englandEnglish
translation

Thorium cycle

Thorium versus Coal

Thorium er, som andet steds omtalt, reelt ikke radioaktivt. Men ved at optage en af de neutroner, der senere dannes i processen, omdanner det sig til en uranisotop, der i sig selv er et bedre brændstof i kernekraft-reaktorer end det, der bruges i dag.
En reaktor, der er baseret på thorium skal således startes med en midlertidig neutronkilde.

Egentligt er brug af thorium som kernebrændstof ikke noget nyt men i mange år har teknologien været overskygget af den udvikling, der baserer sig på uran.

I Indien arbejdes der tilsyneladende med en videreudvikling af eksisterende teknologi med vand som moderator. – Herom senere.

I Kina og andre lande “går man skridtet helt ud” og opløser brændslet i smeltet salt.
Sammen med de store fordele er der naturligvis nye udfordringer.

Her bliver det nødvendigt at gå lidt i dyden med det tekniske.

  • De neutroner der dannes i kerne-processerne er hurtige – sådan
    10 % af lyshastigheden – og skal bremses (modereres) for at være i stand til at føre processen videre.
    Dertil benyttes en moderator, der i næsten alle reaktorer er vand. Som også ved almindelige (kulfyrede) kraftværker vil vandet være under tryk og på kernekraftværker kræver dette en kraftig indeslutning for at modstå trykket.
    Denne indeslutning, der skal rumme selve reaktoren, vejer tæt på 300 ton.
    Det er naturligvis en stor udfordring, både teknisk og økonomisk.
  • Enkelte gange tales der om ’hurtige reaktorer’.
    Det er dog ikke reaktoren, der er hurtig men de neutroner, der indgår i processen, der er hurtige – ikke modererede.
    Disse reaktorer adskiller sig atter fra ’alt det andet’ og skal køles med flydende metal, fx natrium.
    Forsøgsreaktorer findes i flere lande.
    Selv om det foreløbigt mest ligner en teoretisk mulighed, så er der meget der tyder på at det vil udvikle sig til at blive “fremtidens energikilde”.
  • Hvis brændslet opløses i smeltet salt og man bruger grafit som moderator, behøver processen ikke at være under tryk (måske et svagt vakuum).
    Således kan man undgå den store og dyre trykbeholder. Derudover giver det mulighed for at man kan arbejde med en højere temperatur og få en bedre udnyttelse af brændslet.
  • Hverken thorium eller smeltet salt er noget nyt. Det har været afprøvet flere steder med succes.
    Selv om brug af smeltet salt går godt i spænd med brug af thorium, må der ikke glemmes at thorium kan bruges uden smeltet salt og smeltet salt kan finde anvendelse uden at bruge thorium.
  • Efterhånden som man har fået bedre kendskab til de processer, der ligger til grund for kernekraft og har fået helt anderledes computere er det i dag muligt at simulere sig frem til en langt bedre design.

NixonOak Ridge laboratoriet i Tennessee kørte en forsøgsteakror i 4 år uden problemer, men blev standset af Nixon.
Det påstås, at han var mere interesseret i atombomber.
Atombombe Eksploderer

Utallige artikler i medierne og på internettet giver lange forklaringer og fremhæver de enorme fordele hvorimod der er få indvendinger, der mest går på de mange og langvarige forsøg, der vil blive nødvendige.

Naturligvis ser man også de sædvanlige protester, der vidner om manglende evne eller vilje til at kommunikere de faktiske forhold.

Kernekraft, der udnytter thorium i forbindelse med smeltet salt, adskiller sig fundamentalt fra den kendte design, der udnytter uran.

  • Som allerede omtalt vil der ikke være brug for at holde de kernefysiske processer under tryk.
    Udover besparelsen vil det åbne for mange andre fordele.
  • Da brændslet allerede er flydende, er der ingen risiko for en kernenedsmeltning der, selv om det udbasuneres i medierne, ikke behøver at være en katastrofe.
  • Til gengæld vil reaktorer, der baserer sig på smeltet salt vil være ”naturligt sikre” og have ”passiv sikkerhed”.
    Dette betyder at der ikke er brug for andet end tyngdekraften til at lade brændslet løbe ned til en sikker position i tilfælde af en begyndende overophedning.
  • Som omtalt andet sted, er kendte reserver af thorium væsentligt større end kendte reserver af uran. Dette, sammen med at thoriummet udnyttes 100 %, betyder at der vil være rigelig og billig energi i tusinder af år.
  • Ikke alene vil reaktorer, der er baseret på thorium, være mere effektive. De vil også kunne udnytte eksisterende affald fra uranbaserede reaktorer.
  • Hvis man kikker lidt på tallene og husker at det, der betegnes som affald stadigvæk indeholder ca. 95 % af den oprindelige energi.
    Dette affald, sammen med det depleted uran der også ligger og venter, vil, sammen med det der med sikkerhed er på vej, kunne levere masser af energi i måske hundrede tusinder af år.

