新型核燃料-钍 安全吗?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/05 12:24:20
As of 25 Jan 2011 the Chinese Academy of Sciences launched a developmen­t program for Thorium Fueled Molten Salt Reactors (TFMSR's). This is a "green" nuclear solution, thanks to Oak Ridge research done in 1965-1969. TFMSR's won't be an instant replacemen­t for their existing reactors, but they'll be the best possible alternativ­e. Google "Energy From Thorium" and "Thorium Energy Alliance" for the rest of the story

刚刚在赫芬顿看到这段,虽然以前知道,但是不清楚中国的核电站用的是什么材料,如果是用钍,那就好会好些,储量比铀高,废料少。
不过中国的储量好像不多,排在前头的又是我们的几个铁矿冤大头:澳大利亚、巴西、美国、印度这些国家。

http://www.chinakyxx.com/minezhu4.asp?id=7741&jdfwkey=tr94y1
全世界钍资源分布情况
独居石沙
最常见的含钍矿物——独居石是钍资源的主要来源之一,世界各国已探明的独居石储量达几百万吨。
随着各国对钍矿的勘探力度的加大,钍的探明储量也在一直增加。截至2000年,全世界独居石产量约78万吨。独居石的主要生产国是:澳大利亚、印度、巴西、马来西亚、南非、泰国、中国等,这些国家的独居石产量占世界独居石总产量的90%以上。曾进行过钍矿勘查和有过钍矿记载的国家有40多个。
已经过钍资源量经济评估的国家有20余个,钍资源较多的前7个国家是巴西、土耳其、加拿大、美国、印度、埃及和挪威,这7个国家的资源量占世界已探明总资源量的80%以上,其中巴西是最大的钍资源国,其资源量约占世界探明总资源量的1/3,其次是土耳其(约占20%),加拿大(约占10%)和美国(约占9%)。
2005年中国科学院院士徐光宪等15位两院院士公开的资料显示,内蒙古白云鄂博矿区“钍”储量约为22万吨,占全国“钍”储量28.6万吨的77.3%。杜有录表示,包钢的生产中没有用到“钍”矿,致使“钍”大量留在尾矿中。包钢尾矿坝内的“钍”矿储量,截至2010年底,应当达到9万吨左右。
2008年,国际原子能机构(IAEA)与核能源署(NEA)共同发表了一篇报告,指出了最新的钍资源分布情况。报告中写道,美国的钍探明储量已飙升至大约40万吨、土耳其为34.4万吨、印度为31.9万吨。我国钍资源比较丰富,据不完全统计,20多个省和地区都已发现具有相当数量的钍资源。
2009年,澳大利亚政府机构澳大利亚地球科学组织表示,澳大利亚已探明钍储量也很丰富,为48.9万吨。
由于目前对于钍的需求不是很大,因此对于其矿藏分布的勘探也很少,因此钍资源的分布不是很清楚。一般认为澳大利亚和印度有尤其多的钍矿。
以下数据是美国地质调查局1997年至2006年调查报告中的数据:
国家 钍储藏(吨) 钍储藏基础(吨)
澳大利亚 300,000 340,000
印度 290,000 300,000
挪威 170,000 180,000
美国 160,000 300,000
加拿大 100,000 100,000
南非 35,000 39,000
巴西 16,000 18,000
马来西亚 4,500 4,500
其它国家 95,000 100,000
全世界总和 1,200,000 1,400,000

另一个估计来自于2001年经济合作与发展组织发表的数据:[5]
国家 可靠的储藏估计(吨) 估计还有的储藏(吨)
巴西 606,000 700,000
土耳其 380,000 500,000
印度 319,000 -
美国 137,000 295,000
挪威 132,000 132,000
格陵兰 54,000 32,000
加拿大 45,000 128,000
澳大利亚 19,000 -
南非 18,000 -
埃及 15,000 309,000
其它国家 505,000 -
全世界总和 2,230,000 2,130,000
这两组数据中对巴西、土耳其和澳大利亚的估计的差距比较大。As of 25 Jan 2011 the Chinese Academy of Sciences launched a developmen­t program for Thorium Fueled Molten Salt Reactors (TFMSR's). This is a "green" nuclear solution, thanks to Oak Ridge research done in 1965-1969. TFMSR's won't be an instant replacemen­t for their existing reactors, but they'll be the best possible alternativ­e. Google "Energy From Thorium" and "Thorium Energy Alliance" for the rest of the story

