انرژی هستهای با وجود مزایای کمکربن بودن، چالشهای بزرگی دارد و اکنون توریم به عنوان یک گزینه جدید توجهها را به خود جلب کرده است.
به گزارش تکناک، انرژی هستهای برای بسیاری از مردم یک موضوع بحثبرانگیز است. اگرچه انرژی هستهای سنتی که از اورانیوم یا پلوتونیوم به دست میآید به عنوان یک منبع انرژی کمکربن و پایدار معرفی شده است، اما مشکلات زیادی هم دارد. از جمله این مشکلات میتوان به مسائل ایمنی، هزینههای بالا، محدودیت منابع و مشکلات در مدیریت زبالههای هستهای و اثرات زیستمحیطی اشاره کرد.
به همین دلیل، صنعت هستهای به دنبال سوختهای جدید برای رآکتورهای هستهای آینده میباشد و یکی از گزینههای مطرح، توریم است.
توریم یک فلز طبیعی و کمی رادیواکتیو است، که در زمین بیشتر از اورانیوم یافت میشود. این فلز به دلیل ویژگیهایی که دارد، تاکنون به عنوان یک منبع انرژی، استفاده زیادی نداشته است.
دلیل اصلی این است که توریم به طور طبیعی قابلیت شکافتن ندارد، یعنی نمیتواند مانند اورانیوم-۲۳۵ یک واکنش زنجیرهای هستهای را شروع کند.
با وجود این، راههایی وجود دارد که با استفاده از توریم، مواد شکافتپذیر مناسب برای سوخت هستهای تولید کرد. توریم-۲۳۲ تنها ایزوتوپ طبیعی توریم است، که برای شروع واکنش شکافت باید نوترونهای پرانرژی دریافت کند.
زمانی که توریم-۲۳۲، نوترونی جذب کند به اورانیوم-۲۳۳ تبدیل میشود، که این ماده میتواند به عنوان انرژی در راکتورهای هستهای استفاده شود.
این فرایند که به آن «فرایند تولید» یا “Breeding” میگویند، اغلب در راکتورهایی انجام میشود که به طور خاص برای تولید بیشتر سوخت هستهای، طراحی شدهاند.
یکی از دلایل علاقهمندی به توریم این است که به دلیل فراوانی آن در طبیعت، میتواند جایگزین مناسبی برای اورانیوم باشد و برای تأمین انرژی در بلندمدت مورد استفاده قرار گیرد.
همچنین اورانیوم-۲۳۳ که از توریم تولید میشود، برای ساخت سلاحهای هستهای مناسب نیست و خطر گسترش سلاحهای هستهای را کاهش میدهد.
چرخه سوخت توریم، زبالههای رادیواکتیو با عمر طولانی کمتری نسبت به چرخه اورانیوم و پلوتونیوم تولید میکند، که این ویژگی میتواند آن را از نظر زیستمحیطی به گزینهای مناسبتتر تبدیل کند.
کایلش آگاروال، متخصص تأسیسات چرخه انرژی هستهای در آژانس بینالمللی انرژی اتمی (IAEA)، در بیانیهای در سال ۲۰۲۳ گفت: «به دلیل فراوانی توریم و توانایی آن در تولید مواد شکافتپذیر، این فلز میتواند یک راهحل بلندمدت برای تأمین نیازهای انرژی بشریت باشد.»
بسیاری از کشورها توریم را به عنوان گزینهای جذاب و عملی برای تولید انرژی و برآورده کردن نیازهای انرژی روبهرشد خود در نظر میگیرند.
با وجود این، هنوز چالشهایی وجود دارد. مهمترین مشکل مربوط به فرایند تولید سوخت است. برای تولید اورانیوم-۲۳۳ از توریم، نیاز به منبع نوترونی داریم که اغلب از یک ماده شکافتپذیر دیگر مانند: اورانیوم-۲۳۵ یا پلوتونیوم تأمین میشود.
علاوه بر این، استخراج توریم با وجود فراوانی آن در زمین، گران است. در حال حاضر، به دلیل غلبه اورانیوم در بازار، تقاضای زیادی برای استخراج توریم به طور مستقل وجود ندارد و توریم به عنوان یک محصول جانبی استخراج میشود. روشهای استخراج توریم نیز اکنون گرانتر از روشهای استخراج اورانیوم هستند.
البته ممکن است با تغییر تقاضا در آینده، این وضعیت تغییر کند.
صنعت هستهای در حال حاضر برای استفاده از توریم به عنوان انرژی آماده نیست. برای استفاده از توریم، باید تغییرات بزرگی در رآکتورهای فعلی که برای اورانیوم طراحی شدهاند، ایجاد شود که این کار هزینه زیادی دارد.
همچنین استفاده از رآکتورهای تجاری توریم به فناوریهای پیشرفتهای مانند راکتورهای نمک مذاب نیاز دارد، که هنوز به طور گسترده استفاده نمیشوند. برای اینکه توریم جایگزین اورانیوم شود، نیاز به تحقیقات و آزمایشهای بیشتر است.
با وجود این چالشها، تقاضای جهانی برای انرژی همچنان در حال افزایش است و نیاز به دستیابی به اهداف اقلیمی نیز وجود دارد. بنابراین توریم ممکن است در آینده فرصتی برای استفاده پیدا کند، چرا که ما به منابع پایدار و قابل اعتماد انرژی نیاز داریم.
