Thorium cycle Thorium versus Coal Klik på billeder for fuld størrelse

Thorium er, som nævnt andetsteds, i realiteten ikke radioaktivt.
Men ved at absorbere en af de neutroner, der efterfølgende dannes i processen, vil det omdanne sig til en uranisotop, som i sig selv er et nyttigt brændstof i atomreaktorer.
Bedre end det, der anvendes i dag.

Indien arbejder tilsyneladende på en videreudvikling, hvor eksisterende teknologi ændres.
Her bruges vand som moderator.
Mere senere.

I Kina og andre lande følges en anden udvikling.
Her opløstes thoriumbrændstoffet i smeltet salt.
Sammen med store fordele er der naturligvis nye udfordringer.

Her er det nødvendigt at gå lidt ind i detaljer med den tekniske.
U235

  • Neutroner (de små blå på skissen) er “hjerteblodet” i alle processer, der involverer atomkraft.
    MEN
  • De neutroner, der dannes i kerneprocesserne, er hurtige – sådan
    10% af lyshastigheden – og skal bremses (modereres), før de kan føre processen videre.
  • Dertil bruges en moderator.
    I næsten alle reaktorer er denne moderator vand.
    Som med almindelige kulfyrede kraftværker vil vandet være under tryk.
  • På kernekraftværker kræver dette en stærk indeslutning for at modstå trykket.
    Denne indeslutning, der omslutter atomreaktionerne, vejer tæt på
    300 tons og er normalt støbt (presset) i et stykke.
    Dette er selvfølgelig en stor udfordring, både teknisk og økonomisk.

Nogle gange taler man om “hurtige reaktorer”.
Det er imidlertid ikke reaktoren, der er hurtig, men de neutroner, der indgår i processen, der er hurtige – ikke modererede.
Disse reaktorer adskiller sig fra ‘alt det andet’ og skal køles med flydende metal, f.eks. natrium.
Hurtige reaktorer, og reaktorer der danner nyt brændsel fra affald, kom på tale da man troede at verdens reserver af uran var meget begrænsede.

Alligevel fortsætter udviklingen og Test Reaktorer findes i mange lande.
Selv om det for øjeblikket mest er en teoretisk mulighed, er der mange tegn på, at det vil vise sig at blive “fremtidens energikilde”.

  • Hvis brændstoffet er opløst i smeltet salt, og grafit bruges som moderator, behøver processen ikke at være under tryk.
    Måske et svagt vakuum.
    Således kan man undgå det store og dyre trykbeholder.

Hverken thorium eller smeltet salt er noget nyt.
Det er blevet testet flere steder med succes.
Selvom smeltet fungerer godt sammen med thorium, skal vi ikke glemme at thorium kan anvendes uden smeltet salt og smeltet salt kan bruges uden brug af thorium.

  • Efterhånden som vi har fået bedre forståelse for de fysiske processer, der ligger til grund for atomkraft og har helt anderledes computere, er det nu muligt at simulere sig til et bedre design.

Nixon Oak Ridge Laboratory in Tennessee, løb en fireårig prøvekørsel uden problemer men blev stoppet af Nixon.
Det hævdes, at han var mere interesseret i atombomber.
Atombombe Eksploderer

Utallige artikler i medierne og på internettet giver lange forklaringer og fremhæver de enorme fordele, mens der er få indvendinger.
Mest omhandlende de mange og
langsigtede forsøg, der bliver nødvendige.

Selvfølgelig ser du også de sædvanlige protester, der vidner om at manglende evne eller mangelende ønske om at kommunikere realiteterne.

Kernekraft, der udnytter thorium i forbindelse med smeltet salt, afviger fundamentalt fra den velkendte design.

  • Som nævnt vil der ikke være behov for at holde de nukleare processer under tryk.
    Udover besparelser, åbnes det for mange andre fordele.
  • Da brændstoffet allerede er flydende, er der ingen risiko for en kernenedsmelting, der, selvom den ofte bliver udråbt i medierne, ikke behøver at være en katastrofe.
  • På den anden side vil reaktorer baseret på smeltet salt være “naturligt sikre” og have “passiv sikkerhed”.
    Det betyder, at der ikke er behov for andet end tyngdekraften for
    at lade brændstoffet løbe ned til en sikker position i tilfælde af overophedning.
  • Som nævnt andetsteds er kendte reserver af thorium betydeligt større end kendte reserver af uran.
    Dette sammen med 100% udnyttelse af thorium betyder, at der vil være rigelig og billig energi i tusindvis af år.
  • Ikke alene vil thoriumbaserede reaktorer være mere effektive.
    De vil også kunne udnytte eksisterende affald fra uranbaserede reaktorer.
  • Hvis man kikker lidt på tallene og husker at det der normalt omtales som affald, stadig indeholder omkring 95% af den oprindelige energi.
    Dette affald sammen med det “forarmede” uran, der også venter på at blive brugt, vil sammen med det, der helt sikkert er på vej, være i stand til at levere meget energi i måske hundreder af tusinder af år.

Selvfølgelig vil nye og dyre forsøgsfaciliteter være nødvendige.
Måske er det mest for at finde egnede materialer og ikke så meget at kontrollere atomkraftprocesserne.
Det er endda blevet foreslået at anvende keramiske materialer.