刚刚在赫芬顿看到这段,虽然以前知道,但是不清楚中国的核电站用的是什么材料,如果是用钍,那就好会好些,储量比铀高,废料少。
不过中国的储量好像不多,排在前头的又是我们的几个铁矿冤大头:澳大利亚、巴西、美国、印度这些国家。

http://www.chinakyxx.com/minezhu4.asp?id=7741&jdfwkey=tr94y1
全世界钍资源分布情况
独居石沙
最常见的含钍矿物——独居石是钍资源的主要来源之一,世界各国已探明的独居石储量达几百万吨。
随着各国对钍矿的勘探力度的加大,钍的探明储量也在一直增加。截至2000年,全世界独居石产量约78万吨。独居石的主要生产国是:澳大利亚、印度、巴西、马来西亚、南非、泰国、中国等,这些国家的独居石产量占世界独居石总产量的90%以上。曾进行过钍矿勘查和有过钍矿记载的国家有40多个。
已经过钍资源量经济评估的国家有20余个,钍资源较多的前7个国家是巴西、土耳其、加拿大、美国、印度、埃及和挪威,这7个国家的资源量占世界已探明总资源量的80%以上,其中巴西是最大的钍资源国,其资源量约占世界探明总资源量的1/3,其次是土耳其(约占20%),加拿大(约占10%)和美国(约占9%)。
2005年中国科学院院士徐光宪等15位两院院士公开的资料显示,内蒙古白云鄂博矿区“钍”储量约为22万吨,占全国“钍”储量28.6万吨的77.3%。杜有录表示,包钢的生产中没有用到“钍”矿,致使“钍”大量留在尾矿中。包钢尾矿坝内的“钍”矿储量,截至2010年底,应当达到9万吨左右。
2008年,国际原子能机构(IAEA)与核能源署(NEA)共同发表了一篇报告,指出了最新的钍资源分布情况。报告中写道,美国的钍探明储量已飙升至大约40万吨、土耳其为34.4万吨、印度为31.9万吨。我国钍资源比较丰富,据不完全统计,20多个省和地区都已发现具有相当数量的钍资源。
2009年,澳大利亚政府机构澳大利亚地球科学组织表示,澳大利亚已探明钍储量也很丰富,为48.9万吨。
由于目前对于钍的需求不是很大,因此对于其矿藏分布的勘探也很少,因此钍资源的分布不是很清楚。一般认为澳大利亚和印度有尤其多的钍矿。
以下数据是美国地质调查局1997年至2006年调查报告中的数据:
国家 钍储藏(吨) 钍储藏基础(吨)
澳大利亚 300,000 340,000
印度 290,000 300,000
挪威 170,000 180,000
美国 160,000 300,000
加拿大 100,000 100,000
南非 35,000 39,000
巴西 16,000 18,000
马来西亚 4,500 4,500
其它国家 95,000 100,000
全世界总和 1,200,000 1,400,000

另一个估计来自于2001年经济合作与发展组织发表的数据:[5]
国家 可靠的储藏估计(吨) 估计还有的储藏(吨)
巴西 606,000 700,000
土耳其 380,000 500,000
印度 319,000 -
美国 137,000 295,000
挪威 132,000 132,000
格陵兰 54,000 32,000
加拿大 45,000 128,000
澳大利亚 19,000 -
南非 18,000 -
埃及 15,000 309,000
其它国家 505,000 -
全世界总和 2,230,000 2,130,000
这两组数据中对巴西、土耳其和澳大利亚的估计的差距比较大。
http://paper.people.com.cn/zgnyb ... /content_368599.htm

钍:离可利用核燃料还有多远?
本报记者 覃泽文 《 中国能源报 》( 2009年10月26日   第 15 版)

