כורי תוריום
כורי תוריום (באנגלית: Thorium reactor) הוא תכנון עתידי של כורים גרעיניים המבוססים על היסוד הכימי תוריום במקום על אורניום. התוריום הוא נפוץ יותר מהאורניום. ניתן להשתמש באיזוטופ שלו, 232Th כדי ליצור איזוטופ של אורניום 233U, שהוא דלק גרעיני. שלא כמו אורניום, תוריום טבעי מכיל רק כמות קטנה מאוד של חומר בקיע (כמו TH231) שאינה מספיקה כדי לאתחל תהליך שרשרת של ביקוע גרעיני. יש צורך בחומר בקיע אחר או מקור אחר של ניוטרונים כדי לאתחל את מחזור הדלק של התוריום. בכור תוריום גרעיני, TH232 סופג ניוטרונים ומייצר לבסוף אורניום מסוג U233. תהליך זה מגביל לתהליכים של כורי דגירה של אורניום שבהם אורניום U238 קולט ניוטרונים כדי ליצור חומר בקיע מסוג 239Pu. בהתאם לעיצוב של הכור ולסוג הדלק, ה-U233 משמש לשם ביקוע מקומי או עובר הפרדה כימית מהדלק הגרעיני המשומש והופך לדלק גרעיני חדש.
לדלק תוריום יש כמה יתרונות פוטנציאליים על פני כורי אורניום רגילים: תוריום הוא נפוץ יותר מאורניום, הוא בעל תכונות פיסיקליות וגרעיניות טובות יותר מאשר האורניום, והוא עמיד יותר בפני ניסיונות להפוך אותו לנשק גרעיני והוא מייצר פחות פלוטוניום.
כור גרעיני המבוסס על אורניום נדרש לקירור תמידי, כדי לבצע זאת משתמשים בכמות גדולה של מים. היות וצריך נפח גדול של מים משתמשים בקיטור בלחץ גבוה. פירוש הדבר שתקלה כלשהי בכור גוררת התפוצצות של הקיטור ולכן אובדן של מנגנון הקירור של הכור. קיימים מנגנונים רבים שנועדו לפתור בעיה זו אבל כולם מבוססים על שימוש אקטיבי באנרגיה. באסון הגרעיני בפוקושימה לדוגמה היו מספר מנגנונים כאלה אבל כולם נפגעו בצונאמי. בכור גרעיני של תוריום לעומת זאת יש לחמם את הדלק ולהפוך אותו לנוזלי כדי שיוכל לבצע תגובה גרעינית. ללא חימום כזה הדלק לא יכול לעבוד. מומחים המצדדים בתוריום טוענים שזהו בעצם יתרון שכן ניתן להשתמש בפקק מלח כדי ליצור מנגנון בטיחות פסיבי - אם הכור מתחמם יתר על המידה הוא ממיס את פקק המלח והתוריום זורם למיכל קירור תת קרקעי ומפסיק את התגובה.
יש גם חסונות לכורי תוריום. שלא כמו אורניום, לתוריום טבעי אין איזוטופ בקיע. יש צורך בחומר בקיע כמו U233 או U235 או פלוטוניום כדי להגיע לרמה קריטית של ביקוע. דבר זה יחד עם הטמפרטורות הגבוהות הנדרשות לדלק תוריום לעבוד מסבך את הפקת הדלק. Oak Ridge National Laboratory ביצעו ניסויים ב-Thorium tetrafluoride בתור דלק לכור בשנים 1964-1969, שהיה קל יותר מבחינה תהליכים וכן להפריד זיהומים שמאיטים או עוצרים את תגובת השרשרת.
במחזור דלק פתוח, יש צורך בטמפרטורות גבוהות יותר כדי להגיע לשימוש יעיל בניוטרונים. קשה יותר להשיג דבר בכורים המבוססים על מים קלים (לא מים כבדים) שמהווים את רוב הכורים הגרעיניים להפקת חשמל שיש היום. לאחר שמחזור הדלק של תורים הסתיים, יש כמות שאריתית של אורניום U233, שהוא איזוטופ רדיואקטיבי למשך שנים רבות.
ראו גם
קישורים חיצוניים
- מחזור דלק תוריום בוויקיפדיה האנגלית
- תוריום: פתרון אנרגטי הרצאה במשך שעה ביוטיוב, 2011
- מרלן-אביבה גרינפטר, עתיד האנרגיה הגרעינית: תור התוריום, אפוק טיימס, 2012