Der vil naturligvis blive brug for nye og kostbare forsøgsanlæg.
Måske mest for at finde egnede materialer og ikke så meget for at kontrollere de kernefysiske processer.
Sådan en reaktor skal jo holde i 60 år, lige så længe som de kendte reaktorer, der er baseret på uran.
Det kan således ikke udelukkes at investorer føler, at man allerede har investeret meget store beløb i udvikling af reaktorer baseret på uran og at nu endeligt har man fået has på børnesygdommene.
”Det vi har, det kender vi, det virker jo udmærket – Der er billig uran til et par hundrede år – Hvorfor så pludseligt starte noget nyt?”

Alligevel er der kommet gang i udviklingen.

Luftforurening Kina - Langt ud over havet

  • I Kina, hvor luftforureningen når langt ud over havet, har man desperat brug for forureningsfri energi.
    Udover et meget omfattende program for ‘traditionel kernekraft’ arbejdes der, med støtte fra Bil Gates, på en mere avanceret design med smeltet salt.
  • Måske har man i Europa set at man ikke kan fortsætte med ‘sådan bare’ at vente.
    Tilsyneladende vil man prøve at slå pjalterne sammen og arbejder på et projekt også baseret på Thorium i forbindelse med flydende salt: SAMOFAR


Thorium - Indien.png
I Indien er der store forekomster af thorium og her startede man med at bruge thorium i forbindelse med en videreudvikling af kendt design, hvor en blanding af thorium og uran bruges i en eksisterende reaktortype, der en modificeret til formålet. Der er lang vej at gå før man kommer i mål.
Alligevel kan man tro at målet er indenfor rækkevide.
Naturligvis: Djævlen ligger i detaljen og tilsyneladende er der ufatteligt mange, næsten ukendte, detaljer, der skal holdes styr på.
Et link: “Introduction of Thorium in the Nuclear Fuel Cycle (2015)” med
133 sider giver et frygtindgydende indtryk.
Derudover er der utallige patenter, der ikke må omgås.

I Norge er man så småt begyndt.

Niels Bohr I Niels Bohrs fædreland, hvor alt med atom har været et uartigt ord, arbejdes på at klarlægge muligheder og udfordringer i forbindelse med en modulær opbygning af små reaktorer, der kan fremstilles centralt og færdigmonteres hvor det skønnes nødvendigt.
.
Dette vil betyde at små reaktorer kan blive ”hyldevarer”, der efter brug kan gå tilbage til leverandøren for opgradering, genbrug eller deponering.
.
Thorium er FremtidenDer er gode forekomster af Thorium i Grønland og i Norge og det er fristende at sige at vi i Danmark skulle gå forud og blive et foregangsland for billig og forureningsfri energi, der ikke afhænger af skiftende sol og vind.
.

Specielt i Danmark er der opbygget en folkestemning mod atomkraft.
Selv om denne modstand er baseret på yderst tvivlsom argumentation, må det ses i øjnene at, bortset fra import af elektricitet, vil atomkraft baseret på uran have meget lange udsigter.
Således vil det nok være logisk at vente på at andre (Kina) har udviklet kommerciel brug af thorium.

Det må håbes at det ikke vil vare alt for længe og at “Nej Nej Nej Folkene” ikke vil ødelægge også denne oplagte mulighed for billig og forureningsfri energi.

Lit pessimistisk kan det siges at der skrives meget, men handles for lidt.

Naturligvis har Greenpeace travlt med at forklare at det aldrig vil virke.

Tilsyneladende giver dette link en god oversigt over de mange udfordringer, der som omtalt, mest koncentrerer sig om materialer og kemi.
Thorium - DK
En lang og meget grundig vurdering kan findes her.

Efterskrift

Denne blog kan opfattes som et tillæg til noget andet jeg har skrevet med det formål at imødegå nogle af de mange fejlagtige ’oplysninger’ og sejlivede myter, der er opstået om kernekraft.
Se http://wp.me/p1RKWc-8

Det har ikke været min hensigt at berøre mere end en lille del af de enorme muligheder der åbner sig for brug af thorium i fremtidens energiforsyning.
Da jeg på ingen måde er fagmand indenfor området vil jeg være taknemmelig for rettelser af fejl og forslag til ændringer.
Skriv til mig på thorkilsoee@gmail.com

Jeres utålmodigt ventende
Thorkil Søe

.Illustreret Videnskab

Som det kan forventes er der interessante – og optimistiske – artikler i Illustreret Videnskab.
– Fra REO’s arkiv: (no. 3 2012.)
– En “argumenterende” og tilsyneladende realistisk artikel side 48 til 55 i
no. 13 2016: “T-Kraft ja tak”n

Advertisements