  超导无线电频率腔,可用于制造高速粒子加速器,将钍转化为理想核燃料。

  编者按

  随着核电的发展,核燃料需求量的增大,寻找其它可利用的核燃料是十分必要的。钍一直被认为是一种潜在的核能资源,各国在钍资源核能利用方面开展了大量研究开发工作。我国钍资源核能利用虽然取得了一些成绩,但与美国等相比还存在较大差距,还需加大对这方面的研发力度。

               

  几十年来,科学家一直梦想着将钍(一种比铀辐射弱、产生核废料少的金属)制成生产核能的可替代燃料。近来技术上的一些进步让科学家离这一梦想又进了一步。钍是一种在自然界中较广泛存在的金属,储存量比铀要多,最常以同位素钍-232的形式存在。经过放射处理后,钍-232转化成钍-233,成为一种理想的核燃料。尽管钍储量相对丰富,但目前仍没有商业化钍反应堆。同时,作为核燃料的铀-235天然储量极为稀少。据估计,目前开采的所有铀矿中,铀-235所占比例仅为0.7%。

  拉杰德兰·拉哈是美国能源部费米国家加速器实验室的物理学家。他表示,钍与铀可以混合制成核燃料,充分利用自然界的丰富资源储备。该混合燃料能源潜力巨大,同时在先进科技的帮助下可以减少燃烧后产生的核废料。

  质子加速器减少核电厂放射性废料

  拉哈进一步解释道,想要减少核废物的产生,科学家只要利用高强度的质子加速器得到高速运行的中子就行。因为高速中子能将核废料——钍-232及铀-238转化成核燃料。但如此高强度质子加速器的开发目前来看仍然是个难题,因为它需要的能量强度比目前最先进的质子加速器还要高出10倍。

  加速器驱动次临界系统(ADS)的概念产生于上世纪90年代。它与在临界状态工作的传统核反应堆有所不同。临界状态是指核反应不需人工干预,能够自行维持的状态。但如果核反应堆内一串连锁核反应失控,类似1979年3月28美国三哩岛、1986年4月26日乌克兰北部城市切尔诺贝利曾经历过的可怕的核泄露事故就会再次发生,而高强度的放射性物质逃入大气中,将对环境造成几乎无法恢复的伤害。

  然而在次临界状态下工作的核反应堆则不同,它利用加速器提供的高速中子使原子分裂持续。这也意味着,研究人员可以通过关闭加速器随时关闭次临界状态,中断中子的来源同时中止核反应的发生。不过,现在这种反应堆还只存在于理论上,因为目前还找不到建造这样的高强度加速器所需要的能量。但一些国家的科学家(如美国)正朝这个方向努力。

  印度钍核能利用有新招

  今年9月,美国能源部在费米国立加速器实验室首次成功测试了由美国自身研制的超导无线电频率铌腔,用于制造加速器原型。铌腔也称共振腔,是超导线性加速器的一部分,它比普通的铜腔效率更高,能用于制造粒子加速器,产生功率为一万千瓦的电子束,将钍-232转化成核燃料。

  在利用钍制造核燃料的技术领域,印度科学家也取得了一些进展。目前,该国正设计并开发一种原子反应堆原型,利用钍和低浓缩铀用作燃料,生产能量。今年9月,印度原子能委员会主席安尼尔·卡康达卡(Anil Kakodkar)在维也纳表示,印度的长期目的就是利用自身丰富的钍摆脱其对别国的能源依赖。不过,印度开发的钍反应堆并未使用粒子加速器。相反,他们使用了快中子增殖反应堆,和能量强度很高的钚堆芯作为高速中子发生器,而不是前面提到的高强度质子加速器。但粒子加速器还是有不可撼动的优势:当反应堆发生异常情况时,可以随时将其关闭。同时,应用加速器系统的反应堆在次临界状态下运行,这也意味着它可以在维持原子分裂的同时人工控制核反应的进行。

  近日,澳大利亚政府机构澳大利亚地球科学组织表示,澳大利亚已探明钍储量也很丰富,为48.9万吨。但澳大利亚政府却一向反对引进核能,即使是安全系数更高的钍反应堆系统也不例外。不过,澳大利亚悉尼大学核科学工程专家约翰·博德曼和他的同事15年前就对加速器驱动次临界系统产生了兴趣。但他也十分清楚地意识到,成功制造出钍反应系统将是一个十分漫长的过程,也许还要再经过几十年的努力。而且在澳大利亚,虽然科学家一直在努力申请政府在核能研究方面的资助,但在该国开展的核能项目还十分有限。

