기후 변화로 인해 지구가 살기에 덜 쾌적 해짐에 따라 원자력에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 태양열과 풍력 에너지는 온실 가스 배출을 줄이는 데 도움이 될 수 있지만 기후 변화에 대한 해결책을 찾을 수 있다면 원자력 이 그 일부가 될 것입니다.
그러나 원자력은 탄소가 없지만 위험합니다. 우선, 원자력 발전소에서 방사성 폐기물을 처리하는 것은 풀리지 않는 문제를 제시합니다. 그런 위험한 부산물을 어떻게 해야 할까요? 또한 2011년 일본 후쿠시마 에서 일어난 것처럼 핵이 녹아 치명적인 환경 재앙을 일으키면 어떻게 될까요? 다른 우려 사항도 있지만 원자력을 더 안전하게 만드는 데 계속 신경을 써야 하는 많은 이유가 있습니다.
원자로는 원자가 분열하여 에너지를 생성하는 핵 연쇄 반응인 핵분열(또는 핵폭탄의 경우 대규모 폭발)에 의해 운영됩니다.
Vanderbilt University의 토목 및 환경 공학과 교수인 Steve Krahn 은 이메일에서 "전 세계적으로 약 450개의 원자로가 가동 중이며 모두 연료가 필요합니다 . "대부분 이 원자로는 우라늄-235(U-235)에서 작동하며, 연료를 부분적으로 재활용하는 국가(프랑스, 러시아 및 기타 몇몇 국가)는 약간의 재활용 플루토늄-239를 혼합하여 혼합 -산화물 연료."
플루토늄은 원자로에서 사용된 연료의 부산물입니다. 독성이 강하고 방사능이 빠르게 떨어지지 않습니다. 안전한 수준의 방사선에 도달하는 데 수만 년이 걸리는 반면 토륨 은 약 500년 안에 안전한 수준으로 분해됩니다 .
토륨이란 무엇입니까?
일부 과학자들은 토륨 원소가 우리의 핵 문제에 대한 해답이라고 생각합니다. 토륨은 약간 방사성이며 상대적으로 풍부한 금속으로 주석만큼 풍부하고 우라늄보다 풍부합니다. 또한 인도, 터키, 브라질, 미국 및 이집트에 특히 집중되어 널리 퍼져 있습니다.
토륨은 우라늄과 같은 연료가 아닙니다. 차이점은 우라늄은 핵분열성이라는 것입니다. 즉, 한 번에 한 지점에서 충분한 우라늄을 얻을 수 있다면 폭주 연쇄 반응을 일으킵니다. 반면에 토륨은 비핵분열성 또는 "비옥한" 물질입니다. 즉, 토륨에 중성자를 포격해야 합니다. 즉, 기본적으로 우라늄과 같은 소량의 방사성 물질로 토륨을 시작하여 우라늄 동위원소(U- 233/Th-232) 생성을 위한 것입니다.
토륨 찬반 양론
토륨은 많은 초기 핵 물리학 실험에 사용되었습니다. Marie Curie 와 Ernest Rutherford가 함께 작업했습니다. 우라늄은 폭탄 제조에 더 적합하지만 발전용으로는 우라늄보다 몇 가지 실질적인 이점이 있기 때문에 우라늄은 제2차 세계 대전 중 핵 공정과 더 밀접하게 연관되었습니다. 토륨은 우라늄보다 더 효율적이며 원자로가 더 낮은 압력에서 작동하기 때문에 용융될 가능성이 낮을 수 있습니다. 또한 원자로 작동 중에 생산되는 플루토늄이 적고 일부 과학자들은 토륨 원자로 가 원자로 를 파괴할 수 있다고 주장합니다.1950년대 이후 생성되고 비축된 위험한 플루토늄 폐기물 톤입니다. 뿐만 아니라 토륨은 플루토늄을 폐기물에서 분리할 수 없고 폭탄을 만드는 데 사용할 수 없기 때문에 거의 확산되지 않는 것으로 생각됩니다.
그러나 토륨에는 몇 가지 단점이 있습니다. 하나는 토륨과 그 폐기물이 우라늄이나 플루토늄에 비해 수만 년보다는 수백 년 동안 위험하지만 실제로 토륨은 단기적으로는 더 위험한 방사능 입니다. 그런 이유로 토륨은 다루기가 조금 더 어려울 수 있고 그것을 담는 것이 더 까다롭습니다. 또한 우라늄 봉보다 준비하기가 더 어렵습니다. Krahn에 따르면 토륨 연료 주기를 사용하여 지구에 전력을 공급하려면 초기 원자로에 연료를 공급할 수 있는 충분한 U-233이 생산되어야 합니다.
"Th-232 및 U-233을 화학적으로 처리하는 방법은 상당히 잘 확립되어 있지만 이러한 화학적 처리를 수행하기 위한 시설이 건설되어야 합니다"라고 Krahn은 말합니다.
토륨을 에너지로 사용하기
거기 에는 여러 가지 에너지 생산에 적용 할 수있는 토륨은. 한 가지 방법은 현대 우라늄 기반 발전소와 유사한 기존 수냉식 원자로에서 고체 토륨 연료를 사용하는 것입니다. 과학자들과 원자력 옹호자들에게 흥미로운 또 다른 전망은 용융염 원자로입니다. 이 공장에서 연료는 액체 소금 통에 용해됩니다. 소금은 끓는점이 높기 때문에 엄청난 온도 스파이크도 폭발로 이어지지 않습니다. 또한, 용융염 원자로는 많은 냉각이 필요하지 않으므로 작동에 많은 양의 물이 필요하지 않습니다. 이 때문에 중국 고비사막에서 토륨 원자로가 시험되고 있다 .
흥미롭네요
토륨은 1828년 Jons Jakob Berzelius 에 의해 발견되었으며 , 그는 북유럽 천둥의 신 Thor의 이름을 따서 명명했습니다.
