更安全的核燃料發電首度測試專家：核電有望翻身

2017-09-04 11:08:59 Technews科技新報　點擊量：評論 (0)

相較于現今核能發電普遍使用的鈾燃料，釷燃料蘊藏量更豐富，產生的核廢料少，使用上也比鈾更安全。如今睽違近半個世紀，荷蘭核研究公司NRG首度完成使用釷進行核裂變的測試。當投資者對核能發電的投資來到冷卻期時

相較于現今核能發電普遍使用的鈾燃料，釷燃料蘊藏量更豐富，產生的核廢料少，使用上也比鈾更安全。如今睽違近半個世紀，荷蘭核研究公司NRG首度完成使用釷進行核裂變的測試。當投資者對核能發電的投資來到冷卻期時，麻省理工學院技術評論對這次實驗指出，釷燃料發電可能為核電帶來重大突破，許下更安全的核能源未來。

除了NRG，美國也有幾家初創公司在探索這項技術；中國自2011年宣布一系列積極研究釷燃料發電的計劃，他們還預計在15年內要有一個釷鹽反應爐開始向電網供電。

根據世界核能協會指出，有數種反應爐都可以將釷當作燃料，如：重水反應爐、超高溫反應爐、沸水反應爐、壓水反應爐、快中子反應爐等，而熔鹽反應爐（包括液態氟化釷反應爐）、加速器驅動次臨界反應爐在過去尚屬理論。

美國“橡樹嶺國家實驗室”曾興建一個釷燃料熔鹽反應爐，于1965~1969年運作，但在1973年，美國政府突然中止所有與釷燃料發電有關的實驗，理由是鈾燃料增殖反應爐更有效率，且副產品無法用作制造核武器。此后40年除科學家在印度卡帕坎建設一個測試用的反應爐外，釷燃料的熔鹽反應爐研究漸漸沉寂。

目前有在進行釷燃料發電研究的國家包括：英國、美國、巴西、德國、印度、法國、中國、捷克、日本、俄羅斯、加拿大、以色列、荷蘭。現在，荷蘭核研究公司NRG突破長達40年的空窗期，成功使用釷鹽進行核裂變測試。

該公司在實驗中使用一個稱為“熔鹽快速反應器”的設備來燃燒釷鹽，理論上還可以消耗目前的鈾裂變反應爐產生的核廢料，將其當作新燃料。基于這次測試，研究人員希望可以開發出更穩定、能擴展規模的釷鹽反應爐。

釷普遍認為是更安全的核電燃料，當它被高能中子撞擊時，會轉化為可裂變的鈾-233，產生的放射性廢棄物比核電廠目前使用的鈾-235廢棄物還安全，世界核能協會曾評論釷燃料發電是一項有潛質的技術，可望為現今的核能發電創造一番新景象。

根據維基記載，釷燃料發電有以下潛在優點：

釷的蘊藏量為鈾的4倍，與鉛一樣普遍。根據釷能源聯盟估計，若美國的用電量不變，該國的釷蘊藏量足以供電超過1,000年，礦藏中大部分都是可用的釷-232，相反的，鈾礦藏中只有0.7%是可用的鈾-235。

釷是一種較潔凈和較安全的核燃料，放射性大大低于鈾。

LFTR（液態氟化釷反應爐）的天然設計使它成為一個安全的核反應爐，LFTR在常壓中運作，因此不可能像福島核電廠一樣發生氫氣爆炸事故。當反應爐出現異常時，核裂變會自動停止，因此不會有爐心熔毀的情況發生。

利用釷廢料制造核武幾乎不可能。核物理學家AlvinRadkowsky說，釷反應爐產生的钚少于一般反應爐產生鈽的2%，當中又有很多鈽同位素不適合用作核武。

釷反應爐制造更少核廢料。科學家聲稱，有害的釷廢料少于鈾廢料1,000倍，釷廢料在數百年后就會變得安全，但鈾廢料要等數萬年。