Il torio può alimentare la prossima generazione di reattori nucleari?

Alcuni scienziati ritengono che l’elemento torio sia la risposta ai nostri problemi con l’energia nucleare. ma perché? E cos’è esattamente?

Sebbene l’energia nucleare non produca gas serra che sono un problema con altre fonti di elettricità, presenta alcuni rischi. Per cominciare, eliminare i rifiuti radioattivi dalle centrali nucleari è un compito rischioso: cosa facciamo con sottoprodotti così pericolosi? E cosa succede se il nucleo si scioglie e provoca una catastrofe ambientale, come accadde a Chernobyl nel 1986? Ci sono altri problemi, ma data la nostra attuale situazione energetica, ci sono molte ragioni per continuare a lavorare per rendere l’energia nucleare più sicura.

I reattori nucleari funzionano sulla base della fissione nucleare, che è una reazione nucleare a catena in cui gli atomi si dividono per produrre energia (o, nel caso delle bombe nucleari, una massiccia esplosione).

“Ci sono circa 450 reattori nucleari in funzione in tutto il mondo e tutti hanno bisogno di carburante”, ha detto al sito educativo Steve Crane, professore della Vanderbilt University ed esperto di ingegneria nucleare. Come funzionano le cose. Nota che la maggior parte di questi reattori funziona con uranio-235 (U-235). I paesi che riciclano parzialmente il combustibile – Francia, Russia e alcuni altri paesi – vi mescolano il plutonio 239 riciclato per fare quello che viene chiamato carburante misto ossido produrre.

Il plutonio è un sottoprodotto del combustibile nucleare esaurito di un reattore nucleare e può costituire la base per il riciclaggio del combustibile nucleare dei reattori nucleari esistenti (come in Francia e Russia). Tuttavia, è altamente tossico ed è la sostanza più comune da usare armi nucleariQuesto è uno dei motivi per cui gli scienziati continuano a esplorare altre opzioni.

Cos’è il torio?

Una di queste opzioni è il torio (Th). Fu scoperto da Jons Jacob Berzelius nel 1828, che lo chiamò in onore di Thor, il dio nordico del tuono. Alcuni scienziati lo vedono come la soluzione ai nostri problemi con l’energia nucleare.

torio è un metallo leggermente radioattivo e universalmente disponibile – disponibile come stagno; Succede anche più di uranio. È inoltre diffuso, con particolari concentrazioni in India, Turchia, Brasile, Stati Uniti ed Egitto.

È importante notare che il torio non è un combustibile come l’uranio. La differenza è che l’uranio è “fissabile”, il che significa che creerebbe una reazione a catena sostenibile se si potesse ottenere abbastanza uranio in un posto alla volta.

D’altra parte, il torio non è fissile: è ciò che gli scienziati chiamano “fertile”. Ciò significa che se bombardi il torio con neutroni (è fondamentalmente una bobina inizia con il salto In un reattore alimentato da materiali come l’uranio), può essere convertito nell’isotopo uranio uranio-233, che è un materiale fissile adatto alla generazione di energia.

Vantaggi e svantaggi del torio

Il torio è stato utilizzato in molti dei primi esperimenti di fisica nucleare – Marie Curie ed Ernest Rutherford hanno lavorato con esso. L’uranio e il plutonio divennero più associati ai processi nucleari durante la seconda guerra mondiale, fornendo il modo più chiaro per fabbricare bombe.

Per la produzione di energia, il torio ha del reale Vantaggi.

• L’uranio-233 composto da torio è un combustibile più efficiente dell’uranio-235 o del plutonio e i reattori possono fondere meno rapidamente perché possono funzionare a temperature più elevate.
• Inoltre, durante il funzionamento del reattore viene prodotto meno plutonio e alcuni scienziati sostengono che i reattori al torio possono distruggere tonnellate di plutonio pericoloso creato e immagazzinato dagli anni ’50.
• Inoltre, alcuni scienziati ritengono che una flotta di reattori funzionanti con torio e uranio-233 sarà più resistente alla proliferazione, poiché è necessaria una tecnologia più avanzata per separare l’uranio-233 dai prodotti di scarto e utilizzarlo per fabbricare bombe.

Tuttavia, c’è anche contro Anan torio.

• Il torio e l’uranio-233 sono considerati più pericolosi (più radioattivi) da elaborare chimicamente. Per questo motivo è difficile modificarli. Le barre di combustibile sono difficili da fabbricare dall’uranio-233.
• Attualmente, il settore nucleare ha meno esperienza in questo campo dell’uranio.
• Inoltre, come accennato in precedenza, il torio non è un combustibile.

“Se vogliamo far funzionare il nostro pianeta con un ciclo del combustibile che utilizza torio e uranio-233, è necessario produrre abbastanza uranio-233 in altri tipi di reattori per alimentare i primi reattori a uranio-233”, afferma Crane.

“Se avranno successo, i metodi di trattamento chimico del torio-232 e dell’uranio-233 e della loro conversione in combustibili nucleari saranno ben consolidati; tuttavia, devono essere costruite strutture per eseguire questi processi.

Utilizzo del torio per l’energia

Esistono diversi modi in cui il torio può essere utilizzato per produrre energia. Un metodo in esame consiste nell’utilizzare combustibile solido torio/uranio-232 in un reattore convenzionale raffreddato ad acqua, simile alle moderne centrali elettriche a base di uranio. In tutto il mondo, più di 20 reattori sono già operativi con combustibili a base di torio e uranio-233.

Un’altra possibilità che interessa scienziati e sostenitori dell’energia nucleare è il reattore a sali fusi (Guarda l’immagine qui sotto). In queste centrali il combustibile nucleare è disciolto in un sale liquido, che funge anche da refrigerante del reattore. Il sale ha un alto punto di ebollizione, quindi le piante possono generare elettricità in modo più efficiente e anche un forte aumento delle temperature non porterà a massicci incidenti ai reattori come quello di Fukushima.

Può sembrare più fantascienza, ma un tale reattore è stato commissionato negli Stati Uniti negli anni ’60 ed è attualmente in costruzione. Nel deserto del Gobi in Cina Nello stato americano del Wyoming (Con Bill Gates come prestatore).

critici

Tuttavia, alcuni critici affermano che la fattibilità dei reattori a sale fuso rimane in dubbio, poiché creano problemi più tecnici.

“A temperature molto elevate, il sale può influenzare le strutture dei reattori, che devono essere in qualche modo protette”, ha affermato nella nota Jean-Claude Garnier, presidente della Commissione francese per le energie alternative e l’energia atomica (CEA). Asia Times.

Quindi è interessante seguire gli sviluppi nel deserto del Gobi e nel Wyoming.

(kg)