Waarom geen thoriumcentrales?

[Turkse Nederlander]

Thoriumcentrales hebben grote voordelen ten opzichte van Uraniumcentrales:
- er zijn relatief weinig radioactieve afvalproducten
- de bewezen thoriumreserves zijn 4 keer zo groot als de bewezen uraniumreserves. Er is genoeg thorium in de wereld voor vele duizenden jaren
- het radioactieve bijproduct Plutonium dat in kernwapens gebruikt kan worden wordt niet gevormd
- er bestaat geen risico op een meltdown
- Energie uit thorium is zeer goedkoop. Het dure verrijkingsproces is niet nodig. Daardoor is het 5 keer goedkoper dan energie uit aardgas.

Waar wachten we nog op? Van mij mogen ze in Nederland best 10 thoriumcentrales plaatsen.

http://www.kennislink.nl/publicaties...um-de-toekomst

http://www.trouw.nl/tr/nl/4324/Nieuw...-thorium.dhtml

http://nl.wikipedia.org/wiki/Thorium

http://energyfromthorium.com/

http://www.thorium.tv/en/thorium_rea..._reactor_1.php

We moeten de politiek overtuigen te investeren in thorium.

[Asshen Sukar]

Omdat het duurder is dan uranium om te gebruiken.

[Turkse Nederlander]

Oorspronkelijk geplaatst door Asshen Sukar

Omdat het duurder is dan uranium om te gebruiken.

Juist niet. Het is juist veel goedkoper dan Uranium om te gebruiken. Uranium moet verrijkt worden. Dit is een heel duur proces. Bovendien is er vier keer zoveel Thorium als Uranium in de wereld.

[Asshen Sukar]

http://en.wikipedia.org/wiki/Thorium...a_nuclear_fuel

However, unlike uranium-based breeder reactors, thorium requires irradiation and reprocessing before the above-noted advantages of thorium-232 can be realized, which makes thorium fuels more expensive than uranium fuels.


De reactor is duurder.

[maddox]

Turkse nederlander, uw uitleg en bevattingsvermogen over wat thoriumcentrales betreft is niet compleet.

1) Om thorium te kunnen gebruiken als kernbrandstof moet het een "opgekweekt" worden naar uranium 233.

2) Het verwijderen van het gekweekte uranium uit het thorium is chemisch gezien simpel, maar de intense radioactiviteit van het uit de reactor verwijderde kweekmateriaal is een duur struikelblok.

3) Je start nog steeds met een "gewone" kernreactor, waarin een deel van het U238 is vervangen door thorium.

In alle geval, thorium als bijkomende nucleaire brandstof heeft zeker zijn punten, en ik ben absoluut voorstander om deze technologie te ontwikkelen.

Maar zodra we voldoende hernieuwbare energiebronnen hebben, wil ik dat alle nucleaire brandstof die we hebben ingezet wordt voor de ruimte-exploratie.

[patrickve]

Het grote voordeel van de thorium cyclus is dat je thermisch kan kweken ipv snel. Je kan dus thermische thorium kweekreactoren bouwen, met water, zoals onze huidige reactoren, en je moet niet naar gesofistikeerde ontwerpen met vloeibaar natrium of zo. Een thermische reactor is ook gemakkelijker veilig te maken.

Een ander groot voordeel is dat je veel meer thorium brandstof hebt dan uranium.

Nog een ander voordeel is dat je zo goed als geen kleine actiniden produceert.

Maar:
- je hebt geen open cyclus. Maw, je MOET wel brandstof heropwerken, en je moet eerst genoeg U-233 sparen zoals Maddox zegde alvorens je je eerste volledige thorium centrales kan bouwen (die moeten eerst in uranium-reactoren gekweekt worden).

- er is een proliferatie probleem: U-233 is een zo goed als perfect explosief, veel beter dan plutonium, en veel gemakkelijker af te scheiden dan U-235.

- er is gewoon minder ervaring en industriele kennis van (behalve in India, waar ze daar allang aan werken).

