Źródło energii przyszłości

Obecne technologie energetyki jądrowej wykorzystują głównie naturalny rozszczepialny izotop uranu 235, który w uranie naturalnym występuje w ilości poniżej 1%. Przy rosnącym zapotrzebowaniu na energetyczne surowce jądrowe niezbędne będzie sięgnięcie do tzw. materiałów paliworodnych, takich jak izotop uranu 238 (występujący w uranie naturalnym w ilości powyżej 99%) oraz tor, którego zasoby w skorupie ziemi są oceniane na ponad trzykrotnie większe od zasobów uranu. Napromieniony neutronami w reaktorze jądrowym uran 238 ulega przemianom na rozszczepialny pluton (Pu239), natomiast napromieniony tor ulega przekształceniu na rozszczepialny izotop uranu (U233).

O ile procesy jądrowe przemian U238 na rozszczepialny Pu239 są dość dobrze zbadane (wytwarzanie plutonu do celów militarnych, eksploatowane reaktory powielające) to badania procesów wykorzystania toru w reaktorach energetycznych przedstawiają wciąż ogromny potencjał. Otrzymywany z toru materiał rozszczepialny posiada wiele zalet: może być wytwarzany w obecnie eksploatowanych reaktorach energetycznych i nie może być wykorzystywany w celach militarnych.

Ta sytuacja spowodowała podjęcie w Instytucie Energii Atomowej POLATOM we współpracy z Instytutem Chemii i Techniki Jądrowej prac badawczych w ramach projektu finansowanego ze środków Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka "Analiza efektów zastosowania toru w jądrowym reaktorze energetycznym". Próbki toru są napromieniane neutronami w eksploatowanym w Instytucie Energii Atomowej reaktorze badawczym MARIA, a produkty wywołanych reakcji są następnie badane metodami spektrometrii gamma, metodami spektrometrii masowej i metodami analitycznymi. Na podstawie wyników tych pomiarów budowany jest model procesów przemian jądrowych w torze, który następnie jest wykorzystywany w numerycznym systemie analiz kampanii paliwowej reaktora energetycznego. Zastosowanie toru w reaktorze energetycznym wydłuży okres czasu pomiędzy przeładunkami paliwa w reaktorze, spowoduje oszczędności w wykorzystaniu rozszczepialnego izotopu U235 oraz polepszy charakterystyki bezpieczeństwa reaktora. A ponadto absolwenci politechnik i uniwersytetów zatrudnieni przy realizacji tego projektu zdobędą kwalifikacje przydatne do zatrudnienia w Państwowym Dozorze Jądrowym lub w organizacjach uczestniczących w procesie wdrażania energetyki jądrowej w Polsce.

@RY1@i02/2010/125/i02.2010.125.127.006a.101.jpg@RY2@

@RY1@i02/2010/125/i02.2010.125.127.006a.102.jpg@RY2@

@RY1@i02/2010/125/i02.2010.125.127.006a.103.jpg@RY2@

@RY1@i02/2010/125/i02.2010.125.127.006a.104.jpg@RY2@

Andrzej Majewski