Kina tar snart världens första toriumreaktor i drift – så fungerar den

2021-08-02 06:00  

Kinesiska myndigheter har gått ut med att en toriumreaktor ska tas i bruk i september. Om allt går vägen blir det världens första kärnreaktor med torium som bränsle. 

En 2 MW saltsmältreaktor, en reaktor med kylmedium av smält salt, och med torium som kärnbränsle byggs nu i Kina. Prototypen skulle vara klar först 2024, men efter påskyndning av bygget hoppas man nu kunna börja de första testerna redan i september.

En större kommersiell reaktor ska enligt planerna tas i bruk 2030. Prototypreaktorn är placerad i ett ökenområde vid staden Wuwei i Gansuprovinsen i nordvästra Kina.

Toriumreaktorer behöver inte vatten som kylmedel, och kan därför placeras på andra ställen än kustområden. I stället är toriumet upplöst i ett flytande fluorsalt som agerar som kylmedel. Detta medför dock temperaturer upp mot 1 000 grader Celsius, vilket man ej får i konventionella reaktorer. 

De höga temperaturerna har ställt till det för tidigare försök till toriumreaktorer. Korrosion orsakat av det varma saltet har haft sönder ledningar vilket gjort reaktorer obrukbara. Shanghai Institute of Applied Physics som leder arbetet med reaktorn ska år 2017 dock tagit fram en legering, NiMo-SiC, som kan hantera temperaturerna och nu ska användas i reaktorn för att lösa dessa problem.

Läs mer: Saltreaktorn ska återanvända kärnbränsle – är över första tröskeln

Torium i sig är inte klyvbart och behöver bearbetas innan fissionsprocessen kan börja. Detta görs genom att lösa upp materialet i ett flytande fluorsalt som sedan skickas till reaktorkammaren med en temperatur runt 600 grader. Saltet strålas med energirika neutroner som absorberas av toriumet. I en stegvis process bildas då uran-233 som kan klyvas. Fissionen genererar energi samt fler neutroner, som kan användas till att omvandla mer torium.

Avfallet från toriumreaktorer kräver kortare lagringstid

Det finns flera fördelar med att använda torium. Bland annat så är majoriteten av det torium som bryts av isotopen torium-232, den isotop som används vid kärnreaktionen. Vidare är avfallet ett mindre problem. 

Kärnavfall från konventionella kärnkraftverk förblir radioaktivt länge, och kan behöva slutförvaras i 100 000-tals år. Restprodukterna innefattar också plutonium-239 som kan användas i kärnvapen. Avfallet från en toriumreaktor har i regel en halveringstid på runt 500 år och inget plutonium-239 bildas.

Läs mer: Kärnkraftverk i Finland får gigantiskt energilager

Som sagt behövs inte heller något vatten som kylmedel, vilket gör att reaktorerna skulle kunna placeras längre bort från folktäta områden. Reaktorn förväntas även vara säkrare än konventionella reaktorer. Det smälta saltet stelnar snabbt om det släpps in luft, vilket isolerar toriumet och skapar en sorts skyddsstruktur som förväntas förhindra radioaktiva läckor i de storleksordningar vi har bevittnat vid andra reaktorer. 

Kina har som mål att vara fossilfria år 2060 och har flera projekt igång för att nå detta mål. Om experimentet med toriumreaktorn går som planerat kan det bli en stor del av Kinas kommande utveckling.

Bill Burrau

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt