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釷元素能否取代鈾、鈽(鈽)等核燃料作發電用途值得關注。不少人支持釷燃料發電因為釷的蘊藏量較多、燃料裝造較簡易、產生較少核廢料、不易製成武器,而且釷裂變發電較有效率等。

 

發展一個乾淨及安全的核子動力是一個備受重視的目標。根據科學期刊"Environmental Science & Technology"的說法,釷燃料發電可以提供一個超過1000年的能源,並可舒緩人類對環境的破壞。

 

核物理學家愛德華·泰勒等人曾建議重新採用被摒棄30年的釷能發電和建造原型核反應爐。印度、中國、挪威、美國、以色列及俄羅斯皆在某種程度上發展液態氟化釷反應爐(LFTR)及熔鹽反應爐。

 


背景

 

二戰後興建了不少鈾燃料發電站,它們的設計與用作製備核武器的核反應爐相似。美國也曾經在橡樹嶺國家實驗室興建一個釷燃料熔鹽反應爐,於1965年至1969年運作。在1968年,鈽元素的發現者格倫·西奧多·西博格身為美國原子能委員會的主席,向委員會宣佈釷燃炓反應爐已成功通過試驗:

 

So far the molten-salt reactor experiment has operated successfully and has earned a reputation for reliability. I think that some day the world will have commercial power reactors of both the uranium-plutonium and the thorium-uranium fuel cycle type.

到目前為止,熔鹽反應爐實驗已取得成功,並具有一定可靠性。我相信有朝一日商業釷燃炓反應爐會像鈾燃炓反應爐推廣至全世界。

 

但在1973年,美國政府突然叫停所有與釷燃料發電有關的實驗,理由為鈾燃料增殖反應爐更有效率,其副產品也可用作製造武器。根據愛德華·泰勒等人的意見,完全停止此計劃是一個錯誤。

 

在計劃停止以後,很多現今的科學家似乎都不太關注釷燃料發電。周刊化學化工新聞指出很多人(包括科學家)釷的認識不深,因此一個得到核反應技術博士學位的人是有可能不知道釷燃料發電的。核物理學家Victor J. Stenger說:

It came as a surprise to me to learn recently that such an alternative has been available to us since World War II, but not pursued because it lacked weapons applications.

我最近才知道釷燃料這個代替品,使我十分驚奇。它自二戰後便得到發展,但卻因缺乏武器用途而被摒棄。

 

釷燃料發電有以下潛在優點:

 

釷的蘊藏量為鈾的4倍,與鉛一樣普遍。釷能源聯盟估計若美國的用電量不變,該國的釷蘊藏量足夠供電超過1000年。每日電訊報提到,美國在勘探稀有金屬資源時埋掉了大量的釷。挪威和英國也有大量的釷礦。礦藏中絕大部分是可用的釷-232,但鈾之中只有0.7%是可用的鈾-235。釷礦可以供應數千年的電力。

 

釷是一種較潔淨和較安全的核燃料,它的放射性大大低於鈾。「一塊釷不會比一塊肥皂更危險」

 

LFTR的設計使它成為一個安全的核反應爐。Flibe Energy創始人之一Kirk Sorensen指出:「LFTR在常壓中運作,因此像福島第一核電廠事故般發生氫氣爆炸是不可能的。它也不會有輻射泄漏。」而反應爐出現異常時核裂變會自動停止,因此也不會有爐心熔毀的情況發生。

 

利用釷廢料去製造核武幾乎是不可能的。核物理學家Alvin Radkowsky說:釷反應爐產生的鈽少於一般反應爐的鈽的2%,當中又有很多鈽同位素是不適合作核武用途的。

 

釷反應爐製造更少的核廢料,因此它們無需大量、長時間地加以保存。中國科學家聲稱有害釷廢料少於鈾廢料1000倍。釷廢料在數百年後變得安全,惟鈾廢料則要等數萬年。

 

運作中的釷反應爐除了釷外無需其他燃料,它是自我持續的。釷也是不可分裂物質,因此它可與鈾、鈽等可裂變物質合用作核燃料。

 

與輕水反應爐比較,LFTR無需在高壓環境下運作,因此它造價較廉宜、體積亦小1000倍。LFTR使用熔鹽,處理工序較燃料棒簡單和低成本。

 

歐洲核子研究組織的卡洛·魯比亞估計1噸釷產生的電量相等於200噸鈾或3,500,000噸煤。

 

轉自:http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%87%B7%E7%87%83%E6%96%99%E7%99%BC%E9%9B%BB

 

 

 

相關參考連結:

未來千年的能源新希望:釷核分裂反應爐

商業週刊:新一代核電廠真的安全嗎?

20131215 文茜世界財經週報(前半段有相關報導)
 

 

 

 

 


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