Torium - snart i en reaktor nära dig

Tor, asaguden som dundrar fram över himmeln och svingar sin mjölner mot jättarna, har gett namn åt grundämnet Torium. Det var den svenske kemisten Jacob Berzelius som 1828 fick en liten svart sten från en kollega i Norge som de inte riktigt visste vad det var. Berzelius, som var en mycket framstående kemist, kunde visa att det var ett helt nytt grundämne de snubblat på och döpte det till Torium.

För att fånga din uppmärksamhet har detta inlägg en bild av den Canadensiska rockgruppen Thor som på tidigt 80-tal var stora inom hårdrocksvärlden. För de yngre läsarna kan detta vara en tankeställare, det som man ena året ser som någonting tufft är med lite perspektiv otroligt löjligt. Det kan man tänka på när man envisas med att ha mössan på sig inomhus eller kepsen bak och fram.
Nåväl, varför är torium intressant? - Jo, torium kan användas istället för uran i ett kärnkraftsverk vilket skulle ha många fördelar. Tekniken är på intet sett ny utan togs fram redan på femtiotalet men fick ge vika för den reaktorteknik där man använder uran. Uran fungerar på många sätt väldigt bra men har ett problem. Det bränsle som plockas ut efter några år i en vanlig reaktor innehåller plutonium och andra radioaktiva ämnen som har halveringstider på flera tusen år. Att använda torium kan begränsa mängden radioaktiva ämnen i det utbränd bränslet och därmed lösa mycket av problematiken med dagens kärnkraftsteknik.

Strålande kvinnor som basar vi Thor Energy i Norge

Torium är som uran, nästan

Torium är svagt radioaktivt, det finns i de flesta berggrunder och är lika vanligt förekommande som bly. Stora förekomster finns i bland annat Indien men det finns också en av världens största fyndigheter i Telemark 20 mil från Oslo. Idag är användningen av torium begränsad till väldigt speciella områden och det produceras torium som en biprodukt vid brytning och framställning av andra mer värdefulla metaller. Om man skulle använda torium som bränsle i en reaktor så är värdet dock högre, fyndigheten i Norge beräknas innehålla torium som energimässigt skulle vara hundra gånger större än Norges fyndigheter av olja. Om vi ser till världens energibehov så skulle torium kunna förse oss med energi i årtusende framöver.
I Norge har Thor Energy lett arbete på att ta fram toriumbränsle som kan användas i dagens lättvattenreaktorer (vilket är den teknik som används i nio av tio reaktorer). I ett första skede kan torium användas i bränsleelement uppblandat med uran eller i en kombination med plutonium som kommer från upparbetat uranbränsle. I den senare varianten så bidrar det till att bränna plutonium som annars måste grävas ner i slutförvar. Den stora fördelen är dock när man går över till reaktortyper som kan använda sig av torium direkt men för att förstå det så måste vi titta på lite fysik.

Th₂₃₂ blir U₂₃₃

Torium, eller Th₂₃₂, är svagt radioaktivt men allt som är radioaktivt kan inte användas i en kärnreaktor. För att fungera i en kärnreaktor krävs ett ämne som när det träffas av en neutron klyvs i två delar och ge ifrån sig massor av energi och ytterligare några neutroner som kan få kedjereaktionen att fortsätta. I en vanlig kärnreaktor använder man en isotop av uran som heter U₂₃₅ som har just de egenskaperna. U₂₃₅ finns det dock inte så värst mycket av i naturen så uranbränsle består till 97% av U₂₃₈ vilket är ett av problemen med dagens kärnkraftsteknik. U₂₃₈ är i sig ganska ofarligt men om det träffas av en neutron så bildas Pu₂₃₉ - plutonium - och det är inte att leka med. Plutoniumet bidrar visserligen i sin tur till kärnreaktionen men när man efter några år plockar ut bränsleelementen så måste det upparbetas eller förvaras i bergrum.

När torium träffas av en neutron så delar det inte på sig utan ombildas till U₂₃₃. U₂₃₃ är som U₂₃₅ ett utmärkt ämne att driva en kärnreaktion med och i den reaktionen kommer det bildas tillräckligt många neutroner för att omvandla ytterligare Th₂₃₂ till U₂₃₃.  Skillnaden är att vi nu inte har något U₂₃₈ som kan ombildas till plutonium.

Förklaringen ovan är naturligtvis förenklad och även resterna av bränslet från en toriumreaktor måste hanteras varsamt. Den stora skillnaden är att man inte måste hantera det varsamt i hundratusen år utan kanske bara i tvåhundra år.

Den stora frågan 

Om toriumreaktorer löser alla världens problem så undrar man kanske varför vi inte bygger toriumreaktorer idag. Svaret är nog att toriumreaktorer löser många problem men att dessa problem kanske inte är så stora. Uran som bränsle är inte dyrt så det finns inga omedelbara ekonomiska fördelar. Det finns fördelar ur ett säkerhetsperspektiv men dessa är hanterbara med de senaste generationen av traditionella kärnkraftsverk. I vår egen lilla bakgård så råder det ingen brist på energi och det kommer nog inte att byggas vare sig toriumreaktorer eller andra reaktorer inom en tioårsperiod med dagens energipolitik.
Även om det inte kommer byggas toriumreaktorer i brådrasket så kan det vara lite lugnande att känna till att det finns teknik redan idag för att lösa världens behov av energi för tusentals år framöver. Det är inte så att energi är en bristvara av naturen och att vi till varje pris måste ta på oss en tagelskjorta varje morgon. Detta kanske lugnar en del men det lugnar kanske inte mina barn som läser detta; de är mest oroade över att jag hade en affisch med rockgruppen Thor på min pojkrumsvägg. Även där kan jag komma med lugnande besked, jag hade mycket bättre stil.

På väggen hemma hos undertecknad.