A következő lépcső: tóriumot alkalmazó nukleáris reaktorok?

Kissé talán furcsa, hogy az alternatív energiákkal foglalkozó blogomban egy nukleáris alternatíváról, mégpedig a tórium alapú nukleáris reaktorokról teszek közzé egy írást. A jelenleg működő urán alapú reaktorok valóban nagyon veszélyesek a mindenütt jelen lévő kockázatok miatt, gyakorlatilag nem megoldott a hulladék környezetbarát hasznosítása, az uránkészletek végét is látjuk már.. Szakértők szerint a tórium lehet a jövőben az urán alternatívája, több szempontból is. A téma elismert szakértője Szentgyörgyi Zsuzsa villamosmérnök, aki ráadásul a nem szakember, egyszerű érdeklődő számára is könnyen érthetően tud fogalmazni, ami ritkaság szakemberek között!

Továbbra is azon az állásponton vagyok, hogy az alternatív energiaforrásokat a jelenleginél sokkal nagyobb mértékben kell kiaknázni, a szükséges műszaki berendezéseknek elérhetőeknek kell lennie az átlagember számára, ám amíg ez az idő eljön, addig is van bőven teendőnk a nukleáris energiafelhasználás biztonságának fokozásán.

Alább idézem Szentgyörgyi Zsuzsa egyik, a témával foglalkozó írását.

Megváltó tórium?
Jó uránhelyettesítő

A fukusimai katasztrófa egyik hozadéka, hogy előtérbe kerül új technikai megoldások alkalmazásának lehetősége, olyanoké is, amelyeket már korábban ismertek, de részben kiforratlanok voltak, részben a meglévőkhöz viszonyítva túl drágának tűntek. Ilyenek lehetnek például a tóriumot alkalmazó nukleáris reaktorok is.

A gondolat nem új, már Wigner Jenő is felvetette a lehetőségét. A mennydörgés istenéről, Thorról elnevezett fém sok tulajdonságában hasonlít a jelenleg üzemanyagként használt uránhoz, csak jóval nagyobb mennyiségben fordul elő a Földön, és ha megfelelően hasznosítják, a tömegéhez viszonyítva jelentősen több energia nyerhető ki belőle (1 kg tóriumból előállítható energiához uránból 200 kg, szénből pedig több millió kilogramm kellene). Ebből az is következik, hogy lényegesen kevesebb az elhasznált üzemanyag mennyisége, tehát enyhülnek a hosszú távú tárolás gondjai.

Már évek óta folynak üzemi kísérletek, sőt megvalósítások is az úgynevezett folyékony fluorid só olvadékos tórium reaktorokkal (angol rövidítéssel: LFTR). A reaktortartályban néhány száz Celsius-fokos olvadt sóban, például lítium-fluoridban feloldott tórium van. Az alapanyag, a tórium 232-es izotópja azonban gyakorlatilag nem radioaktív, ezért „be kell gyújtani”. Ehhez urán-233-mal sugározzák be, amitől neutronok keletkeznek, beindul a maghasadás, újabb neutronok és további U-233 keletkezik, amellett hő termelődik. A üzemanyag folyékony sót tartalmazó hőcserélőn halad át, és az itt felmelegített anyagot (például héliumot) használják a turbinák hajtására. Nagy előny, hogy nincs szükség hűtőközegként vízre, hiszen épp a hűtővíz hiánya okozta a katasztrófát a fukusimai reaktoroknál. (A több emelet magasságú cunami elsodorta a hűtőrendszert és a felhevült szerkezeti anyagokból keletkező gázok, elsősorban a hidrogén okozták a robbanásokat.) Az is előny, hogy a fluorid só nem gyúlékony, így egy tűz esetén nem bocsát ki radioaktív gázokat.