  在美国,情况恰恰相反。今年3月,美国能源部长朱棣文宣布政府将出资12亿美元鼓励科技研发。据拉哈博士估计,建立一座高强度中子加速器原型成本大约在10亿美元左右,其中包括研发等通常开支。如果此后实现批量生产,每台机器的成本将维持在3亿美元左右。

  钍燃料研发困难重重

  虽然许多科学家都对钍的应用前景表示乐观,但也有人持不同意见。位于伦敦的国际性组织世界核能协会专门在全世界推广核能。该协会发言人伊恩·霍尔莱西近日表示,目前来看,铀燃料是比较安全的选择,因为铀的应用已有50年的历史。铀在世界范围内的应用也充分证明,该技术已经十分成熟,而且铀反应堆成本也是众人皆知的。他还补充道:“人类总是倾向于依赖自己已经了解的东西。也许有天钍会有它的商业应用价值,但是我不会对它屏息以待。”

  一些环保主义机构,如国际绿色和平组织也认为钍核燃料系统只是一个遥不可及的梦想,而且它会分散人们的注意力,减缓现有可再生能源及高效科技的落实步伐。国际绿色和平组织核能项目负责人简·布拉尼克说:“虽然钍能部分解决目前应用于商业反应堆中的铀燃料不足的问题。但就我们目前所知,钍燃料依然有许多问题尚待解决,其中就包括燃料开采、加工、反应堆安全、危险废料处理、核扩散危害等。而且由于现在对该燃料知之甚少,全处于实验阶段,也许以后还会发现更多尚未发现的问题。但鉴于碳减排任务十分紧急,我们必须马上行动,不能等几十年之后再看钍是否能成为理想能源。”

  全世界钍资源分布情况

  最常见的含钍矿物——独居石是钍资源的主要来源之一,世界各国已探明的独居石储量达几百万吨。随着各国对钍矿的勘探力度的加大,钍的探明储量也在一直增加。截至2000年,全世界独居石产量约78万吨。独居石的主要生产国是:澳大利亚、印度、巴西、马来西亚、南非、泰国、中国等,这些国家的独居石产量占世界独居石总产量的90%以上。曾进行过钍矿勘查和有过钍矿记载的国家有40多个。已经过钍资源量经济评估的国家有20余个,钍资源较多的前7个国家是巴西、土耳其、加拿大、美国、印度、埃及和挪威,这7个国家的资源量占世界已探明总资源量的80%以上,其中巴西是最大的钍资源国,其资源量约占世界探明总资源量的1/3,其次是土耳其(约占20%),加拿大(约占10%)和美国(约占9%)。

  2008年,国际原子能机构(IAEA)与核能源署(NEA)共同发表了一篇报告,指出了最新的钍资源分布情况。报告中写道,美国的钍探明储量已飙升至大约40万吨、土耳其为34.4万吨、印度为31.9万吨。我国钍资源比较丰富,据不完全统计,20多个省和地区都已发现具有相当数量的钍资源。


  背景链接

  美国三哩岛、乌克兰切尔诺贝核泄露事件名列世界史上最可怕的核泄漏事故排行榜前两位。三哩岛核泄漏事故,也称“三哩岛事件”,是1979年3月28日发生在美国宾夕法尼亚州萨斯奎哈河三哩岛核电站的一次严重放射性物质泄漏事故。三哩岛核泄漏事故是核能史上第一起反应堆堆芯融化事故,自发生至今一直是反核人士反对核能应用的有力证据。而切尔诺贝利事故是指1986年4月26日凌晨1时23分,切尔诺贝利核电站4号反应堆发生爆炸。8吨多强辐射物质混合着炙热的石墨残片和核燃料碎片喷涌而出。据估算,此次核泄漏事故后产生的放射污染相当于日本广岛原子弹爆炸产生的放射污染的100倍。
不知道这个钍是不是安全。

亦或者是看起来很美