211service.com
Švaresnė atominė energija?
Senatoriai, atstovaujantys kelioms Vakarų valstijoms, įskaitant Jutos atstovą Orriną Hatchą ir Senato daugumos lyderį Harry Reidą iš Nevados, rengia teisės aktus, skatinančius torio naudojimą. Jie sako, kad tai švariau deginantis kuras atominėms elektrinėms, galintis perpus sumažinti didelio aktyvumo branduolinių atliekų kiekį.
Švaresnis spindesys: Torio ir urano kuro kapsulės šiame Rusijos Kurchatovo instituto tyrimų reaktoriuje galėtų padėti sumažinti esamų ir būsimų atominių elektrinių atliekas. Kurchatov ir Thorium Power, įsikūrę McLean, VA, kapsules padidina į 3,5 metro kuro strypus, skirtus naudoti komercinėse elektrinėse.
Jie susirūpinę, kad panaudotas kuras iš branduolinių reaktorių patenka į jų valstijas, sako Sethas Grae'as, torio kuro technologijų kūrėjo prezidentas. Torio galia , įsikūrusi McLean, VA.
Branduolinės priežiūros institucijos teigia, kad Thorium Power technologija turi realų potencialą. Be to, jie sako, kad teisės aktai reikalingi. Tai priverstų Energetikos departamentą (DOE) ir Branduolinės energetikos reguliavimo komisiją, reguliuojančią branduolinę pramonę, įkurti agentūrose naujus biurus, kurie tirtų torio kuro galimybes ir skatintų jų naudojimą užsienyje.
Mano nuomone, tai yra labai prasminga, sako Thomas Cochran, Branduolinės programos direktorius Gamtos išteklių gynybos taryba , Vašingtone. Jis sako, kad norint įveikti DOE pasipriešinimą torio tyrinėjimui, reikia imtis Kongreso veiksmų.
Torio naudojimas esamuose reaktoriuose reiškia, kad reikia permąstyti branduolinio kuro ciklą, kuris šiandien naudojamas daugelyje šalių, įskaitant JAV. Ciklas prasideda nuo urano oksido kuro, prisodrinto skiliuoju urano izotopu U235. Urano dalijimasis reaktoriuje generuoja šilumą, kad būtų varomos atominės elektrinės turbinos, ir susidaro labai radioaktyvus dalijimosi skilimo produktų mišinys, įskaitant plutonį, kurį galima išgauti branduoliniams ginklams gaminti. Kiti dalijimosi produktai lėtina grandininę reakciją, todėl kurą reikia keisti kas vienerius ar dvejus metus. Panaudotas kuras išvežamas ir saugomas vietoje, laukiama palaidojimo.
DOE dirba didelio aktyvumo atliekų saugykloje Yucca kalne, Nevadoje. Tačiau objektas nebus atidarytas dar mažiausiai dešimtmetį, o politinės valios statyti daugiau tokių vietų yra mažai. Tuo tarpu Privati kuro saugykla , įsikūrusi Solt Leik Sityje, kuria prieštaringai vertinamą laikinąją saugyklą indėnų žemėje su 20 metų licencija ir galimybe ją atnaujinti. Tai puiki tarpinė stotelė, sako Grae.
Thorium Power buvo pradėtas naudoti 1992 m., siekiant komercializuoti procesą, kuris sumažina tradiciniuose reaktoriuose susidarančių toksiškų atliekų kiekį. Procesą sukūrė velionis branduolinis mokslininkas Alvinas Radkowsky, pagrindinis JAV karinio jūrų laivyno reaktorių ir ankstyvųjų komercinių atominių elektrinių projektuotojas. Radkowsky schema remiasi tiek torio, tiek urano kuru, todėl priekinėje dalyje ji yra sudėtingesnė. Tačiau tai padarius didžioji dalis kuro ilgiau išlaikoma reaktoriuje ir susidaro mažiau toksiškos atliekos.
Kiekvienoje kuro rinklėje yra dviejų skirtingų kuro strypų mišinys. Dauguma yra strypai, kuriuose yra torio oksido granulių. Toris pats negali palaikyti grandininės reakcijos, kaip gali U235, tačiau jis gali sugerti neutronus, sudarydamas kitą skiliųjų urano izotopą, kuris: U233. „Thorium Power“ konstrukcijoje šie neutronai tiekiami iš likusių strypų, kurie yra kieti cirkonio ir skiliojo U235 prisodrinto urano lydiniai.
Grae'as teigia, kad „Thorium Power“ hibridinio kuro agregatai yra skirti kaip urano oksido kuro pakaitalai suslėgto vandens reaktoriuose, o tai yra labiausiai paplitęs reaktorių dizainas visame pasaulyje. Reaktoriams reikia tik minimalių modifikacijų. Svarbiausias koregavimas yra tikslesnių kranų naudojimas kuro rinklių įdėjimui ir pašalinimui, kad būtų galima atskirai išgauti urano strypus. Grae'as teigia, kad tai yra esminis atliekų mažinimo veiksnys, nes didžioji dalis torio lieka reaktoriaus šerdyje devynerius metus. (Urano strypai, kaip ir įprastinis urano oksido kuras, keičiami dažniau.)
