fisjon-thorium

=Thorium= Thorium er grunnstoff nummer 90 med symbol Th. Det er radioaktivt og har ein sølv/kvit utsjånad. Det vart for første gang oppdaga i Noreg, og vart erkjend som eit grunnstoff i 1828 av den svenske kjemikaren Jöns Jakob Berzelius. Thorium er oppkalla etter den Norrøne Guden Tor, på engelsk Thor. Årsaken til at Thorium er så interessant er at det er eit alternativ til uran som brensel i kjernekraftverk. Det vert sett på som eit meir "heldig" brensel enn uran, i tillegg har me større førekomstar av dette her på jorda. Thoriumsforekomstane på jorda tilsvarar 1/3 av forekomstane av bly på jorda. Kvifor thorium er regna som eit betre alternativ kjem eg tilbake til lenger nede på sida.

Kvifor er thorium så viktig?
Framtida treng elektrisitet. I dag produserer verda minst 40 % av straumen sin frå kol. Under 4 % kjem frå fornybar energi og omkring 16 % frå kjernekraft. All produksjon som nyttar kol skapar massive utslepp av drivhusgassen CO2 og aukar drivhuseffekten. Etter ulykka i Tsjernobyl i 1987 vart mange skeptiske til å bruke kjernekraftverk til å produsere straum. Mange frykta fleire uhell og skadar knytta til kjernekraftverka. No har kloden vår problemer med klimagassar og global oppvarming noko som betyr at me er nødt til å senka utsleppa av klimagassar. Produksjon av straum må endrast. Fornybar energi er sjølvsagt det som er mest diskutert, og det dei fleste satsar på. Men dersom me skulle utvida produskjon frå fornybar energi hadde dette tatt opp stor plass, og hadde ført til mange grove tiltak på naturen. Eit kjernekraftverk generer meir straum, og tek mindre plass enn mangen av kraftverka for fornybar energi. Derfor er dette no, meir enn før, vorte eit bra alternativ for straumproduksjon.

Sidan mange av dagens kjernekraftverk brukar uran som kjernebrensel kjem det mange farlige avfallstoffer ut frå dei. Det er dei avfallsoffa me kan redusere dersom me nyttar thorium som brensel i eit kjernekraftverk.

Korleis nyttar ein Thorium i Kjernekraft?
Thorium er eit fertilt stoff og fisjonerer ikkje på same måten som 235U gjer i eit tradisjonelt kjernekraftverk. Nukliden 232Th fisjonerer ikkje, men den kan gjerast om til den fisjonerbare 233U med eit ekstra nøytron

math n + 232Th \to 232Th \Rightarrow {\text{desintegrasjon}} \Rightarrow {\text{233}}Pa \Rightarrow {\text{desintegrasjon}} \Rightarrow 233U math

Desintegrering er når eit atom sender ut ein alfapartikkel eller betapartikkel og vert omdanna til eit anna atom.

Då får me 233Th, og det er veldig ustabilt. Etter nokre timar vert det til 233Pa. Protactiumet er meir stabilt, men vil desintegrere til 233U etter eit par månadar. Thorium må plasseres ein plass der det finnes mykje nøytroner, for å gjere stoffet spaltbart.Det er altså ikkje thoriumet i seg sjølv som driv kjernkraftverket, men det kan omgjerast til å drive det.

Det finnes to typar kjernekraftverk for Thorium; ADS (acselarator driven system) og eit der ein blandar Thorium og Uran.Per dags dato har me ikkje forska og testa nok på ADS kjernekraftverket, men eit kjernekraftverk der ein blandar Thorium og Uran i lag har me mykje erfaringar med, og det kan settast opp den dag i dag.

Thorium og Uran
For å få nøytroner treng ein anten 235U eller plutonium, noko ein også kan bruke for å produsere atomvåpen. Sidan desse stoffa er så farlege, nyttar ein ei blanding av Thorium og uran, men kan også bruke plutonium i ein Thoriumsreaktor. Og denne teknologien finnes den dag i dag! Denne blandinga kan nyttast i vanlege kjernekraftverk, i tillegg reduserer ein avfallsprodukter tyngre enn uran. Men dette går utover brenselstavane, og dermed veit me fortsatt ikkje om dette er økonomisk gunstig.

**ADS**
Ved hjelp av vanlig vekselstraum, fra f. eks eit vannkraftverk, drives ein akselerator som sender ut protoner i veldig høg hastighet, også kalla ein protonstråle. Protonstråle treff bly. Den høge hastigheita på protonet gjer at blyatomet knuses inn i mange protoner og nøytroner. Protonene stanser, medan nesten alle nøytrona kjem gjennom blyet. Om lag 80 nøytroner kan då nyttast til å gjere 232Th om til 233Th. Animasjonen viser korleis eit akselerator drevet kjernekraftverk fungerar. media type="custom" key="9190786" width="574" height="574" align="left"

Noreg er eit land som passar veldig bra til denne type kjernekraftverk. Carlo Rubbia som har designa prototypen til dette kjernekraftverket ville til og med bygge eit slik utanfor Porsgrunn. Det passar bra I Noreg sidan me har store forekomstar av Thorium her. me har eit felt på 4-5 kvadratkilomer med thoriumforekomster i Telemark. I dette feltet skal det vere om lag 170 000 tonn Thorium. Det gjer Noreg til det landet med 3. størst forekomstar av Thorium i heile verda. Forskarar har funne ut at dette er mogleg å utvinne ved hjelp av robottar. Menneske kan jo ikkje jobber der det er såmykje radioaktivitet. Sjølv om alt dette er gode forutsetningar for å bygge kjernekraftverket var mange nordmenn i mot det og staten bestemde seg for å ikkje byggje det.

Statens strålevern har kom fram til følgende fordelar og ulemar for ADS kjernekrafteverk:


 * Fordeler:**
 * Subkritisk reaktor, bedre sikkerhetsmargin
 * Mindre produksjon av langlivede aktinider
 * Minimal sannsynlighet for en løpsk reaktor
 * Ingen kontrollstaver, enklere reaktorkontroll
 * Effektiv forbrenning av lette aktinider
 * Lavt trykk i systemet (mindre risiko for sprekker)
 * Kan forbrenne kjernebrensel fra andre reaktorer
 * Høy energiutnyttelse fra nukleært brensel


 * Ulemper:**
 * Manglende driftserfaring
 * Mer kompleks enn konvensjonelle reaktorer
 * Mindre pålitelig kraftproduksjon på grunn av nedetid ved akselerator
 * Stor produksjon av flyktige radioaktive isotoper i target
 * Strålegangen fra akseleratoren kan ødelegge inneslutningen
 * Akseleratordelen bidrar til økte kostnader ved driften
 * Kjølesystemet (metall) vil bli radioaktivt
 * Metallslitasje og korrosjon vil kreve kontroll/utskifting av deler

Eg trur kjernekraftverk er framtida for produksjon av straum, i alle fall for dei neste 10 000 åra. Det gir oss god tid til å forske på måtar ftil å utvinne straum frå fusjon, noko som åpnar endo større dørar!

Av: Simon Stavland kjelder: [] [] [] [] http://www.nrpa.no/dav/ce8928ec94.pdf [] []