Eddig az előnyök. Nyilvánvaló, hogy a mostani katasztrófa és az azt követő aggodalmak nyomán a világon mindenütt, ahol nukleáris energiatermeléssel élnek, újragondolják egy biztonság szempontjából kedvezőbb energiaportfólió kialakítását. A megújulók egyelőre nem elegendőek tömeges termelésre, és azok is hordoznak problémákat, a jó öreg szén pedig messzemenően nem lehet megnyugtató lehetőség.

A legelső ellenérv a tóriumos reaktorokkal szemben, hogy a szóba jöhető technológiák még messzemenően nem kiforrottak. További lényeges probléma a tórium üzemre való átállás igen magas költsége. Kétségtelen, hogy ez utóbbinál komoly számítások után lehet csak megnyugtató ítéletet mondani, mert a biztonság nagyon nagy súllyal szerepelhet előnyként. Messzemenően nem elhanyagolható tényező, hogy a fluorid sók rendkívül agresszívek, és még az sem elegendő, ha korrózióálló (jó drága) anyagból készítik a velük érintkező szerkezeteket, mert a kísérletek tanúsága szerint azok is gyorsan tönkremennek.

Mindenesetre kísérletek folynak szerte a világban. A New Scientist arról tájékoztat, hogy például az Európai Unió atomenergia ügynöksége, az Euratom idén egymillió eurós költséggel indított projektet, amelyben egyebek között LFTR-megoldásokkal kapcsolatos számításokat és kísérleteket fognak végezni. Kínában a Tudományos Akadémia keretén belül dolgoznak hasonló témákon, Indiában pedig már hosszabb ideje kísérleteznek tórium üzemanyagokkal.

Vannak azonban hátráltató tényezők is. Az uránon alapuló reaktorokat gyártó és üzemeltető cégek nyilvánvalóan gátolni igyekeznek az új technológiák megjelenését, márpedig ezek többnyire igen nagy hatalmú óriás vállalatok. A másik a katonák igénye, mert ne feledjük, az uránüzem számukra hasznos mellékterméke a plutónium. És tudjuk, ezt használják az atombombákhoz.

Energetikai kockázatbecslés

A fukusimai tragédia után Európában 143 reaktort vizsgálnak felül rengésállóság szempontjából, Kínában pedig, ahol mintegy harminc új reaktor van építés alatt, a továbbiak engedélyezését a vizsgálati eredményekig felfüggesztették.

Kérdés, hogy ha a nukleáris termelés visszaszorul a világ villamosenergia-ellátásában, milyen más gondokkal kell szembenézni. Az OECD (Gazdasági Együttműködési és Fejlesztési Szervezet) égisze alatt működő Nemzetközi Energia Ügynökség (IEA) figyelemre méltó tendenciákra hívja föl a figyelmet legutolsó éves jelentésében. Ha a megtermelt villamos energiára vonatkoztatjuk a világban bekövetkezett halálesetek számát (vagyis gigawattóránként hány ember hal meg), akkor kiderül, hogy az atomenergia lemarad a kockázati sorban.

Az „első helyezett” a vízenergia, amit az magyaráz, hogy 1975-ben több mint 230 ezer ember pusztult el Közép-Kínában a rövid idővel egymás után bekövetkező, sorozatos gátszakadások és azokat követő hatalmas áradások miatt.

Második helyen áll a szén, az összes haláleset mintegy 33 százalékával, amiben benne foglaltatnak a súlyos, évente több ezer életet követelő bányaszerencsétlenségek éppúgy, mint a szénerőművek kibocsátásaiból származó halálos végű megbetegedések. A bostoni Tiszta Levegő Szakértői Bizottság 2010 végén kiadott jelentése szerint évente több mint 13 ezer ember halálának okozói a szénerőművekből a levegőbe kikerülő finom részecskék. Az USA Környezetvédelmi Hivatalának igen szigorú új rendelete a szénerőművek higanykibocsátását korlátozza. Becsléseik szerint ez a higany évente mintegy 17 ezer haláleset okozója lehet. Ugyanakkor az IEA becslései szerint a csernobili katasztrófa óta eltelt negyedszázadban kilencezer körül jár az emiatt bekövetkezett halálesetek száma.