De veiligheidsproblematiek van de reactor is identiek aan die van huidige uranium reactoren, meltdown en koelproblemen en lekken en al wat je maar wil. In een thorium reactor heb je evenveel jodium en cesium, in een thorium reactor heb je evenveel nasmeulende fissieprodukten, ....

[kelt]

Het is natuurlijk aanlokkelijk,gezien Thorium beter verspreid zou zijn over de wereldbol dan uranium,politiek belangrijk! Politiek speelt sowiezo een rol bij energieopwekking!

In de jaren zestig is een grote installatie in de VS(het was al geen reageerbuis-opstellingetje meer) ,werkend met wat genoemd werd "a Thorium-Uranium-cycle" jarenlang aan het werk geweest.Er is(was?) dus al een zekere expertise opgebouwd.

Economische- (en politieke?) overwegingen indertijd hebben de voorkeur doen geven aan Uranium-Plutonium gebaseerde centrales...

De tijden veranderen,kernsplijtingscentrales zullen hoogstwaarschijnlijk nog wel een paar generaties onder de mensheid zijn.Het is,om economisch-(en politieke!) redenen,en bij gebrek aan beter, misschien aangewezen om deze technologie weer aan te pakken?

[patrickve]

Voor de voorstanders van thorium centrales: je kan wel geen thorium centrale vanaf scratch met thorium alleen beginnen he. Je moet in elk geval starten met een hart van uranium (of plutonium, MOX, als je wil).

Thorium is de kweker die in uranium omgezet wordt, en dat uranium kan je dan opstoken (en bij dat opstoken nieuw thorium in uranium omzetten).

Dus nogal normaal dat men met uranium centrales begonnen is....

[fox]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Voor de voorstanders van thorium centrales: je kan wel geen thorium centrale vanaf scratch met thorium alleen beginnen he. Je moet in elk geval starten met een hart van uranium (of plutonium, MOX, als je wil).

Thorium is de kweker die in uranium omgezet wordt, en dat uranium kan je dan opstoken (en bij dat opstoken nieuw thorium in uranium omzetten).

Dus nogal normaal dat men met uranium centrales begonnen is....

Dus van zodra de thoriumreactor opgestart is heb je geen uranium meer nodig? Uranium dient enkel maar als Zipblokje?

[Nicnacer]

Ik denk dat je voor de prijs van zo een centrale nog wel wat alternatieven kunt toepassen... en dan heb ik nog niet over hoelang het duurd zo een centrale te bouwen? onderhoudskosten? plaats vinden? heel het papierwerk dat hier voor nodig is .....

[Klein Licht]

Volgens mij kijken we veel beter naar een 'Travelling Wave' reactor.

Deze zal wel een pak duurder zijn om te bouwen maar is nog veel schoner, en het mooiste, hij draait op oud kernafval! In plaats van te betalen voor brandstof, krijgen we er geld voor...

[Stingray]

Oorspronkelijk geplaatst door patrickve

Voor de voorstanders van thorium centrales: je kan wel geen thorium centrale vanaf scratch met thorium alleen beginnen he. Je moet in elk geval starten met een hart van uranium (of plutonium, MOX, als je wil).

Thorium is de kweker die in uranium omgezet wordt, en dat uranium kan je dan opstoken (en bij dat opstoken nieuw thorium in uranium omzetten).

Dus nogal normaal dat men met uranium centrales begonnen is....

Ik had ergens gelezen dat het vooral handig was dat er gemakkelijker plutonium gemaakt kon worden met de huidige centrales, die dan weer in nucleaire wapens gebruikt kon worden ...

[maddox]

Oorspronkelijk geplaatst door Stingray

Ik had ergens gelezen dat het vooral handig was dat er gemakkelijker plutonium gemaakt kon worden met de huidige centrales, die dan weer in nucleaire wapens gebruikt kon worden ...

Dat was ook de bedoeling van de eerste kernreactoren.
De Chicago Piles bijvoorbeeld, maar ook de koolstofgekoelde metaalurinium verkachelaars in Windscale. Waarvan er eentje opgebrand is.

