalmazásaira vonatkozóan. Érdekes módon, amint azt a cikk sugallja, a tóriumciklushoz egy másik izotópra van szükség a reakció elindításához, így mindig szükség lesz néhány uránciklusú reaktorra. Mint P3trus mondta, még Indián kívül is (ahol a tóriumkészletek jó gazdasági ösztönzést nyújtanak) vannak olyan emberek, akik fontolgatják a tóriumot.

Végül az urán-tüzelőanyag-ciklus előnyben részesítése pragmatikus. A nukleáris iparnak nagy tapasztalata van az uránnal kapcsolatban. Igaz, hogy több a tórium, mint az urán, de az urán alig ritka. Valójában eléggé gyakori, hogy a készletek nagyságára még csak nagyon sok becslés sincs. a név. Amíg a közvélemény ellenzi a nukleáris energiát, ez magában foglalja a tóriumot is. Ha az atomok támogatásához fordulnak, a közgazdaságtan továbbra is az uránra mutat.

A német THTR-300 tórium magas hőmérsékletű reaktor körülbelül 16 000 órán át működött, és a NAÜ jelentést készített leállításáról.

Tehát a tóriumnak nincsenek fizikai akadályai reaktorok: létezik bizonyíték a tórium-reaktorokra.

Ezzel véget ér a hely erre vonatkozó válasza.

Vannak gazdasági, mérnöki, társadalmi, politikai, technikai és intézményi korlátok; és nagy mennyiségű hype és incorrent információ a témában; de ezek egyike sem releváns ezen a webhelyen.

A rövid válasz nem. Van néhány fejlett anyag és mérnöki alkalmazás, de még nem találtam tudományos útlezárásokat.

A hosszú válasz magában foglalja a hidegháborús történelmet, a bürokratikus tehetetlenséget és más témán kívüli tényezőket, ezért kihagyom A tórium kémiai tulajdonságai eltérnek az urán kémiai tulajdonságaitól. A tórium csak +4-re oxidálható, és a ThF4 folyékony marad az LFTR-ben egy tenyésztartályban. A protactinium és az urán jobban oxidálódik, és magasabb fluoridjuk gázzá alakul LFTR üzemi hőmérsékleten.

Ez a különbség lehetőséget ad a reaktortervezőknek a termékeny tórium átalakítására, majd a termékek (és melléktermékek) elkülönítésére a tenyésztéstől állomány (nem pedig a tenyészállomány eltávolítása a termékekből). Plutóniumig tenyésztett uránnal ezt nem tudjuk megtenni; mindkettő gáznemű hexafluoridot képez. Ezért az olvadt só reaktortervek ideálisak a tórium számára, de az urán számára nem praktikusak.

Ha látjuk, hogy a gyakorlati olvadék sótervek kizárólag a tóriumra vonatkoznak, akkor megértjük, miért kapcsolódnak ennek a kialakításnak az összes előnye az üzemanyag választás. Előnyei:

• A folyadékmagban eltávolíthatják a neutronmérgeket, így nagyobb égési sebességet lehet elérni. A szilárd tüzelésű reaktorok általában csak üzemanyaguk körülbelül 1% -át égetik el. Az olvadt só kialakulása 99% -ot éghet el.

• A tórium szaporítása, majd a hasadó üzemanyagok majdnem egészének elégetése gyakorlatilag nulla magasabb aktinidot (azaz hosszú élettartamú plutónium-hulladékot) eredményez a esetleges salak. Valójában sok létező plutónium-hulladék megsemmisülhet egy plutónium-mag + tórium-köpeny kialakításban, amelyet a kormány alkalmazhat a kezdeti LFTR-ipar szivattyújának feltöltésére.

• az LFTR, az összeomlás egy automatikus kikapcsolási mechanizmus, nem katasztrófa.

• Az LFTR alacsony nyomású kivitel (nincs túlhevített víz, amely ezerszer bővülni akar). Ez kisebb, könnyebb, jóval olcsóbb elszigetelést jelent, mint a BWR-konstrukcióknál.

• A folyékony mag lehetővé teszi a melléktermékek egyszerűbb kivonását, mielőtt a hasznos izotópok lebomlanak.

Feltételezem, hogy a kérdése konkrétabban miért nem építünk olvadt sórium-tórium reaktort (más néven LFTR-t). Először javítson ki néhány állítást.

1. "hasadási termékeik viszonylag rövid életűek." Bármely atomreaktor hasadási termékei nagyjából megegyeznek. DE kulcsfontosságú különbség a könnyűvizes reaktoroktól (LWR), hogy a tóriummal táplált LFTR lényegesen kevesebb (körülbelül 20x kevesebb) plutóniumot termel, mint egy LWR. Ezenkívül megvalósíthatóbb a plutónium visszavezetése a reaktorba és elégetés. A nukleáris hulladék ártalmatlanításában a plutónium és más transzuránok (pl. Amerika és a Kurium) jelentenek komoly problémát. Tehát bár a hasadási termék hulladékai megegyeznek, a TRU hulladék problémája jelentősen javul az LFTR-ekkel.