A sorban harmadik a földgáz a kitermelése és otthoni felhasználása közben bekövetkező robbanások miatt. Az atomenergia csak a negyedik.

Mi lehet az oka, hogy az emberek nagy része mégis jobban idegenkedik az atom-, mint a szénenergiától? – veti föl James Hammit, a Harvard Egyetem munkatársa. Feltehetőleg azért, mert a szén üzemanyag által okozott halálesetek folytonosak, nem pedig egyszeri feltűnő jelenségek.

Szinte észrevétlen az összefüggés az átlagember számára a megbetegedések és a kibocsátások között. A jelentős nukleáris esetek viszont általában katasztrófák velejárói, mint most éppen a japán tragédia. Nyilvánvalóan ezt a felfogást erősíti a média is.

Meglehet, a világ villamosenergia termelésében Fukusima után megváltoznak, eltolódnak az arányok, de végső soron az atomenergia aligha kerülhető meg. Csak éppen a biztonságot tovább kell növelni. (Sz. Zs.)

A cikk forrása: nol.hu

Hozzászólások a cikkhez a nol.hu-n:

Makk Marci | 2011. április 20. | 08:24:05

eutonázia!
A fúziós reaktoroknál nem csak a pénz a gond. A legnagyobb probléma az,hogy tudnak létrehozni és fenttartani egy "napot" földi körülmények között. Több millió fok és hatalmas nyomás kell..
A thóriumról csak annyit,hogy nem csodaszer,nem véletlenül hanyagolták eddig. Nem hasadó anyag csak hasadóképes. Hatalmas energia kell a hasításához! 2,1 MeV! A működési elv,hasadási termékek,keletkező izotópok ugyan azok mint az uránnal működő erőműveknél. A cikkben említett U233-at mint neutronforrást nem tudom honnan veszi a szerző azon egyszerű oknál fogva,hogy a természetben nem fordul elő. Más neutronforrás kell az indításhoz.

eutonázia | 2011. április 19. | 17:20:16

a fúziós reaktor épitése bagó 10 milliárd eurón gyötrődik, amit a világ nem tud összedobni...az USA éves fegyverkezése az 1000 milliárdot meghaladja

PepecsElek | 2011. április 19. | 08:20:33

Jó a cikk, érdekes a probléma. Egyetlen pontatlanságot szeretnék kiigazítani: "...a csernobili katasztrófa óta eltelt több mint negyedszázadban...".
A csernobili reaktorrobbanás 1986. április 26-án történt, vagyis pontosan egy hét hiányzik még a negyed évszázadhoz; jövő kedden "ünnepelhetünk".

Hammada Patrol | 2011. április 19. | 08:11:09

Nem csak a lítium-fluorid lehet használható a rendszerben, bár a többi sóolvadék is eléggé korrozív. De kizárólag pénzkérdés, hogy mikorra találják meg a megoldást, pontosan úgy, mint a fúziós erőművek esetében. De mivel a politikusok hülyék és korruptak, és az olajlobbi folyamatosan lefizeti őket, nem nagyon áldoznak a műszakilag is alkalmas alternatív megoldásokra.

Véleményem szerint nagyon kevés a 4 hozzászólás a téma jelentőségéhez képest, különösen ha összehasonlítjuk az egyéb cikkek hozzászólóinak számával.
Olvastam erről valahol egy nagyon érdekes anekdotát: Összeül az atomerőmű rt. igazgatótanácsa,a két megtárgyalandó napirendi téma egy új reaktorblokk terveinek bírálata, valamint egy új kerékpártároló építése.
Az első témát egy perc alatt lezárják, mivel senki sem ért hozzá, a kerékpártárolóról viszont órákig vitatkoznak :))