Торий (Т-232) является природным радиоактивным элементом, который расположен в ряде актинидов периодической таблицы, примерно в три-четыре раза больше урана в грунтовой оболочке. Когда будущее обсуждается с чистыми, безопасными и многочисленными энергетическими ядерными технологиями, ториум был основным предметом интереса в Турции.
Ториум можно использовать непосредственно на АЭС? Каковы резервы Турции и когда торговать ториумными реакторами?
Основное различие между брадием и ураном: плодородие (плодородный материал)
Самый важный физический факт, который нужно знать о тории в ядерной энергетике: Торий не может делать прямые нити на себе (не расщепляться).
- Расщепляющийся элемент (Фронт: U-235): Он выявляет энергию и новые нейтроны, делясь сразу, когда охлаждает тепловой нейтралитет.
- Плодородие (плодородие) Пункт (Фронт: Th-232): Он не может быть разделен, но нейтрон охлаждает ядерное преобразование (трансмуляцию) и является фискальным изотопом после двух бета-деградаций. Уран-233 (U-233) поворот. Основным изизотопом, который выполняет энергогенерирующий ответ нити накала, является U-233.
Поэтому «чистильщик» (конвенционный уран, плутоний или ускоритель, управляемый источником нейтронов) начнет реакцию на работу ториевого реактора.
Каковы преимущества топливного цикла Тория?
По сравнению с традиционным урановым топливным циклом ядерный цикл на основе тория имеет значительные преимущества:
- Менее долговечные отходы: Формирование продолжительного шахтерского актинита, такого как плутоний, америций и лекаридий, в цикле Тория почти меньше, чем когда-либо. Радиоактивность составляет не сотни тысяч лет, а около 300-500 лет на естественном фоновом уровне.
- Низкий риск ядерного оружия (сопротивление распространению): Изотоп U-232, который образуется вместе с U-233, излучает очень высокоэнергетические твердые гамма-лучи (разложение Tl-208). Это условие затрудняет тайное перемещение материала, обработку и использование оружия.
- Высокие урожаи с зажаренными солевыми реакторами (MSR): Торий может эксплуатироваться в соляных реакторах Эргимиша (Molten Salt Reactor - MSR) атмосферного давления и высокой температуры. Риск взрыва давления отсутствует, а эффективность производства электроэнергии составляет 45-50%.
| Критерии сравнения | Урановый цикл (U-235/U-238) | Топливный цикл тория (Th-232/U-233) |
|---|---|---|
| Естественный боллук | ~2.7ppm в напольной оболочке | ~9,6 ppm в оболочке пола (3-4 раза больше) |
| Фертильность / Fertility | 0,7% природного урания (U-235) | Вся естественная фертильность тория (Th-232) |
| Время радиоактивности отходов | ~ 100 000 - 300 000 лет | ~300 - 500 лет |
| Производство плутония дома | Значительное количество производится | Меньше, чем уровень неспособности |
| Коммерческий зрелый | Очень высокие (более 400 реакторов по всему миру) | Разработка и пилотный этап (Китай, Индия) |
Сколько лет запасам ториума в Турции?
По данным Главного управления минерального теткика и поиска (MTA) и Института энергетики, атомных и минеральных исследований Турции (TENMAK), Турция имеет одну из крупнейших в мире ториум-кроватей.
- Эскишехир - Сиврихисар (Девушки): Турция является самой известной и самой большой ториевой кроватью. Торий здесь расположен с Редкоземельным Элементом (NTE), баритом и флюоритом в сложных рудах. Согласно данным MTA, существует около 380 000 тонн видимого и вероятного оксида тория ($ThO 2$).
- Малатья - Кулунчак и Хекимхан: Значительный потенциал тория обнаруживается в щелочных породах в регионе и в рудном хозяйстве.
- Место в мировом рейтинге: Турция; Индия, Бразилия, Австралия и США находятся в топ-рейтинге мирового ториум-заповедника.
Почему ториевые реакторы до сих пор не распространены?
Несмотря на большие теоретические преимущества, которые предлагает Torium, есть инженерные и экономические причины, которые сегодня не распространены в мире:
- Обогащенные стартовые требования: Материальное обеспечение является обязательным для начала реакции.
- Переработка и производство затруднены: Из-за интенсивного гамма-излучения, излучаемого U-232, необходимо выполнить изготовление топлива и полный дистанционный контроль заводов по переработке за толстыми свинцовыми бронями.
- Встроенная инфраструктура урана: Миллиарды долларов по всему миру были установлены в экосистеме поставок, обогащения и лицензирования реакторов. Переход на Torium требует новых процессов лицензирования и высоких бюджетов на НИОКР.
- Текущие события: В 2021 году пустыня Гоби запустила в пустыне Гоби реактор на жидкой фторидной соли (TMSR-LF1) мощностью 2 МВт.
Часто задаваемые вопросы
Может ли Турция производить собственную электроэнергию с помощью тория?
Теоретически запасы тория в Турции могут удовлетворить потребности в электроэнергии, которые будут длиться веками. Однако переработка этой руды является процессом НИОКР, который продолжается в глобальном масштабе преобразования в U-233 и коммерчески лицензированные конструкции реакторов.
Ториевые реакторы плавятся (происходит амелтдаун)?
Особенно в соляных реакторах с жидким торием (LFTR) топливо уже жидкое. В случае любого перегрева замороженная соляная пробка под реактором плавится и течет пассивными аварийными дренажными баками с жидкой топливной гравитацией; реакция прекращается сама собой. Физически невозможно «реакторное расплавление сердца» в классическом смысле.
Может ли Аккую работать с НГС Торюм?
Нет. Akkuyu NGS - это VVER-1200 типа Pressure Water Reactor (PWR) с использованием богатых гранул диоксида урана ($UO 2$). Геометрия ядра реактора выполнена в соответствии с хладагентом и нейтральным балансом уранового топлива.
Ресурсы
- МТА, Инвентарь тюрков и редкоземельные элементы Турции.
- МАГАТЭ, Верхний ящик (Серия МАЭА по ядерной энергии No NF-T-2.4).
- Всемирная ядерная ассоциация (WNA), Тор: https://world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/thorium.aspx