Деятельность компании Геолисс связана с экологическими, геологическими, геофизическими изысканиями. И мы просто не могли обойти стороной такую интересную тему, как перспективы применения тория в энергетике. Предлагаем Вашему вниманию статью, где мы осветим основные вопросы, связанные с возможностями этого поистине могучего и в то же время "мирного" атома.
Мировое энергопотребление растет с каждым годом, а ресурсы углеводородов исчерпываются. Постройка атомных электростанций в настоящее время видится как главный выход из сложившейся ситуации, но не все население поддерживает эту идею, многие расценивают развитие атомной энергетики как угрозу для Планеты, никто не хочет повторения Чернобыля или Фокусимы. Есть ли выход из ситуации?
В этой статье мы расскажем о таком перспективном направлении, как применение тория в ядерной энергетике.
Что такое Торий
- Торий (Thorium), Th — химический элемент III группы Периодической системы Менделеева. Назван в честь Тора – могучего скандинавского бога грома.
Почему же в последние годы все больше и больше разговоров об этом металле?
Тория в земной коре в несколько раз больше чем природного урана, которые в настоящее время широко применяется в ядерной энергетике. И, по мнению многих ведущих специалистов в этой области, торий может составить серьезную конкуренцию урану. Одна тонна тория способна произвести количество энергии, что и 200 т урана или 3,5 млн. т угля.
Распад тория
В основном торий содержится в минерале под названием монацит. Монацит впервые был открыт в окрестностях г. Миасса Челябинской области в 1826г. И изначально был принят немецким минералогом Йохансом Менге за циркон. Кристаллы минерала он передал Густаву Розе и Иоганну Брейтгаупту на исследование. Немецкий минералог И. Брейтгаупт (1829) признал в нём ранее неизвестный новый минерал и назвал его монацитом - «…Название основано мною на примечательном свойстве сего ископаемого, появляющегося как совершенно уединенное вещество, что отличает его от всех известных минералов». В этом минерале обычно содержится от 3,5 до 10 % оксида тория (максимальное зафиксированное содержание – 28,2%, но бывают и практически бесториевые монациты) (ThO2) и 0,1-0,4% оксида урана (U3O8). В коренных породах чаще всего встречается в пегматитах, меньше в гранитах и гнейсах. Это достаточно прочный и устойчивый к механическим повреждениям минерал, поэтому при разрушении коренных пород переходит в россыпи.
Именно монацитовые пески являются основным источником добычи этого минерала. Главный тип монацитовых месторождений – современные прибрежно-морские россыпи.
Торий является очень рассеянным в земной коре элементом, и у него достаточно слабая способность собираться в значительные залежи, поэтому проблема поиска ториевых месторождений та же, что и у других месторождений редких металлов. Хорошо, что у компании Геолисс имеются практические наработки по поисковым признакам ториевых скоплений!
Область возможного применения тория
Какие же недостижимые ранее возможности способен помочь осуществить торий?
Благодаря торию становится возможным решение проблемы энергетики в Арктике, ведь передача энергии туда из-за больших расстояний и трудной доступности стоит слишком дорого, а урановая энергетика не может быть применима, т.к. выгодна она только в случае создания крупной АЭС. Это очень актуально для нашей Страны с ее бескрайними просторами. Создание мобильных стационарных энергетических установок малой и сверхмалой мощности позволит решить проблему энергоснабжения при разработке месторождений на северных территориях, позволит обеспечить энергией удаленные воинские гарнизоны и крупные военно-морские базы. Для создания классического реактора обязательным условием является наличие неподалеку небольших водоемов и рек, для ториевых же реакторных установок это условие не нужно, вместо воды в них будет использоваться гелий, либо водород или углекислый газ.
С каждым годом проблема загрязнения атмосферы вредными выбросами становится все актуальней. Одним из главных источников загрязнения в развитых странах являются выхлопные газы автомобилей. И эту проблему способен решить торий! Ученые подсчитали, что всего 8 г Th-232 позволят работать двигателю около ста лет, а 1 г произведет энергии больше, чем 28тыс. литров бензина! В настоящее время американская компания Laser Power Systems занимается разработкой двигателя для массового производства.
Плюсы использования тория
- Экономичность. 1 тонна тория способна дать столько же энергии, что и 200 т урана.
- Запасы. В земной коре тория содержится в несколько раз больше, чем урана.
- Безопасность. Ториевые ядерные реакторы не обладают запасом радиоактивности в отличие от работающих на урановом топливе. Они не представляют угрозы в следствии поломки аппаратуры, т.к. не способны вызвать неконтролируемую цепную реакцию. При их использовании не повторятся такие страшные катастрофы как на Фокусиме или в Чернобыле. Согласитесь, это огромный плюс. И торий непригоден для изготовления ядерного оружия.
- Экологичность.
Количество отходов, вырабатываемых ториевыми АЭС будет несравнимо меньше в сравнении с урановыми АЭС.
- Цикл использования топлива. Перезагрузку топлива в ториевых реакторах можно осуществлять один раз в 30-50 лет, в отличие от урановых, в которых цикл перезагрузки всего 1,5-2 года.
Недостатки использования тория
- Проблема добычи. Добычу тория осуществить сложнее в сравнении с ураном. Как уже было написано выше – торий очень рассеян в земной коре и не очень-то склонен образовывать собственные руды и месторождения. Добыча урана дешевле, чем тория, к тому же миллионы тонн урана уже добыты и лежат на складах, а торий ещё находится в земной коре. Да и вскрытие монацита, главного торий содержащего минерала, является более сложным процессом, чем вскрытие большинства урановых руд.
- Нет налаженной технологии.
- Возможные трудности по отделению топлива от отходов.
Заключение
Разногласий по поводу перспектив использования тория много. Найдет ли широкое применение этот действительно мирный атом, даст ли человечество ему шанс – покажет время.
Посетители сайта также изучают:
Требуется 20 лет для того, чтобы построить репутацию, и всего 5 минут, чтобы ее разрушить.