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우라늄-233의 핵확산 저항성

토륨에서 증식되는 우라늄-233에는 우라늄-232와 같은 바람직하지 못한 동위원소들이 포함되어 있어, 핵 확산에 대한 저항성을 가지고 있다. 토륨의 핵주기에서 생산되는 핵폐기물은 미래 세대들에게도 훨씬 덜 해를 끼친다. 액체를 연료로 하는 원자로인 liquid fluoride thorium reactors(LFTR)는 사용하는 연료만큼의 연료를 생산해내는 증식로의 역할도 수행할 수 있다. LFTR에서 토륨은 원자로 설계자 들이 요구하는 높은 연소도를 제공한다. 또한 우라늄에 비해서 원자로가동 후 처리해야 할 방사성 폐기물의 부피도 더 적고, 수명이 긴 폐기물도 더 적다.

 

우라늄 원자로 내부

 

원자로의 안정성에 대해 연구하다.


LFTR은 분해된 미사일 탄두의 고농축된 핵분열물질을 연료로 사용할 수 있고, 다른 원자로에서 사용된 사용후 핵연료의 수명이 긴 초우라늄물질 또한 연료로 사용하여, 상대적으로 안정적이고, 수명이 짧은 물질로 바꾸는 기능을 할 수 있으므로, 수천년 동안 저장해야만 하는 사용후 핵연료의 처분장 수요를 줄일 수 있다. 또한 LFTR은 안전성이 내재되어 있다: 핵분열 반응은 우라늄-233을 포함한 용융염의 방사선 칵테일 같은 혼합재에서 일어나고, 증식을 위해서 반사체로 감싸져 있으며, 소량의 농축우라늄이 토륨과 함께 원자로의 초기 기동 시에만 필요로 하고 그 이후에는 토륨이 원자로에 사용된다.

 

우라늄-233의 핵확산 저항성

 

원자로 내부에 액체 연로가 가열 되면, 액체연료가 팽창하면서, 원자로 내부의 가용 가능한 핵연료의 양을 줄이고, 핵분열 속도를 감소시키게 되어 핵연료가 식게 된다. 이것은 마치 당구공의 개수를 일정하게 하고 당구대의 크기를 두배로 늘리는 것과 같다: 충돌이 더 적어진다. 이에 따른 결과로 매우 안전하고 빠른 반응을 보이는 가동이 가능하다. LFTR내부의 원자로노심에는 욕조의 배수 마개와 같은 “플러그(Plug)”가 고화된 염 형태로 바닥에 존재한다. 정전이나 예상치못한 온도차가 발생하면 프리즈 플러그가 녹아 내리고, 노심의 연료가, 핵연료의 핵분열생성물의 붕괴로 인한 잔열을 견딜 수 있게 설계
된 차폐용기로 흘러 내려간다. 원자로는 안전성이 내재되어 있고, 액체 연료가 노심으로부터 쉽게 배출 가능하게 때문에 Meltdown은 물리적으로 불가능하다. 

 

논란의 여지가 없는 무한 에너지 - 토륨


토륨은 깨끗하고, 효율적으로 제한 없는 에너지원을 공급하는 동시에 대중의 모든 논란을 잠재울 수 있다 - 핵무기 확산, 방사능 오염, 유독성 폐기물, 비싸고 가공 공정이 복잡한 연료. 이 논란들은 1980년대 초기부터 원자력 업계의 발목을 잡아 왔다. 지구 온난화가 가속화 되고 있는 오늘날, 기후변화에 중립적인 원자력은 원자력 르네상스라는 말과 함께 전세계적으로 재기할 준비를 하고 있다.

 

미국의 전력 생산의 오분의 일을 차지하고, 전세계적으로는 그보다 덜하게 통상적으로 사용되는 우라늄 기반의 원자력은 단기적 관점에서 화석연료의 대체를 힘들게 한다는 문제점을 가진다. 2011년 3월 일본에서 발생한 지진과 쓰나미로 인한 원전 사고는 원자력 안전에 대한 많은 국가들의 포부를 재고하게 하였다.

 

 

탄소배출의 문제점

탄소 포집 기술의 한계

친환경 에너지의 문제점