Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Een veiliger route naar een nucleaire toekomst?

Op thorium gebaseerde gesmoltenzoutreactoren (MSR) bieden verschillende voordelen ten opzichte van traditionele op uranium gebaseerde reactoren, waardoor ze mogelijk een veiliger en efficiëntere optie voor kernenergie worden. Hier zijn enkele belangrijke kenmerken die bijdragen aan de verbeterde veiligheid van thorium-MSR:

1. Negatieve temperatuurcoëfficiënt:

In tegenstelling tot op uranium gebaseerde reactoren hebben op thorium gebaseerde MSR's een negatieve temperatuurreactiviteitscoëfficiënt. Dit betekent dat naarmate de temperatuur van de reactor stijgt, de snelheid van de kernreacties afneemt, waardoor oververhitting en mogelijke meltdowns worden voorkomen.

2. Gesmolten zout koelvloeistof:

In plaats van water gebruikt thorium-MSR een gesmolten zoutmengsel (meestal een combinatie van fluoride- of chloridezouten) als koelmiddel. Gesmolten zouten hebben een hoog kookpunt, lage dampdruk en uitstekende warmteoverdrachtseigenschappen. Ze blijven vloeibaar bij hoge temperaturen, waardoor het risico op koelvloeistofverlies of faseveranderingen, die tot ongelukken kunnen leiden, wordt verminderd.

3. Chemische inertie:

Op thorium gebaseerde brandstoffen en gesmolten zoute koelmiddelen zijn chemisch minder reactief dan op uranium gebaseerde brandstoffen en waterkoelmiddelen. Deze verminderde chemische reactiviteit minimaliseert de kans op explosieve reacties of het vrijkomen van radioactieve materialen bij ongevallen.

4. Werking bij lagere druk:

Thorium-MSR kan bij lagere druk worden gebruikt in vergelijking met traditionele drukwaterreactoren (PWR's). Een lagere druk vermindert het risico op lekkages of leidingbreuken, waardoor de algehele veiligheid van de fabriek wordt verbeterd.

5. Ondergrondse plaatsing:

Thorium-MSR-ontwerpen omvatten vaak het ondergronds plaatsen van het reactorvat en de primaire systeemcomponenten. Dit biedt extra insluiting en bescherming tegen externe gebeurtenissen zoals aardbevingen en vliegtuiginslagen, waardoor de veiligheid verder wordt vergroot.

6. Passieve veiligheidssystemen:

Thorium-MSR-ontwerpen kunnen passieve veiligheidssystemen bevatten die afhankelijk zijn van natuurlijke krachten zoals zwaartekracht of convectie om de reactor te koelen in geval van nood. Deze systemen vereisen geen externe stroombronnen en zijn ontworpen om zeer betrouwbaar en storingsvrij te zijn.

7. Online tanken:

Thorium-MSR kan zo worden ontworpen dat online tanken mogelijk is, wat betekent dat nieuwe brandstof kan worden toegevoegd terwijl de reactor in bedrijf is. Dit elimineert de noodzaak van langdurige stilstanden en complexe tankprocedures, waardoor het risico op menselijke fouten en ongelukken wordt verminderd.

8. Afvalbeheer:

Op thorium gebaseerde reactoren produceren minder langlevend radioactief afval vergeleken met op uranium gebaseerde reactoren. Bovendien heeft het afval van thorium-MSR een verminderde neiging tot proliferatie, waardoor het minder aantrekkelijk wordt voor wapenproductie.

Hoewel thorium-MSR aanzienlijke veiligheidsvoordelen biedt, is het belangrijk op te merken dat ze zich nog in de onderzoeks- en ontwikkelingsfase bevinden en dat verdere testen en evaluatie nodig zijn om hun veiligheids- en prestatiekenmerken volledig te beoordelen.