En ge wil niet weten wat de Sovjets allemaal hebben uitgevreten om plutonium te kweken.

[AnarchoChristophe]

Oorspronkelijk geplaatst door Turkse Nederlander

Thoriumcentrales hebben grote voordelen ten opzichte van Uraniumcentrales:
- er zijn relatief weinig radioactieve afvalproducten
- de bewezen thoriumreserves zijn 4 keer zo groot als de bewezen uraniumreserves. Er is genoeg thorium in de wereld voor vele duizenden jaren
- het radioactieve bijproduct Plutonium dat in kernwapens gebruikt kan worden wordt niet gevormd
- er bestaat geen risico op een meltdown
- Energie uit thorium is zeer goedkoop. Het dure verrijkingsproces is niet nodig. Daardoor is het 5 keer goedkoper dan energie uit aardgas.

Waar wachten we nog op? Van mij mogen ze in Nederland best 10 thoriumcentrales plaatsen.

We moeten de politiek overtuigen te investeren in thorium.

Je hebt het antwoord zelf al gegeven, maat. Omdat je, in tegenstelling tot uranium en plutonium, geen wapens kan maken van thorium.

[patrickve]

Oorspronkelijk geplaatst door AnarchoChristophe

Je hebt het antwoord zelf al gegeven, maat. Omdat je, in tegenstelling tot uranium en plutonium, geen wapens kan maken van thorium.

In tegendeel ! Met een thorium kweekreactor kan je zelfs veel "gemakkelijker" wapens maken, want je kombineert de voordelen van de plutonium en de uranium weg naar een kernwapen.

Waar kan je kernwapens mee maken ? Met fissiel materiaal dat een Fermi-k factor heeft die groot is (rond de 2 of zo) voor snelle neutronen.

Uranium heeft 2 zulke isotopen: U-233 en U-235. Niet met U-238.
Alle plutonium isotopen voldoen eraan.

Ook Np-238 en Am-241.

Met al die dingen kan je in principe een kernwapen maken. Maar. Om echt een kernwapen te maken en geen op hol geslagen reactor die psccht doet, moet de kettingreactie uitblijven tot de k-factor groot genoeg is. Uiteraard moet de k-factor kleiner dan 1 zijn zolang je je bom bij je hebt (je wil niet dat ze in je gezicht ontploft). En om "goed te ontploffen" moet de k-factor rond de 2 zijn tijdens de ontploffingsfase. Je moet dus van niet-kritische naar superkritische massa gaan. Uit de continuiteit volgt dat je door het gebied van rond k ~ 1. En daar doet de bom "psscht".
Nu, om te ontploffen moet je dus een k ~ 2 hebben, EN EEN NEUTRON om te beginnen. Je kan dus (heel tijdelijk !!!) een kritische massa hebben, zolang je geen neutron hebt ontploft het spel niet.

Als je materiaal zelf niet teveel neutronen produceert, kan je dus een klein tijdje een kritische massa hebben zonder dat het spel ontploft, en kan je "traag genoeg" twee subkritische stukken samenbrengen tot een superkritisch stuk. Dan breng je een neutronenbron aan, en ontploft het geheel. Maar als het materiaal zelf al neutronen produceert, moet je HEEL SNEL van subkritisch naar superkritisch gaan. Dat kan enkel met een imploderende schokgolf in een bal van materiaal. Dat is moeilijk. Veel moeilijker dan twee stukken mechanisch samenbrengen. Noord-Korea is er nog altijd niet in geslaagd om die implosieschokgolf goed te laten werken, bijvoorbeeld.

En nu zijn er maar 2 materialen die weinig neutronen produceren:
U-233 en U-235. Alle anderen zijn neutronenproducerend. Enkel met U-233 en U-235 kan je een "simpele bom" maken.

Met plutonium moet je een implosiebom maken. Met alle andere spullen ook.

