Hunter

Megmentheti a tórium az atomenergiát?

"El tudnám képzelni, hogy az egész bolygó tóriumból nyeri az energiáját" - írta még 2006-os blogjában Kirk Sorensen, aki jelenleg az alabamai Teledyne Brown Engineering cég vezető atomtechnológusa. Sorensen akkor sem volt, és azóta sincs egyedül a hagyományos uránnal működő reaktorok fűtőanyagánál kétszázszor nagyobb energiát rejtő platinafényű, puha fém iránti szimpátiájával, ami a japán katasztrófa kapcsán újra előtérbe kerülhet.

Sokan szeretnének ezzel a természetben is előforduló elemmel üzemelő erőműveket látni, leváltva az uránt és a plutóniumot. Bár a technológia még közel sem kiforrott és nagyban különbözik a jelenlegi, hagyományosnak mondható reaktoroktól, támogatói meggyőződéssel állítják, hogy ezek a reaktorok immúnisak lennének a fukusimai reaktorokat sújtó problémákkal szemben, miközben nagyságrendekkel kevesebb radioaktív hulladékot termelnének. "Több igazán lenyűgöző biztonsági előnye van" - tette hozzá Sorensen.

A tóriumra sokan az éghajlatváltozás elleni küzdelem egyik leghatékonyabb eszközeként tekintenek, miközben a fukusimai események egyre inkább megingatják az atomenergiába vetett hitet. "Meg kell állítanunk a szénhidrogén üzemanyagok használatát" - mondta Roger Barlow, a brit Manchester Egyetem részecskefizikusa. "Sajnos azt kell mondanom, hogy a megújuló erőforrások aligha lesznek képesek kielégíteni az energiaszükségleteinket"

A tóriumos reaktorok is a radioaktivitáson alapulnak, mégis nagyban különböznek a hagyományos nukleáris reaktoroktól, éppen ezért támasztanak teljesen egyedi kihívásokat, amiket le kell küzdeni mielőtt egy működő változat valósággá válhat.


Egy folyékony fluoridos tórium reaktor (LFTR) szívében egy több száz Celsius fokos sóolvadékban, esetünkben lítium-fluoridban feloldott tóriummal feltöltött kamra helyezkedik el. A tórium önmagában alig rendelkezik radioaktivitással, ezért egy kis mennyiségű urán-233 hasadóanyag hozzáadása szükséges a nukleáris reakciók elindításához. Akárcsak az urán-235, a 233 is radioaktív, ezért hasad, hőt és neutronokat szabadítva fel. Ezek a tórium atomoknak ütközve újabb urán-233 izotópokká alakítják azokat, hőt termelve a folyamatban. Mivel az urán-233 hasad, újabb neutronok jönnek létre, így egy újra és újra ismétlődő folyamat alakul ki, magyarázta Sorensen. Az üzemanyag egy ugyancsak sóolvadékot tartalmazó hőcserélőn áthaladva lehűl, ezt a sót használhatják a turbinák meghajtásához és az elektromos energia generálásához.

Mivel a hűtéshez nem vizet használnak, sokkal kisebb a robbanás kockázata, amit Fukusimánál a gőz felgyülemlése és a víz lebomlásával keletkezett hidrogén idézett elő. A folyékony üzemanyag a radioaktív hulladék mennyiségét is jelentősen lecsökkenti. A hagyományos reaktorokban a szilárd üzemanyag-rudakat jóval a radioaktív melléktermékek elbomlása, és az urán üzemanyag felhasználása előtt el kell távolítani a magból. Erre azért van szükség, mert a túl magas sugárzás megduzzasztja és megrepeszti a rudakat, lehetővé téve a sugárzás kiszabadulását.

Ezzel szemben egy folyékony reaktor üzemanyagára nincs hatással a sugárzás, ezért folytathatja a felhasználását egészen addig, míg gyakorlatilag az összes radioaktív komponense le nem bomlik nem radioaktív melléktermékekké. Másik előnye, hogy a hagyományos üzemanyag-rudakkal ellentétben a fluorid sók nem gyúlékonyak. Ha a szilárd rudak lángba borulnak, radioaktív füstöt bocsátanak ki. A fluorid sók hátulütője azonban, hogy rendkívüli maróhatással rendelkeznek, ezért tárolásukhoz különleges anyagok kellenek. Egy kísérleti sóolvadékos reaktorhoz, ami 1965 és 1969 között üzemelt az Egyesült Államok Oak Ridge Nemzeti Laboratóriumában egy korrózió álló nikkel-molibdén ötvözetet, az úgynevezett Hastelloy N-t használtak tároló anyagként, a projekt végére azonban még ezt is lebontotta az anyag.

