Ero sivun ”Torium” versioiden välillä
| [katsottu versio] | [katsottu versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
p →Käyttö |
|||
Rivi 56:
Toriumin hyödyntämistä ydinvoimaloissa uraanin sijasta on tutkittu jonkin verran. Sellaisenaan torium ei ole fissiili ja energiantuottamiseen vaadittavaa ydinketjureaktiota ei saavuteta, sillä toriumin hajotessa ei synny riittävästi vapaita neutroneja. Toriumista voidaan kuitenkin valmistaa [[neutroni|neutroni]]<nowiki/>pommituksella <sup>233</sup>U-isotooppia, joka puolestaan on [[fissiili]] ja ylläpitää [[Ketjureaktio (fysiikka)|ydinketjureaktiota]].<ref name="HS" /> Toriumia ei tarvitse kuitenkaan isotooppisesti rikastaa, kuten esim. Uraania, vaan sen käyttö perustuu ns. [[Thorium ydinpolttoainekierto|Torium ydinpolttoainekiertoon]]. Toriumin käyttöön ydinpolttoaineena vaaditaan ns. [[hyötöreaktori]] (''Breeder Reactor)'', joista eräs, ehkä tunnetuin alakategoria on ns. [[sulasuolareaktori]] (''MSR - Molten Salt Reactor'').
Toriumin käyttöä ydinpolttoaineena on puolusteltu sen suurella polttoainehyötysuhteella sekä luonnollisella runsaudella, [[Thorium ydinpolttoainekierto|Torium ydinpolttoainekierrossa]] 100 % toriumista voidaan käyttää energiantuottoon (fissio), kun taas tyypillisessä <sup>235</sup>U-uraanivoimalassa, ydinpolttoaineen sisältämästä noin 3-5 %-ista <sup>235</sup>U:ttä energian tuottoon kuluu vain noin 60-70 %. Eli polttoaineesta energiantuottoon, riippuen reaktorityypistä, kuluu tavallisti 0,5-1,5 %. Osa (20-30 %) <sup>235</sup>U:stä ei pala reaktiossa ja poistuu käytetyn polttoaineen mukana, reaktorista "käyttämättömänä". <sup>238</sup>U (95% polttoaineesta) puolestaan ei osallistu fissioon lainkaan kevytvesireaktorissa.
Laskelmien mukaan toriumvoimala tuottaisi vähemmän radioaktiivisia aineita kuin uraanilla toimiva voimala, ja käytettävä polttoaine olisi vaarallisen säteilevää vain 500 vuotta. Nykyisten uraanivoimaloiden ydinjätteen radioaktiivisuus säilyy haitallisena jopa 100 000 vuotta. Tämä johtuu siitä, että <sup>238</sup>U saattaa pienellä todennäköisyydellä absorboida neutroneita, jolloin siitä syntyy [[Transmutaatio|transmutaation]] takia, plutoniumia, tai muita pitkä-ikäisiä transuraaneja. Torium polttoainekierrossa transuraaneja ei synny lähes lainkaan (vrt. <sup>238</sup>U - yksi absorptio ja <sup>232</sup>Th - 7 absorptiota - transmutaatioon [[plutonium]]iksi).
Rivi 66:
== Fysikaaliset ominaisuudet ==
Toriumin kaikki [[isotooppi|isotoopit]] ovat [[radioaktiivisuus|radioaktiivisia]], luonnossa (lähes 100 %) esiintyvä <sup>232</sup>Th- isotooppi on heikosti radioaktiivinen alfasäteilijä, jonka puoliintumisaika on yli 14 miljardia vuotta. Muita toriumin isotooppeja esiintyy radioaktiivisissa mineraaleissa vain hivenmääriä, ja ne ovat syntyneet radioaktiivisten hajoamisten seurauksena, yleensä [[uraani]]n isotoopeista <sup>235</sup>U ja <sup>238</sup>U, sillä ne ovat näistä alkavien pitkien [[radioaktiiviset hajoamissarjat|hajoamissarjojen]] välijäseniä. <sup>232</sup>Th:sta alkava hajoamissarja tunnetaankin nimellä ''toriumsarja''. <sup>232</sup>Th alfa-hajoaa radioaktiiviseksi [[radon]]-288:ksi.
== Fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia ==
| |||