Naplníme jaderné elektrárny thoriem?

V ruském Kurčatovově institutu prošlo nedávno tlakovými a teplotními zkouškami thoriové palivo. Zkoušky vzbudily velký zájem výrobců jaderného paliva a společností, které se rozhodly stavět nové jaderné elektrárny.

Předmětem tlakových a teplotních zkoušek byly experimentální palivové tyče, vyrobené namísto uranu z thoria. Zkoušky napodobovaly nouzový stav na běžných komerčních lehkovodních reaktorech. První test byl prováděn s jeden metr dlouhými palivovými tyčemi podobnými těm, které se používají v ruských tlakovodních reaktorech typu VVER.

Další testy se uskutečnily s palivovými tyčemi ve verzi, která se užívá na Západě.Experimenty se konaly poslední tři roky v Kurčatovově institutu pro americkou společnost Thorium Power, technologickou firmu vyvíjející thoriové palivo.

Prací se účastnilo také ruské konstrukční centrum OKBM.

Čeká se na souhlasEric Holmstrom ze společnosti Thorium Power uvedl, že „práce firmy pokročily natolik, že vědecký vývoj již vystřídalo technického inženýrství. Testy budou pokračovat po další tři roky a Thorium Power doufá, že získá souhlas regulátora s používáním nového paliva v komerčních reaktorech.

“ Bude pak svoji technologii prodávat nebo pronajímat výrobcům jaderného paliva.

Thoria máme dostHlavním cílem společnosti Thorium Power je dosáhnout širokého rozšíření této technologie, a to přednostně v reaktorech typu VVER. Viceprezident firmy Denis Gates řekl: „byl jsem již kontaktován různými účastníky trhu, a to včetně vlád a společností, které stavějí nové jaderné elektrárny.

Jakmile program pokročí, zájem těchto společnosti zesílí.“Thorium přináší jadernému průmyslu zajímavé možnosti. Je mnohem více rozšířeno než uran a jeho použití vede k produkci jen velmi malého množství plutonia.

A navíc je jeho toxický profil zcela odlišný od uranového paliva. Protože toto palivo může zůstat v reaktoru déle (tři až devět let), více vysoce radioaktivních aktinidů vzniklých štěpením „shoří“. To znamená, že thoriové palivo se rozpadne na úroveň radioaktivity pozadí zhruba za 100 let.

Všechno o thoriuChemická značka Th, (lat. Thorium) je 2. členem z řady aktinoidů, radioaktivní kovový prvek. Díky velmi dlouhému poločasu rozpadu jader thoria nacházíme tento prvek v horninách zemské kůry a je potenciálním palivem v jaderné energetice.

Atomové číslo: 90Atomová hmotnost: 232,038 amuHustota: 11,7 g/cm3Teplota tání: různé zdroje uvádějí rozmezí 1 700 – 1 850 °C, 1 970 – 2 120KTeplota varu: různé zdroje uvádějí rozmezí 4 000 – 4 800 °C, 4 300 – 5 100 KElektronegativita: 1,3 (Pauling)Je to stříbřitě bílý kov, který se na vzduchu pomalu pokrývá vrstvou našedlého oxidu.

Zahřátím na vzduchu se kovové thorium může i vznítit. V běžných minerálních kyselinách se rozpouští jen zvolna, koncentrovaná kyselina dusičná jej pasivuje vytvořením inertní vrstvičky oxidu thoričitého ThO2 na povrchu kovu.

Ve sloučeninách se vyskytuje pouze v mocenství Th+4.

Kde najdeme thorium?Objevil jej již roku 1828 švédský chemik Jöns Jakob Berzelius a pojmenoval jej po Thórovi, bohu blesku ve skandinávské mythologii.Thorium je v zemské kůře poměrně silně zastoupeno, vyskytuje v koncentraci 8 – 12 mg/kg.

Jeho obsah v mořské vodě je udáván okolo 7 μg/l.V přírodě se thorium vyskytuje pouze ve formě sloučenin. Velká ložiska thoriem bohatých rud se nalézají v Austrálii, Indii, Skandinávii, USA, Číně Brazílii, Indonésii a Kanadě.

Vyskytuje se přibližně třikrát častěji než uran, je tedy pochopitelné, že myšlenka na jeho energetické využití je značně lákavá. Výzkum v oblasti využití thoria je v současné době prováděn především v Indii, jejíž potenciální zásoby thoria patří k jedněm z největších na světě.