Emellett, bár az LFTR-ek az általuk termelt hulladék nagy részét elégetik, nem semmisítik meg az összes maradványt, ezért továbbra is szükség lenne valamennyi hosszú életű radioaktív anyag tároló kapacitásra.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • T0nk #59
    Attól függetlenül, hogy a 60-as évek óta kísérleteznek vele, attól ez még kísérleti technológia. A mai napig nem sikerült olyan anyagot találni, ami 4-5 évnél tovább kibírná az olvadt sók korrodáló hatását. Persze ha opció 4-5 évente cserélni a reaktortartályt, akkor market ready.
  • Turdus #58
    Nem néztél utánna eléggé, az USA-ban már a 60-as években _ÜZEMELT_ ilyen reaktor. Szóval elég erős a cikk azon állítása, hogy "nem kiforrott"...
  • Kryon #57
    Amúgy a berendezés nagy részét használják mint neutronforrást laborokban, az újdonság annyi benne, hogy a neutronok útjába tesznek valami nehézelemet, amit azok hasítanak.
  • Kryon #56
    Üresjáratban a hőt a hasadvány magok és egyéb a működés során keletkezett bomló izotópok termelik, amik szubkritikus rendszerben is keletkeznek.
    Ezen kívül sok előnye lenne, olcsó fűtőanyag, mert tiszta tóriummal vagy természetes uránnal is elmegy. A teljesítmény pedig széles skálán változtatható elég egyszerűen, így egy ilyen erőmű követhetné a fogyasztás ingadozását, amire egy mai atomerőmű képtelen.
  • JTBM #55
    Bocsánat, van költségbecslés: 2c/KWh.
    Ami sokkal olcsóbb, mint bármi, amit ma tudunk termelni.
  • JTBM #54
    A lenti skiccen egyébként 675MW teljesítményre jut 30MW teljesítmény igény.
    Ez 4,4%. Ami egy igen jó arány.

    Gondolom, a valódi erőmű azért fogyasztani is fog, de még így is szvsz. bőven 10% alatt maradna a saját működésre fordítandó energia.
  • JTBM #53
    Igazából ez nem baj, hanem előny.

    A "passzív" atomerőműbe valóban folyamatosan energiát kell betáplálni ahhoz, hogy működjön.

    De az összes erőmű ilyen.

    Minden erőműben folyamatos elektromos energia kell a fűtőanyagok betermeléséhez, mindenféle rendszerek működéséhez, stb.

    Pl. a Mátrai erőműben ez kb. a megtermelt áram 10%-a.

    Mivel a passzív atomerőmű fűtőanyagot szinte semmit nem igényel, a költségek túlnyomó része a kezdeti befektetés költsége - minden atomerőműre igaz ez egyébként.

    Jó lenne legalább tanulmány szinten összedobni egy ilyen passzív atomerőművet.
    Jó lenne tudni, hogy mennyibe kerülne egy KWh áram egy ilyen erőműből...
  • kvp #52
    Az ilyen szubkritikus rendszerekkel az a baj, hogy energia kell a reakcio fenttartasahoz is, amit egy kritikus rendszernel ki lehet nyerni es felhasznalni. Ez csokkenti a hatekonysagukat, bar tenyleg biztonsagosabbak, mivel meg szandekosan sem lehet oket nuklearis modon felrobbantani.

    A fuzios kutatasok jo resze is ilyen szubkritikus rendszereket probal letrehozni, mivel egy fuzios folyamatot meg nehezebb szabalyozni. Ha kritikus fuzios reaktorokat probalnanak epiteni, akkor konnyebb lenne onfenntarto folyamatot letrehozni, csak azok meg nem igazan szabalyozhatoak.
  • Molnibalage #51
    Most a teljes energiatartalomról van szó, ami rendelkezésre áll, vagy a fajlagos telesítményről? Mert szerintem elbeszéltek egymás mellett.
  • JTBM #50
    Szerintem is az ilyen "passzív" atomerőműveké a jövő.

    Az "aktív" erőművel ellentétben nincsen szükség rádióaktív hasadóanyagra, emiatt üresjáratban nem kelettkezik hő, nincs szükség folyamatos hűtésre.