Энергетика на Тории

Впервые торий выделен И.Берцелиусом в 1828 из минерала, позже получившим название торит (содержит сульфат тория). Торий был назван его первооткрывателем по имени бога грома Тора в скандинавской мифологии.

Торий имеет ряд областей своего применения, в которых подчас играет незаменимую роль. Положение этого металла в Периодической системе элементов и структура ядра предопределили его применение в области мирного использования атомной энергии. Так, например, при облучении тория нейтронами в атомном реакторе он путём последовательных превращений (через протактиний и с испусканием частиц) превращается в лёгкий изотоп урана с массовым числом 233 (уран-233 способен к делению подобно урану-235 и плутонию), что открывает более чем серьезные перспективы для развития атомной энергетики (реакторы на быстрых нейтронах).В атомной энергетике применяется карбид, оксид, и фторид тория(в высокотемпературных жидкосолевых реакторах) совместно с соединениями урана и плутония и вспомогательными добавками.

Так как общие запасы тория в 3-4 раза превышают запасы урана в земной коре, то атомная энергетика при использовании тория позволит на тысячи (даже десятки тысяч) лет полностью обеспечить энергопотребление человечества. Кроме атомной энергетики торий в виде металла с успехом применяется в металлургии (легирование магния и др.) придавая сплаву повышенные эксплуатационные характеристики (сопротивление разрыву, жаропрочность). От части торий в виде окиси применяется в производстве высокопрочных композиций как упрочнитель (для авиапромышленности). Оксид тория из-за его наивысшей температуры плавления из всех оксидов (3350К) и, соответственно, неокисляемости идёт на производство наиболее ответственных конструкций и изделий, работающих в сверхмощных тепловых потоках, и может быть идеальным материалом для облицовки камер сгорания и газодинамических каналов для МГД-электростанций. Тигли, изготовленные из окиси тория, являются незаменимыми при работах в области температур около 2500-3100 °C. Торированные катоды применяются в электронных лампах, а оксидно-ториевые - в магнетронах и мощных генераторных лампах. Добавка 0,8-1% ThO2 к вольфраму стабилизирует структуру нитей ламп накаливания. Оксид тория применяется как элемент сопротивления в высокотемпературных печах. Т. и его соединения широко применяют в составе катализаторов в органическом синтезе.





Индийские эксперты считают, что запасы урана, имеющиеся в стране, составляют лишь 0,8% от мировых и этого будет недостаточно для обеспечения нормальной работы ядерных реакторов, которые строятся сегодня и будут построены в ближайшем будущем в различных штатах Индии.

С другой стороны, Индия располагает 290 тысячами тонн тория - 32% его мировых запасов. Долгосрочная программа развития индийской атомной энергетики предполагает строительство в стране быстрых реакторов, которые способны использовать торий в качестве топлива.

Торий - природный слабо-радиоактивный металл, встречается в скалах и грунте, и его содержание примерно в три раза превышает содержание урана.

Индийские атомщики особо подчеркивают необходимость увеличения производства атомной энергии из за имеющегося разрыва между численностью населения и энергооснащенностью страны. В Индии проживает 16% мирового населения, но производится всего лишь 2% от общемирового количества электроэнергии. Это стало одной из причин для разработки в Индии плана по доведению атомного парка страны для 20 ГВт к 2020 году, так как страна сталкивается с немалыми трудностями при оплате счетов за импортируемую электроэнергию.

Проведение Индией первого ядерного испытания в 1974 году закрыло перед страной двери для импорта обогащенного урана из за введения международных санкций. Это, в свою очередь, принудило индийцев к началу работ по развитию обогащенного плутониевого карбидного топлива.

Тщательно спланированная долгосрочная ядерная программа Индии предусматривает использование доступного урана для извлечения энергии, запасенной в неделящемся тории. На первом этапе работ индийский уран загружается в тяжеловодные реакторы, производящие электроэнергию и нарабатывающие плутоний.

На втором этапе предполагается переработка плутония и его загрузка в быстрые бридерные реакторы, в которых неделящиеся U-238 и торий будут трансмутироваться в плутоний и U-233. Наконец, на третьем этапе основу индийской атомной энергетики составят реакторы, загружаемые торием и U-233.

Многие эксперты, в том числе Чидамбарам, занимающий пост главного научного советника в правительстве Индии, полагают, что страна добилась положения лидера в сфере ториевых реакторов и связанных с ними отраслях ЯТЦ.

Реактор KAMINI - Kalpakkam Mini-Reactor - мощностью 30 кВт, возможно, является в настоящее время единственным в мире реактором, работающим на произведенном из тория топливе. Он имеет продвинутые свойства безопасности, которые выходят за рамки требований, предъявляемых реакторам следующего поколения.

Эксперты считают, что Индии нужно вывести свой парк энергогенерирующих мощностей до уровня примерно 900 ГВт - то есть увеличить его десятикратно, - если страна намерена достичь умеренно-высоких темпов экономического развития. Даже при условии использования всех имеющихся в Индии запасов углеводородов, гидроэнергии и альтернативных энергетических ресурсов столь большой парк не может быть создан без привлечения атомной энергетики.

Соглашение о ядерном сотрудничестве, подписанное премьер-министром Индии Манмоханом Сингхом и президентом США Джорджем Бушем, может открыть новые горизонты и помочь Индии в реализации ее амбициозных планов по строительству АЭС.