En sådan reaktor skal jo holde i 60 år, lige så længe de kendte uranbaserede reaktorer.
Det kan således ikke udelukkes, at investorer føler, at store beløb allerede er investeret i at udvikle uranbaserede reaktorer, og at NU endeligt er alle barndomssygdomme overvundet.
“Hvad vi har, det kender vi, det virker fint.
Der er billige uran i nogle hundrede år.
Hvorfor pludselig starte noget nyt?”

Ikke desto mindre er udviklingen begyndt at komme.

Air pollution China - Far beyond the sea

  • I Kina, hvor luftforurening når langt ud over havet, har man desperat behov for forureningsfri energi.
  • Ud over et meget omfattende program for “traditionel atomkraft”, ser man ny forskning der bliver støttet af Bil Gates.
    Der arbejdes på et mere avanceret design med smeltet salt.
  • I Europa har man måske set, at man ikke kan fortsætte med
    “sådan bare at” sidde på hænderne og vente.
    Tilsyneladende vil man forsøge at samle indsatsen og arbejder på et projekt baseret på Thorium i forbindelse med flydende salt: SAMOFAR


I Indien er der store forekomster af thorium.
Her begynder man at bruge thorium i forbindelse med en videre udvikling af kendt design.
Her anvendes en blanding af thorium og uran
i en eksisterende reaktortype, der er
modificeret til formålet.
Naturligvis er der lang vej at gå før man når et mål.
Alligevel kan man tro at målet er inden for rækkevidde.

Selvfølgelig finder man djævelen i detaljen, og tilsyneladende er der utroligt mange, næsten ukendte, detaljer, der skal holdes styr på.
Et link: “Introduktion af Thorium i Nuclear Fuel Cycle (2015)” med
133 sider giver et skræmmende indtryk.
Derudover er der utallige patenter, der ikke må omgåes.

I Norge ser man små skridt fremad.

Mr. Niels Bohr.jpg
I Niels Bohrs fædreland, hvor alt der bare lugter af atom er blevet et uartigt ord arbejdes der ihærdigt på at finde muligheder i forbindelse med en modulær konstruktion af små reaktorer, der kan fremstilles centralt og monteres, hvor det anses for nødvendigt.

Dette vil betyde, at små reaktorer kan blive “hyldevarer”, der efter brug kan tages tilbage til leverandøren for opgradering, genbrug eller deponering.
. Thorium er Fremtiden
Der er gode forekomster af Thorium i Grønland og i Norge.
Derfor er det fristende at sige, at vi i Danmark skal fortsætte og blive pioner for billig og forureningsfri energi, som ikke er afhængig af at skifte sol og vind.
MEN
Især i Danmark er der opbygget en offentlig stemning mod atomkraft.
Selvom denne modstand er baseret på ekstremt tvivlsomme argumenter, må det konstateres at bortset fra importeret elektricitet vil atomkraft baseret på uran være en meget fjern fremtid.
Således bliver det logisk at vente, indtil “de andre” (Kina) har udviklet kommerciel brug af thorium.

Man må håbe, at det ikke varer for længe, og at “Nej Nej Nej Folkene”
ikke endnu engang vil at ødelægge også denne åbenlyse mulighed for billig og ren energi.

PostScript

Denne blog kan kun ses som en tilføjelse til noget andet, jeg har skrevet med det formål at fjerne nogle af den fejlagtige “information” og falske myter, der er opstået om atomkraft.

Det har ikke været min hensigt at dække mere end en mindre del af de enorme muligheder, der åbner for brugen af thorium i fremtidig energiforsyning.
Da jeg på ingen måde har mere end almindelig dyktighed i området, ville jeg være taknemmelig for fejlrettelser og forslag til ændringer.
Skriv til mig på thorkilsoee@gmail.com

Din utålmodigt ventende
Thorkil Søe .

Og lidt mere

Lidt pessimistisk, det siges at vi skriver meget, men gøres for lidt.
OG
Selvfølgelig har Greenpeace travlt med at forklare, at det aldrig vil fungere.
Tilsyneladende giver dette link et godt overblik over de mange udfordringer, der som nævnt, ofte fokuserer på materialer og kemi.
En lang og meget grundig vurdering findes her her.

Illustreret videnskab

Som det kan forventes, er der interessante og optimistiske artikler i Illustrated Science.
– Fra REOs arkiv: (nr. 3 2012.)
– En “argumentativ” og tilsyneladende realistisk artikel side 48 til 55 i
no. 13 2016: “T-Force ja tak”

magi

Fremtiden

Der forskes meget i forskellige lande.
Naturligvis for at komme nærmere til en forståelse af de mange delvis ukendte udfordringer.
Som allerede nævnt ser vi mange forskellige forslag.
Alle håber at komme frem med den magiske “Silver Bullet”.
Tegningen nedenfor til venstre viser et dansk design.
Grafen til højre vil – forhåbentlig – beskrive udviklingen.

Klik på billederne nedenfor for at få fuld størrelse.

Thorium - DK.png

Udviklingsaser for Thorium

    Advertisements