POLATOM: Tor przełomem w energetyce jądrowej

POLATOM: Tor przełomem w energetyce jądrowej

Pierwiastek tor, który jest tańszy i bardziej bezpieczny niż uran, mógłby częściowo zastąpić tradycyjnie używane paliwo atomowe. Polscy naukowcy z Instytutu Energii Atomowej POLATOM w ramach "Thorium Project" sprawdzają możliwość stosowania toru w energetyce jądrowej.

"Jeżeli nastąpi szybki rozwój energetyki jądrowej, to będziemy musieli poszukiwać nowych paliw i nowych technologii reaktorów. Tor jest jedną z opcji zwiększenia zasobów paliw jądrowych" - powiedział w rozmowie z PAP Stefan Chwaszczewski z IEA POLATOM, który jest koordynatorem projektu "Thorium Project - analiza efektów wykorzystania toru w jądrowym reaktorze energetycznym". Tor to jeden z najbardziej powszechnych w przyrodzie pierwiastków promieniotwórczych. Na Ziemi jest go kilka razy więcej niż uranu. Tor nie jest rozszczepialny, ale pod wpływem neutronów można produkować z niego uran 233, który jest izotopem rozszczepialnym i może być użyty jako paliwo w reaktorach energetycznych.

"To tzw. alchemia jądrowa. Tak, jak w reaktorach z paliwem uranowym z nierozszczepialnego izotopu uranu 238 wytwarza się rozszczepialny pluton, tak tutaj z nierozszepialnego materiału torowego wytwarza się, w wyniku napromieniania neutronami, rozszczepialny izotop uranu 233" - tłumaczy ekspert. Dodaje także, że w ciągu cyklu torowego niezbędny jest także rozszczepialny uran 235. Jest on niezbędny m.in. do uruchomienia reaktora - to dzięki niemu tor przemienia się w uran 233.

Tor powoduje, że reaktor będzie bezpieczniejszy a paliwo uranowe będzie powstawało w czasie eksploatacji reaktora. Dodatkowo proces tworzenia uranu 233 z toru ma być dużo bardziej wydajny niż proces wytwarzania plutonu w reaktorach uranowych, wydłuży się również cykl pomiędzy przeładunkami paliwa.

Tor jest tańszy w produkcji niż uran 235, bo w przeciwieństwie do naturalnego uranu nie trzeba go wzbogacać. Kolejną korzyścią jest to, że w czasie cyklu wytwarzane są tylko znikome ilości plutonu, co jest istotne w przypadku gdy chodzi o ochronę przed terroryzmem.

Dodatkowym plusem jest to, że odpady po procesie torowym są mniej toksyczne. W przypadku toru, odpadów jest o wiele mniej niż przy wykorzystaniu uranu. Szybciej się one rozpadają i dzięki temu czas składowania odpadów jest dużo krótszy.

Minusem cyklu torowego jest skomplikowana technologia, która jest stosowana zwłaszcza podczas produkcji paliwa. "Punkt topnienia dwutlenku toru jest o wiele wyższy niż dwutlenku uranu 235 i 238, więc przy produkcji spieków pastylek dwutlenku toru 232 jest wymagana wyższa temperatura" - tłumaczy Chwaszczewski.

"Thorium Project" jest współfinansowany z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Zespół Chwaszczewskiego zbadał już warunki wytwarzania rozszczepialnego izotopu uranu przy napromienianiu toru w reaktorze energetycznym. Badacze w ramach projektu zbadali też korzyści będące następstwem wykorzystania toru w reaktorze.

"My przeanalizowaliśmy tylko zagadnienia fizyczne, przemiany jądrowe. Dalszym etapem będzie przebadanie zachowania się dwutlenku toru jako materiału w reaktorze energetycznym" - mówi Chwaszczewski. "Do praktycznego zastosowania trzeba jeszcze przejść szereg etapów badawczych, ale wyniki są obiecujące" - twierdzi.

"Jest to program, który dotyczyć będzie przyszłych dziesięcioleci, jednak wyniki projektu będą wykorzystane przy analizach związanych z budową nowych reaktorów energetycznych" - informuje badacz. "Dzięki temu projektowi przygotowaliśmy kadry do przyjęcia programu energetyki jądrowej w Polsce".

Badania nad zastosowaniem toru w energetyce jądrowej na świecie prowadzono już w latach 60 -tych i 70 - tych XX w., kiedy przewidywano szybki rozwój energetyki jądrowej, wzrost cen uranu. Wiele krajów zrezygnowało z badań po katastrofie w Czarnobylu w 1886 r. "Ale teraz znowu następuje renesans energetyki jądrowej i problem staje się aktualny" - podsumowuje "Thorium Project".

Program wykorzystania toru w energetyce jądrowej realizowany jest także w Indiach, które mają spore zasoby toru. Prace nad torem prowadzone są też w USA, a na zlecenie amerykańskiej firmy prowadzi je Instytut Kurczatowa w Moskwie.


(pl)