Natuurlijk uranium bestaat uit U-235 en U-238.
Hoe geraak je aan plutonium ? Wel, in een uranium reactor "gebruik" je het U-235, en bestraal je het U-238. Dat laatste vormt zich dan om tot plutonium.
Om het plutonium dus te "winnen" moet je uranium CHEMISCH van plutonium scheiden. Dat is niet gemakkelijk, omdat het heel radioactieve spullen betreft, maar het is chemisch niet zo moeilijk. Er is een gekend proces, het PUREX proces, dat beiden scheidt.

Je kan dus "redelijk gemakkelijk" plutonium bekomen via SCHEIKUNDE. (nog eens, je hebt daar wel serieuze fabriekscomplexen voor nodig, maar de processen zelf zijn niet hoog-technologisch, gewoon maar chemie).

Maar je bom moet een implosiebom zijn die moeilijk te maken is.

Anderzijds kan je een U-235 bom maken. Die is gemakkelijk te bouwen. Maar om aan zuiver U-235 te geraken, moet je wel van die 0.7% natuurlijk U-235 in uranium, die isotopen scheiden. Je hebt hier geen kernreactor nodig, maar wel een scheidingsfabriek. Dat is een moeilijk fysisch proces. Je hebt er gesofistikeerde opwerkingsfabrieken voor nodig die bovendien gigantisch veel energie verbruiken (de scheidingsfabriek in Pierlatte in Frankrijk wordt gevoed door 3 kerncentrales).

Hier is de bom dus gemakkelijk, maar het bekomen van het materiaal moeilijk.

Hoe maak je een U-233 bom ?
U-233 is een gemakkelijke bom.

U-233 bestaat niet in de natuur. Je maakt het door thorium in een reactor te bestralen. Dat thorium wordt omgezet naar U-233, op dezelfde manier als U-238 omgezet werd naar plutonium.

Aangezien uw U-233 nu in thorium zit, kan je het SCHEIKUNDIG scheiden. Het is wel lastig, want U-233 is meestal gecontamineerd met U-234 dat heel gamma-actief is. Maar je hebt "enkel maar" scheikunde (en dikke loden muren) nodig.

De thorium -> U-233 omzetting is dus de gemakkelijkste om een gemakkelijk te bouwen kernwapen te bouwen enkel met scheikundige technieken.

[patrickve]

Oorspronkelijk geplaatst door Klein Licht

Volgens mij kijken we veel beter naar een 'Travelling Wave' reactor.

Deze zal wel een pak duurder zijn om te bouwen maar is nog veel schoner, en het mooiste, hij draait op oud kernafval! In plaats van te betalen voor brandstof, krijgen we er geld voor...

Generatie-IV reactoren. Die soms niks anders zijn dan een opgesmukte Superphenix of Kalkar.

Die travellng wave is maar een fantasietje. Het principe is de kweekreactor.
Er bestaan veel variaties op het thema.

[patrickve]

Oorspronkelijk geplaatst door fox

Dus van zodra de thoriumreactor opgestart is heb je geen uranium meer nodig? Uranium dient enkel maar als Zipblokje?

Niet echt. Thorium zelf vormt geen kritische massa. Maar thorium bestralen in een reactor levert U-233 op, dat wel een kritische massa kan vormen. Maar normaal is het wel nodig dat je je afgewerkte thorium herwerkt om er de U-233 uit te halen en de rest van de thorium te recupereren.

Maw, een thorium kweek reactor heeft altijd een hart uit uranium, maar dat uranium kan "tweede generatie" U-233 zijn dat uit thorium gekweekt werd.

Dus je initiële "natuurlijke" U-235 uranium diende inderdaad als "zip blokje" maar voor de ganse brandstof cyclus, niet gewoon om je reactor mee op te starten.

Om zinvol te kweken moet je natuurlijk meer thorium in uranium omzetten dan je uranium opbrandt in het hart. Dat wil zeggen dat een fissiereactie (die een uranium atoom op doet) dus minstens TWEE neutronen moet opleveren die zinvol gebruikt worden. 1 neutron om een ander uranium atoom te splitsen en dus de kernreactor aan de gang te houden ; en (iets meer dan) 1 neutron dat een thorium atoom in een U-233 atoom zal omzetten.