„Thorium Power“ planuoja šią kuro sistemą išbandyti per trejus metus, pradedant slėginio vandens reaktoriu Rusijoje. Bandymai bus atliekami bendradarbiaujant su Kurchatovo institutas , branduolinių tyrimų centras Maskvoje. Institutas ketverius metus tikrino Thorium Power kuro medžiagų patvarumą, tuo pat metu didindamas urano ir cirkonio ekstruzijos procesą, kad būtų pagaminti 3,5 metro strypai, naudojami Rusijos reaktoriuose.
Jei strypai ištvers, ekspertai tikisi, kad Thorium Power schema bus sėkminga, nes hibridinio torio ir urano kuro koncepcija jau pasitvirtino. Keliuose ankstyvuosiuose XX amžiaus šeštojo ir šeštojo dešimtmečio dujomis aušinami branduoliniai reaktoriai naudojo kuro schemą su sėkla ir apvalkalu, iš esmės panašią į Thorium Power. Ir keletas ankstyvųjų vandeniu aušinamų reaktorių, pavyzdžiui, pirmasis reaktorius Indian Point, NY, veikė septintajame ir aštuntajame dešimtmečiuose su kuro strypais, užpildytais torio ir urano mišiniu. Tačiau toriui nukrito palankumas, kai branduolinė pramonė pradėjo standartizuoti uraną, ypač po to, kai urano kuro kainos nukrito iki žemiausio lygio po avarijos Trijų mylių saloje 1979 m.
Degalų išmetimas kas dvejus metus šiandien atrodo ne toks patrauklus, nes sparčiai kyla urano kainos, o komerciniuose reaktoriuose Jungtinėse Valstijose kaupiasi didelio aktyvumo atliekos. Torio kuras taip pat reaguoja į didėjantį susirūpinimą dėl skiliųjų medžiagų, kurios gali būti naudojamos branduoliniuose ginkluose, platinimo. Šalutiniai torio produktai gamina intensyvią gama spinduliuotę, todėl būsimiems bombų gamintojams sunku juos apdoroti. Thorium Power sutelkia savo rinkodaros pastangas į besivystančias Artimųjų Rytų, Azijos ir Lotynų Amerikos šalis, kurios nori statyti savo pirmuosius reaktorius; Grae'as lažinasi, kad branduolinių ginklų platinimui trukdantis projektas palengvins reaktorių finansavimą tokiose šalyse. Bendrovė taip pat žvalgosi į Indiją, kuri tikisi išnaudoti savo didelius torio atsargas.
Torio šalininkų iššūkis yra tas, kad DOE jau pasisako už kitą kuro ciklą, kuris žada sumažinti atliekas ir valdyti platinimo riziką: vadinamąjį uždarą kuro ciklą, kai cheminis perdirbimas atgauna plutonį iš panaudoto urano kuro, kad jį būtų galima pakartotinai naudoti įprastuose reaktoriuose.
Perdirbimas yra pagrindinis DOE Pasaulinė branduolinės energijos partnerystė (GNEP), pagal kurią pagrindiniai branduoliniai subjektai, tokie kaip JAV, garantuotų urano kuro tiekimą šalims, kurios žada grąžinti panaudotą kurą – plutonį, kuriame būtų galima gaminti branduolinius ginklus.
GNEP turi daug kritikų, teigiančių, kad panaudoto branduolinio kuro perdirbimas kainuos brangiai, padidins, o ne apribos skiliųjų medžiagų nukreipimo riziką ir mažai padės sumažinti didelio aktyvumo atliekų kiekį. DOE planas yra sudeginti išgautą plutonį maišant jį su uranu. Taip susidaro karštesnis ir toksiškesnis panaudotas kuras, kuris gali būti deginamas tik generuojamuose reaktoriuose. Tie reaktoriai iki šiol pasirodė neįmanomi komerciniu mastu. (Žr. „Geriausias branduolinis pasirinkimas“.)
Grae'as tvirtina, kad „Thorium Power“ ilgainiui galėtų gauti naudos iš pagreitinto perdirbimo, nes jos kuro sistema suteikia geresnę išgaunamo plutonio išleidimo angą: pakeičiant uraną kaip Thorium Power torio kuro strypų neutronų šaltinį. 2005 m. branduolinių technologijų milžinė Westinghouse įvertino Thorium Power sistemą kaip galimybę deginti perteklinį karinį plutonią, ir bendrovė prognozavo, kad tai būtų daug pigiau, greičiau ir efektyviau nei plutonio deginimas uranu.