Principais conclusões

• O tório é uma alternativa potencial ao urânio para a produção de energia nuclear.
• Os reatores de sal fundido utilizam o tório com mais eficiência do que os reatores tradicionais.
• Apesar de sua promessa, o tório ainda enfrenta obstáculos tecnológicos e regulatórios antes da adoção generalizada.

À medida que as alterações climáticas tornam o planeta menos agradável de viver, a energia nuclear está a receber mais atenção. A energia solar e eólica pode ajudar a reduzir as emissões de gases com efeito de estufa, mas se for encontrada uma solução para as alterações climáticas, a energia nuclear provavelmente fará parte dela.

Embora a energia nuclear não produza os gases que alteram o clima que criam problemas com outras fontes de electricidade, ela acarreta certos riscos. Para começar, a eliminação de resíduos radioactivos de centrais nucleares apresenta um problema difícil – o que fazer com subprodutos tão perigosos? Além disso, o que acontecerá se o núcleo derreter e criar uma catástrofe ambiental, como aconteceu em Chernobyl, na Ucrânia, em 1986? Existem também outras preocupações, mas dada a nossa actual situação energética, há muitas razões para continuarmos a trabalhar no sentido de tornar a energia nuclear mais segura.



Os reatores nucleares funcionam por fissão, uma reação nuclear em cadeia na qual os átomos se dividem para produzir energia (ou, no caso de bombas nucleares, uma explosão massiva).

“Aproximadamente 450 reatores nucleares estão em operação em todo o mundo e todos precisam de combustível”, disse Steve Krahn, professor do departamento de engenharia civil e ambiental da Universidade Vanderbilt, por e-mail. Ele observou que, na maior parte, esses reatores operam com urânio-235 (U-235), e as nações que reciclam parcialmente o combustível – França, Rússia e alguns outros países – misturam plutônio-239 reciclado para fazer o que é chamado de misto. -óxido de combustível.

O plutónio é um subproduto do combustível usado de um reactor nuclear e pode constituir a base para a reciclagem do combustível nuclear dos actuais reactores nucleares, como é feito em França e em vários outros países. No entanto, é altamente tóxico e é o material mais frequentemente utilizado para armas nucleares, o que é uma das razões pelas quais os cientistas continuaram a explorar outras opções.

Conteúdo

1. O que é tório?
2. Prós e Contras do Tório
3. Usando tório para obter energia

O que é tório?

Alguns cientistas pensam que o elemento tório é a resposta aos nossos problemas de energia nuclear. O tório é um metal ligeiramente radioativo e relativamente abundante – quase tão abundante quanto o estanho e mais abundante que o urânio. Também é generalizado, com concentrações específicas na Índia, Turquia, Brasil, Estados Unidos e Egito.

Mas é importante notar que o tório não é um combustível como o urânio. A diferença é que o urânio é “físsil”, o que significa que produz uma reacção em cadeia sustentável se for possível obter urânio suficiente num local de cada vez. O tório, por outro lado, não é físsil – é o que os cientistas chamam de “fértil”, o que significa que se você bombardear o tório com nêutrons (essencialmente acioná-lo em um reator alimentado com material como o urânio), ele pode se transmutar em um isótopo de urânio. urânio-233, que é físsil e adequado para a criação de energia.

Prós e contras do tório

O tório foi usado em alguns dos primeiros experimentos de física nuclear – Marie Curie e Ernest Rutherford trabalharam com ele. O urânio e o plutônio tornaram-se mais fortemente associados aos processos nucleares durante a Segunda Guerra Mundial, porque forneciam o caminho mais claro para a fabricação de bombas.

Para geração de energia, o tório traz alguns benefícios reais. O urânio-233 formado a partir do tório é um combustível mais eficiente do que o urânio-235 ou o plutônio, e seus reatores podem ter menos probabilidade de derreter porque podem operar em temperaturas mais altas. Além disso, é produzido menos plutónio durante o funcionamento dos reactores, e alguns cientistas argumentam que os reactores de tório poderiam destruir as toneladas de plutónio perigoso que foram criadas e armazenadas desde a década de 1950. Além disso, alguns cientistas consideram que uma frota de reactores que operam com tório e urânio-233 é mais resistente à proliferação, uma vez que é necessária tecnologia mais sofisticada para separar o urânio-233 dos resíduos e utilizá-lo para fabricar bombas.



Existem desvantagens no tório, no entanto. Uma delas é que o tório e o urânio-233 são mais perigosamente radioativos para serem processados ​​quimicamente. Por esse motivo, são mais difíceis de trabalhar. Também é mais difícil fabricar barras de combustível de urânio-233. Além disso, como observado anteriormente, o tório não é um combustível.

“Se quisermos alimentar o nosso planeta utilizando um ciclo de combustível que emprega tório e urânio-233, deve ser produzido urânio-233 suficiente noutros tipos de reactores para alimentar os reactores iniciais de urânio-233”, diz Krahn. “Se isso puder ser conseguido, os métodos para processar quimicamente o tório-232 e o urânio-233 e fabricar combustível a partir deles estão bastante bem estabelecidos; no entanto, seria necessário construir instalações para realizar esses processos.”

Usando Tório para Energia

Existem várias maneiras pelas quais o tório pode ser aplicado à produção de energia. Uma forma actualmente em investigação é a utilização de combustível sólido de tório/urânio-232 num reactor convencional arrefecido a água, semelhante às modernas centrais eléctricas baseadas em urânio. Na verdade, mais de 20 reactores em todo o mundo foram operados com combustível feito de tório e urânio-233. Outra perspectiva que tem entusiasmado os cientistas e os defensores da energia nuclear é o reactor de sal fundido. Nessas usinas, o combustível é dissolvido em sal líquido que também atua como refrigerante do reator. O sal tem um alto ponto de ebulição, por isso pode ser mais eficiente na geração de eletricidade e mesmo grandes picos de temperatura não levarão a acidentes massivos em reatores como os que ocorreram em Fukushima. Pode parecer que este tipo de reator é quase coisa de ficção científica, mas tal reator foi operado nos Estados Unidos na década de 1960 e está atualmente sendo construído no deserto de Gobi, na China.


Agora isso é interessante
O tório foi descoberto por Jons Jakob Berzelius em 1828, que o nomeou em homenagem a Thor, o deus nórdico do trovão.

Perguntas frequentes

O tório é completamente seguro para a produção de energia nuclear?

Embora o tório ofereça benefícios potenciais de segurança em comparação ao urânio, nenhuma fonte de energia é totalmente isenta de riscos. A regulamentação adequada e o desenvolvimento tecnológico são cruciais para a utilização segura do tório.

Como o tório se compara a outras fontes de energia renováveis, como solar e eólica?

A energia nuclear baseada em tório apresenta vantagens únicas, como a geração contínua de energia, independentemente das condições meteorológicas, mas a sua adoção exige a abordagem de desafios técnicos e quadros regulamentares semelhantes a outras fontes de energia renováveis.