钍反应堆有哪些优点？我国的储量和技术怎么样？-浩瀚科普

目前通常的核电站使用的核燃料是铀235和钚239，但是这两种核燃料都有一些安全上的缺陷，比如福岛核泄漏事故中就是因为地震导致核电站核燃料堆芯温度升高，在高温下产生各种含辐射核废料。针对现今核电站的缺点，科学家已经在研究第四代核能，这其中有一个方案采用的是钍元素来作为核裂变燃料。

钍反应堆的四大优势

1、钍元素储量更多

钍元素在地壳中的储量更丰富，大约是铀元素的三倍，几乎和铅和镓元素的含量一样丰富。而且和铀元素中只有0.7%的铀235适用于核电站外，而占铀矿99.3%的铀238（贫铀）并不适宜核电站不一样的是：钍元素几乎都是适宜核裂变反应的钍232。

这就意味着钍燃料不需要使用昂贵的浓缩铀技术，毕竟几乎所有的天然钍元素都能够直接当做核燃料使用。

另外每单位重量的钍元素产生的能量是铀元素的250倍。

开采钍元素比开采铀元素更安全、更高效。钍的矿石独居石通常含有比其各自矿石中的铀含量更高的钍浓度。这使得钍成为一种更具成本效益且对环境破坏较小的燃料来源。钍矿开采也比铀矿开采更容易且危险性更小，因为该矿是一个露天矿坑，不需要通风，不像地下铀矿，其中氡含量可能有害。

2、钍元素的污染更小

与铀反应堆不一样的是，钍元素核裂变的时候不会产生钚元素——钚元素是原子弹的关键催化剂，此外，钍元素这样的乏燃料棒的放射性远低于传统的核废料，理论上当钍用作液态氟化物钍反应堆的燃料时产生的核废料比铀核燃料少1000倍以上，而且和铀元素核废料放射性需要几万年来衰变成安全物质相比，钍元素核废料的放射性在一年或几百年内就能下降到安全水平。

这使得钍元素对于环境的影响更小。

3、钍核电站的安全性更高

如果从安全角度考虑的话，钍元素最大的卖点并不是它的放射性更小，而是钍元素不会自动链式反应。

我们都知道，铀元素核裂变的时候，会释放中子轰击其他的铀原子，从而产生链式反应，最终只要核燃料数量充足，那么铀反应堆就无法停止核裂变反应。

但是钍元素需要一个加速器驱动系统（ADS）反应器，它的主要作用是提供一个外部电子束来启动钍元素的核裂变反应，所以只需要移除这个外部电子加速器就能够让钍元素的核裂变反应停止，这样的话，钍元素核电站就不会发生福岛核电站那样的失控事件。

液态氟化钍反应堆设计为防熔毁。如果发生电源故障或温度超过设定限制，反应堆底部的易熔塞会熔化，将燃料排入地下油箱以进行安全储存。

4、钍反应堆不适用于核武器制造

我们都知道，铀反应堆的一些技术是可以用于制造核武器的。而钍反应堆的副产品制造实用的核弹是很困难的。钍不像铀那样易裂变。所以密集的钍核不会开始分裂和爆炸。

钍反应堆的钚生产率将低于标准反应堆的2%，而且钚的同位素含量将使其不适用于核反应堆。

钍反应堆的缺点

总体来说，钍反应堆的优点是很大的，但是因为目前钍反应堆还处于实验阶段，所以一些专家指出钍反应堆可能会有一些缺点：

1、热中子谱中的增殖是缓慢的，并且需要大量的后期处理技术。而钍反应堆的再处理的可行性仍未得到验证。
2、目前钍反应堆还处于实验阶段，还需要大量的投入来进行研究。
3、与使用传统的固体燃料棒相比，制造和再加工钍燃料的成本更高，但是这个随着钍反应堆在未来的大规模应用，成本可能会进一步下降。
4、钍反应堆在钍-铀循环时会产生铀232，同时它还会发射伽马射线。

我国钍元素资源情况

平均而言，土壤中的钍元素含量为百万分之六（ppm），其中最常见的钍元素来源是独居石，这是一种稀土磷酸盐矿物质，里面含有大约12%的磷酸钍。

大家都知道我国的铀矿储量比较少，但是我国的钍矿储量还是比较多的，大约有30万吨的储量，足够我国使用数万年。

不过在全球来说，我国的钍矿储量并不算最多，实际上钍矿储量最多的是印度，探明储量为98万吨，其次是巴西，钍矿储量为63.2万吨，我国的钍矿储量只排在第7名。

排名	国家	钍储量（万吨）
1	印度	98
2	巴西	63.2
3	美国	59.5
4	澳大利亚	59.5
5	埃及	38
6	土耳其	37.4
7	中国	30
8	委内瑞拉	30
9	加拿大	17.2
10	俄罗斯	15.5