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Piscina de combustível nuclear usado

Tório: um combustível nuclear alternativo ao urânio

Tório: um combustível nuclear alternativo ao urânio

O tório é um elemento químico encontrado na tabela periódica com o símbolo "Th" e número atômico 90. É um metal radioativo e é considerado um elemento de terras raras.

O tório é conhecido por seu potencial como combustível nuclear. Pode ser usado em reatores nucleares para gerar energia através da fissão nuclear. É considerado uma alternativa ao urânio e ao plutônio em reatores nucleares, pois apresenta vantagens em termos de segurança, geração de resíduos e disponibilidade.

Além disso, esse elemento químico é mais abundante na crosta terrestre do que o urânio, sendo encontrado em diversos minerais, como a monazita e a torianita.

Além de seu uso em energia nuclear, o tório também é usado na fabricação de lâmpadas incandescentes, em ligas metálicas e na indústria de vidro para melhorar sua resistência e qualidade.

Usinas de energia nuclear funcionando com tório

Atualmente, não existem usinas nucleares comerciais que usem exclusivamente o tório como combustível. No entanto, tem havido pesquisa e desenvolvimento em alguns países para explorar o uso de tório em reatores nucleares.

Um dos projetos mais conhecidos é o reator de sal fundido de tório (MSR), que usa sais de tório e flúor como combustível e meio de resfriamento. Esse tipo de reator tem sido objeto de pesquisa e desenvolvimento em diversos países, entre eles Estados Unidos, China, Índia e Canadá.

Na Índia, uma usina nuclear experimental chamada Kamini, que usa tório em um reator de pesquisa, está em operação. No entanto, não é uma usina de geração de energia comercial em grande escala.

A data exata em que o tório poderia ser usado em um reator comercial em grande escala é incerta e está sujeita a vários fatores. Alguns especialistas e defensores da energia nuclear argumentam que pode levar várias décadas até que os reatores de tório estejam prontos para implementação comercial em larga escala.

Vantagens e desvantagens em relação ao urânio

A utilização do tório como combustível nuclear apresenta algumas vantagens e desafios em relação ao urânio. Aqui está um resumo dos principais aspectos:

Vantagens

  1. Abundância: O tório é mais abundante na Terra do que o urânio, o que significa que existem reservas maiores de tório disponíveis.

  2. Menos lixo nuclear: os reatores de tório geram menos lixo nuclear a longo prazo em comparação com os reatores de urânio. Os resíduos de tório têm uma meia-vida mais curta e menor toxicidade radiológica.

  3. Menor risco de proliferação nuclear: Os subprodutos da fissão do tório têm uma composição que dificulta a sua utilização para a fabricação de armas nucleares, reduzindo assim o risco de proliferação nuclear.

  4. Maior segurança: os reatores de tório têm recursos que os tornam mais intrinsecamente seguros. Por exemplo, eles têm uma probabilidade menor de fusão do núcleo e podem operar em pressões atmosféricas.

Desafios e desvantagens

  1. Desenvolvimento Tecnológico: A tecnologia do reator de tório ainda está em fase de desenvolvimento e não é totalmente comercializada. Mais pesquisa e desenvolvimento são necessários para otimizar projetos e superar desafios técnicos.

  2. Custos: Desenvolver a infraestrutura necessária para o uso do tório como combustível nuclear pode ser caro. Além disso, os reatores de tório podem ser mais complexos e caros de construir do que os reatores de urânio convencionais.

  3. Reator inicial: para usar o tório como combustível, geralmente é necessário um isótopo de urânio ou plutônio como um "reator inicial" para iniciar a reação nuclear. Isso pode representar desafios adicionais em termos de gerenciamento de combustível e segurança.

  4. Menos eficiente em certos aspectos: embora o tório tenha potencial como combustível nuclear, os reatores de tório podem ser menos eficientes em termos de geração de energia elétrica em comparação com os reatores de urânio.

Reservas mundiais

Tório: um combustível nuclear alternativo ao urânioAs estimativas das reservas mundiais de tório variam, pois não existem medições precisas e abrangentes em todos os países. No entanto, acredita-se que as reservas de tório sejam significativamente maiores do que as de urânio.

Aqui estão algumas estimativas aproximadas das reservas de tório em diferentes regiões:

  1. Índia: Estima-se que a Índia possua as maiores reservas de tório do mundo. De acordo com o Departamento de Energia Atômica da Índia, estima-se que o país tenha cerca de 485.000 toneladas de tório em seus depósitos de monazita.

  2. Brasil: O Brasil também possui reservas significativas de tório. Estima-se que o país tenha cerca de 302.000 toneladas de tório, principalmente associado a depósitos de minerais pesados ​​em solo e areia.

  3. Austrália: Acredita-se que a Austrália tenha reservas consideráveis ​​de tório. Embora não haja estimativas precisas, estima-se que as reservas possam ser substanciais, dada a presença de minerais de terras raras e monazita no país.

  4. Canadá: O Canadá possui depósitos significativos de tório, embora estimativas exatas não estejam disponíveis ao público. Acredita-se que as reservas sejam consideráveis ​​devido à presença de minerais como a monazita no país.

Outros países como Noruega, Estados Unidos, Malásia e vários países da África também são citados como possíveis detentores de reservas de tório, mas os números exatos não são claramente determinados.

Propriedades do Tório

Abaixo segue uma tabela com as principais propriedades do Tório

Propriedade Valor

Número atômico

90

Massa atômica

232.0377u

símbolo químico

º

Conjunto

Grupo 3

Período

período 7

Configuração eletronica

[Rn] 6d^2 7s^2

Estado físico

Sólido

Cor

Cinza prateado

Ponto de fusão

1.750 °C (3.182 °F)

Ponto de ebulição

4.788 °C (8.670 °F)

Densidade

11,7 g/cm^3

condutividade elétrica

bom condutor de eletricidade

radioatividade

radioativo

Abundância

Mais abundante que o urânio na crosta terrestre

Formulários

Lâmpadas incandescentes, ligas metálicas, indústria vidreira, combustível nuclear (potencial)

Autor:
Data de publicació: 5 de julho de 2023
Última revisió: 5 de julho de 2023