Toryum reaktörleri uranyum santrallerinin egemenliğini kırabilir.

Toryum kurşun kadar yaygındır – mini reaktörlerin ucuz yeşil enerji ürettiği söylenir.

Almanya’da enerji geçişi nükleer enerji olmadan gerçekleşiyor. Bu, Scholz hükümetinin konvansiyonel doğal gaza “iklim yeşili” unvanını belirsiz bir şekilde vermesiyle mümkün olmalıdır. Ancak birçok ülke nükleer santrallerle iklim açısından nötr bir ekonomiyi mümkün kılmak istiyor. Eski enerji santrallerinin hizmet ömürleri uzatılmakta, bilinen bina tiplerinin daha da geliştirilmesi planlanmakta, ancak yeni yollar da araştırılmaktadır.

Bu aynı zamanda nükleer denizaltılarda ve uçak gemilerinde bulunanlar gibi küçük reaktörlerin seri üretim planını da içeriyor. Bu amaçla, bir dizi start-up, büyük tokamak tesislerinin inşaat problemlerinden kaçınmak istedikleri nükleer füzyona giden bir kısayol üzerinde çalışıyor. Ancak umutlu yaklaşımlara rağmen, bu şirketlerin iddialı planlarının hayata geçirilip geçirilemeyeceği araştırılıyor.

Uranyum yerine toryum

Uranyum yerine toryum ile çalıştırılan yeni reaktörlerde ise durum tamamen farklıdır. Toryum, 1828’de İsveçli kimyager Jons Jakob Berzelius tarafından keşfedildi ve adını İskandinav gök gürültüsü tanrısı Thor’dan aldı. Hafif radyoaktif bir metaldir ve dünya çapında kaya ve toprak izlerinde bulunabilir.

Toryumun yalnızca bir ana izotopu vardır – 232Th – ve diğer izotoplar yalnızca çok küçük izlerde bulunur. Bu izotop sonunda kurşun izotop 208Pb’ye dönüşür. Bununla birlikte, toryumu bu kadar ilginç yapan şey, 232Th’nin geçen nötronları kolayca emebilmesi ve onu 233Th yapmasıdır. Bu yeni izotop, birkaç dakika içinde bir elektron ve bir antinötrino salıyor ve bir paladyum izotopu olan 233Pa’ya dönüşüyor. 27 günlük bir yarılanma ömrü ile daha sonra uranyum izotopu 233U’ya dönüşür.

Uranyum reaktörlerinden çok daha az atık üreten Toryum

Toryum, kabaca yerkabuğunda kurşun kadar sık ​​bulunur ve bu nükleer yakıt kaynağı daha sonra uranyuma eklenir. Geçmişte bu büyük bir avantaj olarak görülüyordu, ancak günümüzde üreme özelliklerine sahip gelişmiş santrallerin kendi yakıtını üretebildiğini söylemek gerekir. Geriye kalan, bir toryum reaktöründen çıkan atıktaki izotopların, geleneksel enerji santrallerinin atıklarından çok daha hızlı parçalanmasıdır. Atıkların hala uzun bir süre depolanması gerekecekti, ama şimdi çok daha az. Ayrıca günümüzün uranyum reaktörlerinden çok daha az atık üreten toryum bazında reaktör tipleri inşa edilebilir. Depo sorunu böylece iki taraftan çözülür.

Hindistan, Çin ve Hollanda’da toryum reaktörleri üzerinde çalışılıyor. En ilginci, sözde toryum eritme tuzu tesisleridir. Sivil nükleer enerji alanında uluslararası işbirliğini teşvik etmeye yönelik bir ABD girişimi olan 4. Nesil Forum’a göre, erimiş tuz reaktörleri enerji santralleri için en umut verici teknolojiler arasında yer alıyor. Bu reaktörlerden gelen elektrik yalnızca CO2 içermemeli, aynı zamanda özellikle ucuz olmalıdır. Toryum florür ve uranyum florür karışımı bir erimiş tuz reaktöründe (MSR) 700 dereceye kadar ısıtılır. Malzeme daha sonra sistemde dolaşır, yani malzeme aynı anda hem “yakıt” hem de soğutucu görevi görür. Bu, büyük miktarlarda soğutma suyunun ışınlandığı geleneksel reaktör sorununu ortadan kaldırır.

Toryumun   avantajı, sistemin baskı altında çalışmamasıdır. Hasar meydana gelirse, kaçan büyük miktarda gaz değil, sıvı tuz kaçar. Sıcaklığını kaybeder kaybetmez topaklar halinde kristalleşir. Ek olarak, arıza durumunda reaksiyon basitçe kesilir. Pekin’deki Ulusal Kalkınma ve Reform Komisyonu Enerji Araştırma Enstitüsü’nden Jiang Kejun’a göre, bu tip reaktör Çin’in 2060 yılına kadar sıfır CO2 emisyonu hedefine ulaşmasına yardımcı olması gereken “mükemmel teknolojilerden” biri.

Sızdırmazlık reaktörü tipi

Sistem ayrıca çok küçük yapılabilir. Çin projesi, bir banyodan daha büyük olmayan ticari reaktörleri hedefliyor. Bu, elektrik üretmek için kullanılan santrali değil, yalnızca reaktörün boyutunu ifade eder. Bu sistemler bir fabrikada temiz oda koşullarında üretilebilir ve bir şantiyede monte edilmesi gerekmez.