Uraanista toriumiksi
- URAANIKO KAKKOSEKSI? -
NYKYISET ydinvoimalamme käyttävät tosiaankin pääosin uraania, jota löytyy luonnosta, tuottamaan reaktiossa vapautuva energia. Kuten otsikosta voi päätellä, se ei ole ainoa mahdollinen polttoaine ydinvoimassa käytettäväksi. Äsken käsittelemässämme kehitteillä olevassa sulasuolareaktorissa voidaan käyttää polttoaineena toriumia, joka sisältää merkittäviä etuja uraaniin (U, 92) nähden.
Torium (lat., engl. thorium), kemialliselta merkiltään Th, on neljänteen ryhmään ja seitsemänteen jaksoon kuuluva aktinoidisarjan metalli, jonka järjestysluku on 90, eli se kattaa 90 protonia (ks. elektronimallinnus). Sen tiheys on 11,724 · 103 kg/m3 ja kovuus 3,0 Mohsin asteikolla.
Torium on tiettävästi uraanin ohella ainoa maankuoressa selvästi radioaktiivinen alkuaine, jota esiintyy merkittäviä määriä. Lähes kaikki luonnon torium on sen pitkäikäisintä isotooppia torium-232 (232Th), jonka puoliintumisaika on 14,05 miljardia vuotta.
Saatat ajatella, että mitäs himputtia tämä kaveri selittää; jos sen puoliintumisaika on yli 14 miljardia vuotta, miten se voi olla uraania parempi vaihtoehto puhuttaessa radioaktiivisesta ajasta ja jälkisijoituspaikan tarpeesta. Anna kun selitän, hyvä fella.
VAIKKA toriumin puoliintumisaika on lähes kolminkertainen uraaniin verrattuna, kaikesta huolimatta sen säteily on täysin haitatonta 300 vuoden jälkeen (vaarallinen radioaktiivisuus häviää 1 vuodessa, 83 % haitallisen radioaktiivisia 10 vuotta ja noin 17 % haitallista 300 vuotta), mikä tarkoittaa että se säteilee 333,33...kertaa vähemmän aikaa kuin uraani. (Uraanin puoliintumisaika on noin 4,47 miljardia vuotta, toriumin noin 14,05 miljardia vuotta; silti uraania on jäljellä noin puolet siitä, mitä maapallolla oli uraania sen syntyessä, kun taas toriumia kulunut vasta nykyisten arvioiden mukaan noin 0,323 prosenttia siitä, mitä oli maapallon syntyessä.)
Merkittävä etu uraanin nähden on myös sen harvinaisuus maankuoressa. Nimittäin torium on noin 3-4 kertaa yleisempää kuin uraani. Toinen merkittävä etu, joka lukeutuu samaan kategoriaan, on että toriumia tarvitaan paljon vähemmän saavuttamaan sama energiantuotto kuin uraanilla. Kun esimerkiksi tyypillinen 1000 megawatin ydinvoimala kuluttaa vuodessa 35 tonnia rikastettua uraania on kyseisen määrän väkevöinti on vaatinut 250 tonnia raakauraania. Kun taas tullaan toriumiin, sulasuolareaktoria tarvitsee samaan sähkömäärän tuottaakseen vain tonnin toriumia, ja sitä ei edes tarvitsisi rikastaa. Näin radioaktiivista jätetty syntyy huomattavasti vähemmän ja resursseja säästetään merkittävästi.
TORIUMIA kun ei voi käyttää nykyisissä, laajaleivitteisissä uraanin käyttöön perustuvissa kevytvesireaktoreissa, vaatisi toriumin käyttöönotto valtavia investointeja, jotka kattaisivat tutkimukset että toteutuksetkin. Tällä kertaa on selvästi nähtävillä, miksi torium-vaihtoehtoehtoon on panostettu niin vähän. Kuten jo aikaisemmin kävi selville, sulasuolareaktorit toriumeineen eivät tue ydinaseiden valmistusta (toisin kuin uraani), on kyseessä siis vain ja ainoastaan historiallinen syy, miksi sitä on tutkittu ja toteutettu niin huomattavan vähän. Uraanin käyttö tuki katsos ydinaseiden valmistamista siinä missä toriumin käyttö ei - yksinkertaista valitettavasti.