什么是钍？钍有什么优缺点，能替代成为最新的核燃料吗？ _燃料

【什么是钍？钍有什么优缺点，能替代成为最新的核燃料吗？】

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随着气候变化使地球变得不那么宜人，核电越来越受到关注。太阳能和风能有助于减少温室气体排放，但如果能找到解决气候变化的办法，核电很可能会成为其中的一部分。
尽管核电不会对其他电力来源造成问题，但它也带有一定的风险。首先，处理核电站的放射性废物是一个难题——如何处理这些危险的副产品？此外，如果核心融化并造成环境灾难会发生什么情况？就像 1986 年在乌克兰切尔诺贝利发生的那样？还有其他担忧但鉴于我们目前的能源困境，有很多理由继续努力使核电更安全。
核反应堆通过裂变运行，裂变是一种核链式反应，其中原子分裂以产生能量（或者在核弹的情况下，发生大规模爆炸）。
“全球大约有 450 座核反应堆在运行，它们都需要燃料， ”范德比尔特大学土木与环境工程系教授史蒂夫克拉恩在一封电子邮件中说。他指出，在大多数情况下，这些反应堆使用铀 235 (U-235) 运行，而部分回收燃料的国家——法国、俄罗斯和其他一些国家——混合了回收的钚239 ，以制造所谓的混合燃料氧化物燃料。
钚是核反应堆废燃料的副产品，它可以构成从当今核反应堆回收核燃料的基础，法国和其他几个国家就是这样做的。然而，它具有剧毒，并且是最常用的核武器材料，这也是科学家们继续探索其他选择的原因之一。

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什么是钍？一些科学家认为元素钍是我们核能问题的答案。钍是一种略带放射性、相对丰富的金属——与锡一样丰富，比铀丰富。它也很普遍，特别集中在印度、土耳其、巴西、美国和埃及。
但需要注意的是，钍不像铀那样是一种燃料。不同之处在于铀是“易裂变的” ，这意味着如果您可以一次在一个地点获得足够的铀，它会产生可持续的连锁反应。另一方面，钍不是易裂变的这意味着如果你用中子轰击钍（基本上是在以铀等材料为燃料的反应堆中启动它），它可以转化为铀同位素铀 233 发电。
钍优缺点钍被用于一些最早的核物理实验——玛丽居里和欧内斯特卢瑟福使用它。二战期间，铀和钚与核过程的联系更加紧密，因为它们为制造炸弹提供了最清晰的途径。
对于发电，钍有一些真正的好处。由钍形成的铀 233 是比铀 235 或钚更有效的燃料，它的反应堆可能不太可能熔化，因为它们可以在更高的温度下运行。此外，反应堆运行期间产生的钚较少，一些科学家认为使用钍和铀 233 的一组反应堆具有更强的抗扩散能力，因为需要更复杂的技术将铀 233 从废物中分离出来并用它来制造炸弹。
然而，钍也有缺点。一个是钍和铀 233对化学处理具有更危险的放射性。出于这个原因他们更难合作。制造铀 233 燃料棒也更加困难。
“如果我们要使用使用钍和铀 233 的燃料循环为我们的星球供电，则必须在其他类型的反应堆中生产足够的铀 233 来为最初的铀 233 反应堆提供燃料， ”克拉恩说。
使用钍作为能源有几种方式钍可用于能源生产。现在正在研究的一种方法是在传统的水冷反应堆中使用固体钍/铀 232 燃料，类似于现代铀基发电厂。事实上，全世界已有 20 多座反应堆使用钍和铀 233 制成的燃料运行。另一个令科学家和核能倡导者兴奋的前景是熔盐反应堆。在这些工厂中，燃料溶解在液态盐中，液态盐也充当反应堆的冷却剂。盐的沸点高，因此可以更有效地发电，即使是巨大的温度峰值也不会导致像福岛那样的大规模反应堆事故。