Kina hävdar nu att landets forskare har gjort ett vetenskapligt genombrott som kan förändra framtiden för kärnkraftsindustrin. Vid en försöksanläggning i Gobiöknen har forskare vid Shanghai Institute of Applied Physics lyckats omvandla thorium-232 till uran-233 i en experimentell smältsaltsreaktor – något som aldrig tidigare uppnåtts i praktisk drift.
Detta markerar ett viktigt steg i utvecklingen av den så kallade thoriumcykeln, en alternativ väg till kärnenergi som länge betraktats som både säkrare och mer resurseffektiv än dagens uranbaserade teknik.
Forskarna beskriver resultatet som ett bevis på att thorium kan användas som bränsle i framtida reaktorer. Det är en milstolpe som enligt många analytiker placerar Kina i framkant för nästa generations kärnkraftsteknik.
Thorium – rikligt, stabilt och svårare att missbruka
Thorium finns i naturen ungefär tre gånger oftare än uran och har den fördelen att det inte kan anrikas för militära syften. Därmed är risken för spridning av kärnvapen lägre än med traditionell kärnkraft.
I Kina finns stora thoriumtillgångar, bland annat i Bayan Obo-gruvområdet i Inre Mongoliet, där även sällsynta jordartsmetaller bryts. Enligt kinesiska uppskattningar skulle landets kända fyndigheter kunna försörja nationens energibehov i upp till 60 000 år om de utnyttjades fullt ut.
En av forskningsrapporterna, som publicerades tidigare i år i Geological Review, hävdar att enbart fem års restprodukter från en järnmalmsgruva i området innehåller tillräckligt med thorium för att täcka USA:s hushållsel under över 1 000 år.
Att thorium i sig inte är klyvbart innebär dock att det måste omvandlas till uran-233 genom neutronbestrålning – vilket just är vad de kinesiska forskarna nu lyckats bevisa fungerar i praktiken.
Smältsaltsreaktor – kärnkraft utan vattenkylning
Den kinesiska reaktorn i Gobiöknen är världens enda operativa thoriumsmältsaltsreaktor, en så kallad fjärde generationens reaktortyp som använder flytande salt som kylmedel i stället för vatten.
– Som en fjärde generationens kärnkraftsreaktor använder smältsaltsreaktorn högtempererat flytande salt som kylmedel, sade Dai Zhimin, chef för Shanghai Institute of Applied Physics, till tidningen China Daily.
– Med sina inneboende säkerhetsegenskaper, vattenfria kylning, lågtrycksdrift och hög temperatur anses den internationellt vara den mest lämpade reaktortypen för att utnyttja thoriumresurser, tillade han.
Enligt institutet planerar Kina nu att bygga en prototypreaktor på 100 megawatt till år 2035, med målet att därefter utveckla en kommersiell thoriumbaserad energilösning.
Smältsaltsreaktorn fungerar enligt principen ”burn while breeding”, där thorium-232 fångar neutroner och omvandlas till uran-233, som sedan frigör energi genom fission – samtidigt som nytt bränsle skapas i processen.
Strategisk satsning för energisäkerhet
Kina har tillverkat samtliga viktiga komponenter till reaktorn inom landet, vilket understryker målet att skapa en inhemsk leverantörskedja för thoriumreaktorteknik. Genom att kontrollera hela produktionskedjan hoppas Peking minska sitt beroende av importerad uran och samtidigt stärka den nationella energisäkerheten.
Den kinesiska regeringen betraktar thorium som ett strategiskt energialternativ, särskilt i ljuset av ökande elbehov och växande motstånd mot kolkraft. Samtidigt erbjuder tekniken vissa miljöfördelar – bland annat lägre mängder radioaktivt avfall och en kylprocess som inte kräver färskvatten, vilket är en viktig faktor i torra regioner som Gobiöknen.
Trots framgången återstår stora tekniska och ekonomiska utmaningar. Thoriumreaktorer kräver komplicerad materialhantering och avancerade kontrollsystem, och ingen har ännu byggt en kommersiell anläggning i full skala.
Men enligt kinesiska forskare markerar experimentet ett avgörande steg mot framtida tillämpningar. – Detta kommer att påskynda teknisk innovation och bana väg för en säker, pålitlig och inhemskt kontrollerad energikälla baserad på thorium, sade Dai Zhimin.
Global konkurrens om nästa kärnkraftsteknik
Kinas framgång sätter press på andra länder som också forskar på thorium, däribland Indien, Norge och USA. Indien har länge haft egna projekt kopplade till thoriumbränsle och uppskattar sina reserver till några av världens största.
Internationella atomenergiorganet (IAEA) konstaterar att intresset för thorium har ökat på nytt efter årtionden av stagnation, men varnar samtidigt för att tekniken ännu befinner sig i forsknings- och utvecklingsfasen.
Kinas resultat kommer därför sannolikt att ge nytt bränsle till den globala forskningen kring smältsaltsreaktorer – en teknologi som, om den fungerar i stor skala, kan minska beroendet av uran och minska mängden långlivat kärnavfall.
Faktakoll:
Kinas forskare vid Shanghai Institute of Applied Physics har enligt egen utsago lyckats omvandla thorium till uran i en smältsaltsreaktor i Gobiöknen – ett världsunikt genombrott som kan förändra framtiden för kärnkraftstekniken.Källor: Oilprice.com, China Daily, Shanghai Institute of Applied Physics