Dat is altijd zo voor een kweekreactor.

Er zijn verschillende grote voordelen van de Thorium-Uranium cyclus boven de Uranium-Plutonium cyclus.

Het grootste voordeel is dat men in de thorium-uranium cyclus aan die 2 neutronen kan geraken MET THERMISCHE neutronen, zoals in onze druk water reactoren. Met de U-Pu cyclus lukt dat niet. Daar geraak je niet aan 2 neutronen als je thermische neutronen gebruikt. Het lukt enkel met snelle neutronen. Een U-Pu reactor is dus ALTIJD een snelle reactor. Je mag er geen water in gebruiken. Dat maakt het koelprobleem lastig. En een snelle reactor is, wel, snel. Hij is veel kitteloriger dan een slome waterreactor.

Een Th-U reactor kan dus best een klassieke waterreactor zijn. Geen exotische principes nodig.

Maar een tweede voordeel is dat je in de U-Pu cyclus, plutonium OOK bestraalt en dan maak je vuiligheden, zoals Americium, Californium,.... de lastige "kleine actiniden".

Als je U-233 bestraalt, blijf je uranium bekomen. Dat is een veel minder lastig afvalprobleem.

Kortom, de thorium-uranium cyclus lijkt in vele aspecten eigenlijk veel gunstiger dan de uranium plutonium cyclus.

[Stingray]

Geen specialist, maar was het niet zo dat ze 2 subkritische massa's van bijvoorbeeld Pu in een bom staken met daarachter telkens een hoeveelheid TNT om deze zeer snel te doen samensmelten en de explosie uit te lokken.

Is misschien een versimpelde uitleg, maar ik heb altijd begrepen dat dit zowat het principe was.

[maddox]

Oorspronkelijk geplaatst door Stingray

Geen specialist, maar was het niet zo dat ze 2 subkritische massa's van bijvoorbeeld Pu in een bom staken met daarachter telkens een hoeveelheid TNT om deze zeer snel te doen samensmelten en de explosie uit te lokken.

Is misschien een versimpelde uitleg, maar ik heb altijd begrepen dat dit zowat het principe was.

Dat is een "gun type" atoombom. Dat lukt dus niet echt met plutonium. Met Uranium 235 en 233 lukt dat weer wel.

Voor Plutonium en dergelijke is een implosie-type de methode. Een soort van voetbal van plutonium vlakken die met explosieven eigenlijk tot een zo klein mogelijke bal geslagen word.

Als je met Plutonium een Gun Type zou bouwen, krijg je zo goed als gegarandeerd een "fizzle", oftewel een nuclaire natte scheet. Een groffe vuile bom.

En ja, het is een zeer simpele uitleg.
Anders hadden zelfs woestijrovers al lang een atoomwapen gebakken in een of andere garagebox en een stroom van minimaal opgeleide fabrikateurs.

[Stingray]

Oorspronkelijk geplaatst door maddox

Dat is een "gun type" atoombom. Dat lukt dus niet echt met plutonium. Met Uranium 235 en 233 lukt dat weer wel.

Voor Plutonium en dergelijke is een implosie-type de methode. Een soort van voetbal van plutonium vlakken die met explosieven eigenlijk tot een zo klein mogelijke bal geslagen word.

Als je met Plutonium een Gun Type zou bouwen, krijg je zo goed als gegarandeerd een "fizzle", oftewel een nuclaire natte scheet. Een groffe vuile bom.

En ja, het is een zeer simpele uitleg.
Anders hadden zelfs woestijrovers al lang een atoomwapen gebakken in een of andere garagebox en een stroom van minimaal opgeleide fabrikateurs.

Ik zou denken dat een 'vuile' bom al even erg is en een schade door schokgolven niet direct noodzakelijk is voor een terrorist. Maar goed, we zijn aan het afwijken.