2. A fegyverek használata - nagyban függ a tervezés sajátosságaitól - egyes verziók az LFTR-k közül az egyik atomerőműben van a legjobban a proliferációval szemben - és el tudnék képzelni másokat is, amelyek ideálisak fegyveres minőségű üzemanyag előállításához. kihívást jelentő kérdések - az első reaktor falának a neutronbombázásnak való megfeleltetése, egy fluorozó edény készítése, amely ellenáll a fluortartalmú gáznak az urán szétválasztásához, miközben elég forró ahhoz, hogy a só megolvadjon, ügyelve arra, hogy a trícium ne szivárogjon ki, elválasztva a plutóniumot a hasadási termékekből (egy biztonságos létesítményben) néhány jut eszembe. Nem hiszem, hogy ezek egyike sem igényel áttörő tudományt, de inkább a R&D mérnöki irányvonalának felel meg.

   Ezen okok egyike sem elegendő a reaktor fejlődésének megakadályozásához. A reaktor fejlesztéséhez jelentős pénzre lesz szükség (\ \ \ \ \ \ \ $ 1B nagyméretű prototípushoz és \ \ \ $ \ $ \ $ \ $ az első ilyen típusú kereskedelmi reaktor megszerzéséhez). A reaktor különbözik az LWR-től, és más előírásokra lesz szükség. Bármely befektetés jelentős kockázatot jelent arra nézve, hogy a szabályozás nem lesz ésszerű vagy akár kidolgozatlan is. A beruházás kifizetése szintén hosszú időt vesz igénybe - valószínűleg agresszív terv esetén is több mint 10 évet. Tehát nagyon nehéz eladni a magánbefektetőknek (bár nem lehetetlen, mivel ma néhány kicsi magánfeszültség zajlik).

   Gyakorlatilag az a kérdés, hogy mi akadályozza a kormányt abban, hogy komoly beruházásokat eszközöljön a következő generációs reaktorok és miért olyan konzervatív? Ezek nem fizikai kérdések.

   A kérdésedre az a közvetlen válasz, hogy nem a fizika tartja vissza az LFTR-t.

Csak egy ponttal bővítem az AlanSE válaszát -

A tórium egyik óriási hátránya, hogy a toriumban a Thallium 208 az egyik leánytermék, ez egy magas gamma-kibocsátó. >

$$ Th_ {232} ^ {91} + n_1 ^ 0 = U_ {233} ^ {92} $$, de néha számíthatunk $ U_ {232} ^ {92} $ -ra is, amelynek van egy hamis élete 62 év, és $ Tl_ {208} $ és $ Tl_ {228} $ szerepel a leányterméklistán. Előbbi kemény gamma-kibocsátó, utóbbi alfa-sugárzó.

Ez az egyik oldal előnye, mert akkor lehetetlen, hogy a csempészek csempészhessenek üzemanyag-rudakat sugárzási monitorokon keresztül, és jobb lehet a proliferáció megakadályozása elért.

Másrészről azonban komoly aggodalmakat okoz az üzemanyag gyártási költségei, mind a személyi, mind a technológiai költségek szempontjából.

Új típusú reaktorokban veszik figyelembe őket. Például. a 4. generációs olvadt sóreaktor különösen alkalmas a tórium üzemanyagciklusára.

Az atomreaktor megépítése nagyon nagy beruházás, és mivel a tórium reaktorok nincsenek bizonyítva, és az urán-tüzelőanyag-ciklus számára már létezik egy nagy infrastruktúra (bányászat, tisztítás, dúsítás, rúdgyártás stb.) az uránreaktort biztonságosabb beruházásnak tekintik.

Az ideális megközelítés a tórium-tenyésztő reaktorokkal, amelyek szintén lehetővé teszik ezeknek a reaktoroknak, hogy az U-238-at tenyésztő üzemanyagként is felhasználják, az, hogy ezeket a kereskedelmi tenyésztő reaktorokat úgy tervezzék meg, hogy a folyamatos termonukleáris triggert használják a neutronok elsődleges forrásaként. Hibrid nukleáris / termonukleáris nemesítő reaktorok, amelyek folyamatos termonukleáris triggereket használnak, szintén képesek nukleáris hulladékuk nagy részét (kb. 80% -át) tüzelőanyagként elégetni. Ez azt jelenti, hogy nemesítő üzemanyagként az urán 100% -át és a tórium 100% -át képesek leszünk felhasználni, kb. A nukleáris hulladék 80% -a nukleáris fűtőanyagként is, ami viszont a jövőben sok ezer éves energiát jelent bolygónk számára, ugyanakkor megoldja a globális felmelegedést is.