แปลง ‘ทอเรียม’ เป็น ‘ยูเรเนียม’ ‘จีน’ ทำสำเร็จครั้งแรกในโลก พลิกโฉม ‘พลังงานนิวเคลียร์’ ให้สะอาด
สถาบันฟิสิกส์ประยุกต์เซี่ยงไฮ้ สังกัดสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติจีน ประสบความสำเร็จในการแปลงเชื้อเพลิง “ทอเรียม” เป็น “ยูเรเนียม” ด้วยเครื่องปฏิกรณ์ทดลองเกลือหลอมเหลว (TMSR) ที่ใช้เชื้อเพลิงเหลวขนาด 2 เมกะวัตต์ ซึ่งทำให้เครื่องนี้เป็นเครื่องเดียวในโลกที่สามารถทำได้
“ทอเรียม” เป็นแร่ธาตุที่มีปริมาณมากและเข้าถึงได้มากกว่ายูเรเนียมมาก และมีศักยภาพด้านพลังงานมหาศาล คาดว่าแหล่งแร่กากโลหกรรมในมองโกเลียในเพียงแห่งเดียวมีธาตุนี้เพียงพอสำหรับการผลิตพลังงานให้กับจีนได้ทั้งหมดนานกว่า 1,000 ปี
หัวใจสำคัญของความก้าวหน้านี้ คือ กระบวนการที่เรียกว่าการแปลงทอเรียมภายในแกนกลางเป็นยูเรเนียม โดยจะเปลี่ยนทอเรียม-232 ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติให้กลายเป็นยูเรเนียม-233 ซึ่งเป็นไอโซโทปที่แตกตัวได้และสามารถคงปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ไว้ได้
การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นผ่านลำดับปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่แม่นยำ ทอเรียม-232 จะดูดซับนิวตรอนเพื่อเปลี่ยนเป็นทอเรียม-233 โดยจะสลายตัวเป็นโพรแทกทิเนียม-233 แล้วสลายตัวต่อไปจนกลายเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ที่เป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่มีประสิทธิภาพ
สิ่งสำคัญคือ กระบวนการทั้งหมดเกิดขึ้นภายในแกนเครื่องปฏิกรณ์ ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีการผลิตเชื้อเพลิงจากภายนอก
ทอเรียมจะถูกละลายในเกลือฟลูออไรด์จนกลายเป็นส่วนผสมหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูง ซึ่งทำหน้าที่เป็นทั้งเชื้อเพลิงและสารหล่อเย็น นิวตรอนจากประจุเริ่มต้นขนาดเล็กของวัสดุแตกตัวได้ เช่น ยูเรเนียม-235 หรือพลูโทเนียม-239 ที่ถูกเสริมสมรรถนะ จะเป็นตัวเริ่มต้นปฏิกิริยาลูกโซ่
ตลอดการปฏิบัติงาน ทอเรียม-232 จะจับนิวตรอนอย่างต่อเนื่องและเปลี่ยนเป็นยูเรเนียม-233 โดยจะปลดปล่อยพลังงานผ่านปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน เพื่อสร้าง “วงจรเผาไหม้ขณะการเกิด” ที่ยั่งยืน ซึ่งเป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบสำคัญของเทคโนโลยีนี้
เครื่องปฏิกรณ์ TMSR ต่างจากเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบใช้น้ำอัดแรงดันทั่วไป ที่ต้องปิดเครื่องเป็นระยะเพื่อเปิดภาชนะรับแรงดันและเปลี่ยนแท่งเชื้อเพลิงแข็ง เพราะเชื้อเพลิงของ TMSR เป็นของเหลวที่ผสมกันเป็นเนื้อเดียว และละลายในเกลือหลอมเหลว ทำให้หมุนเวียนได้อย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงสามารถเติมเชื้อเพลิงได้ทันทีโดยไม่รบกวนการทำงาน
อ่านต่อ:
- 6
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2026 Blockdit
