在核能方面,钍不是银弹,但它可以发挥作用

作者:涂韪踉

<p>当全世界都在努力应对福岛灾难造成的悲惨后果以及减少温室气体排放的迫切需要时,一些人正在转向新型核电以满足我们的能源需求</p><p>解决这场危机的方法之一是使用钍而不是铀作为核反应堆的燃料</p><p>但是,钍能让核电在政治上变得更加美味吗</p><p>它与铀有何不同</p><p>为了清楚地讨论钍的讨论,我们不得不谈论同位素</p><p>钍本质上只有一种同位素,钍-232</p><p>形式上它等同于同位素铀-238或“贫化铀”</p><p>钍-232不是裂变材料</p><p>你不能从它开始作为反应堆的主要材料</p><p>铀-235被称为裂变,因为它在捕获中子时分裂成两个(裂变),释放出大量的能量</p><p>钍-232没有</p><p>相比之下,铀-238和钍-232就是所谓的“肥沃”</p><p>钍-232必须制成钍-233,最终通过衰变导致裂变同位素铀-233,就像钚-239产生钚-239一样</p><p>无论您使用传统的热反应堆,还是熔盐热反应堆,快速增殖/燃烧器反应堆,或亚临界,加速器驱动系统,该序列都将涉及育种和重新加工以提取裂变材料再利用</p><p>这是一个比正常的单程循环更精细的过程</p><p>在核能中使用钍有几种可能的优点</p><p>通过培育钍,我们可以避免制造用于核武器的钚-239</p><p>相反,钍的使用产生铀-233,人们认为铀-233对武器的吸引力较小,主要是因为一些副产品(特别是铀-232)会产生辐射,使其更难以处理</p><p>实际上,很难说这样一个放射性问题对于一个坚定的强盗,或者一个不会回避牺牲一些工人的国家的威慑力度有多严重</p><p>第二个优点是废物的构成</p><p>因为这个过程从较轻的核开始(钍有90个质子但铀有92个),所以产生较重的元素副产物</p><p>这些构成了非常长寿命废物的重要组成部分</p><p>铀-233是比铀-235或钚-239稍微好一些的反应堆燃料,也是唯一一种可以用于“热种鸡而不是”快速种鸡“的反应堆燃料</p><p>制造“热增殖器”是一项技术挑战</p><p>印度政府打算在20世纪50年代初计划转向核电(以及完整的核燃料循环)时建造一个,这个想法是他们最终能够使用他们的钍资源,在没有土着铀的情况下</p><p>该国目前的计划包括钍,但现在是在快速种鸡系统的背景下</p><p>与钍相关的一些修辞给人的印象是钍在某种程度上是神奇的</p><p>实际上它不是主要燃料将涉及裂变材料,包括在一些建议中,钍与高浓缩(前武器)钚-239混合</p><p>然而,我们习惯于定期发表有关钍的声明</p><p>最近的一篇文章产生了一篇文章</p><p>在今年4月的堪培拉时报中</p><p>这篇文章包含了特别愚蠢的主张(通常以某种形式出现):“几乎所有(钍)矿物都可用作燃料,相比之下,铀的含量为0.7%</p><p>这足以为文明提供数千年的力量</p><p>“事实上,从这个意义上说,没有任何钍可用,因为它不是裂变的</p><p>比较应该与类似的可育同位素铀-238相比,后者占天然铀的近100%</p><p>如果你想这样做(繁殖),已经有足够的铀-238来“为千年的文明提供动力”</p><p>钍具有优势 - 特别是它对于制造武器的适应性较低,....