Um laboratório do governo dos EUA por trás do avanço nuclear de Pequim
MÃO AMIGA : Oak Ridge National Laboratory, no Tennessee pioneiro de pesquisa de décadas sobre o tóri. A China tem um acordo de colaboração de pesquisa com o laboratório. Aqui, em uma foto sem data , um técnico trabalha em um vaso do reator experimental.
O complexo militar- industrial chinês queria dominar a ciência para um reator nuclear alternativo. Então, virou-se para um renomado laboratório de pesquisa nuclear americana.
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Cientistas em Xangai estão tentando um avanço em energia nuclear : reatores alimentados por tório, uma alternativa ao urânio. (O Brasil em eras priscas teve o "Programa do Tório" O Brasil tem reservas significativas de Tório)
O projeto é executado pela Academia Chinesa de Ciências, um órgão do governo com estreitos laços militares que coordenam estratégia e ciência-tecnologia do país. A academia designou o tório como uma prioridade para maiores laboratórios da China .
O programa tem um orçamento de US $ 350 milhões. E isso está sendo encabeçado pelo filho influente de um ex-presidente chinês.
Mas, mesmo com China exeercite o seu músculo militar através de meios que vão desde a espionagem aos gastos pesados, ela está buscando esse aspecto de seu plano de jogo de tecnologia com a bênção - e com a ajuda - dos Estados Unidos .
A China recrutou um parceiro célebre para o caso do tório : o Oak Ridge National Laboratory (onde estagiamos). O instituto do governo dos EUA produziu o plutônio usado para o Projeto Manhattan e estabeleceu os fundamentos importantes para o uso comercial e militar da energia nuclear .
O laboratório de Tennessee, como acontece, ajudou os reatores pioneiros de tório . O Pentágono e a indústria de energia mais tarde afastaram esta tecnologia em favor de urânio. Os chineses estão agora tocando com entusiasmo que o know -how , em um exemplo de como a superpotência asiática crescente está vasculhando o mundo para todos os tipos de tecnologia necessários para alcançar a América em uma ampla gama de campos científicos.
O Tório e o sonho do fascínio energia nuclear limpa é um combustível potencialmente muito mais seguro para usinas civis do que o urânio. Mas o elemento também tem possíveis aplicações militares como uma fonte de energia em navios de guerra . Um congressista EUA sem sucesso tentou empurrar o Pentágono a adotar a tecnologia em 2009 , e os engenheiros navais britânicos propuseram um projeto para um navio movido a tório.
Em um toque ainda mais , apesar da rivalidade estratégica de montagem com a China , houve pouco ou nenhum protesto nos Estados Unidos sobre cooperação em energia nuclear do Oak Ridge com a China.
" O governo dos EUA parece acolher cientistas chineses em laboratórios do Departamento de Energia , com os braços abertos ", diz o físico e tório defensor Robert Hargraves . Ele e outros especialistas notaram que a maior parte da propriedade intelectual dos EUA relacionada com tório já está em domínio público.
Numa altura em que o governo dos EUA está gastando muito pouco em pesquisa de reatores avançados, eles acreditam que as experiências da China podem produzir um avanço que fornece uma alternativa para o consumo massivo de combustíveis fósseis.
Apelo imediato da tecnologia para a China , os cientistas chineses e americanos dizem , é que reatores de tório tem o potencial de serem muito mais eficientes, mais seguros e mais limpos do que a maioria dos que estão em serviço hoje.
Os chineses planejam para esfriar seus reatores experimentais com sais fundidos . Esta é nitidamente diferente dos sistemas de água de arrefecimento pressurizados utilizados na maioria das plantas nucleares movidas a urânio . Os riscos de explosões e colapsos são mais baixos, dizem os proponentes .
"Se um reator de sal fundido pode ser desenvolvido com sucesso , ele irá remover todos os medos sobre a energia nuclear ", diz fang Jinqing , um pesquisador nuclear aposentado do Instituto Chines de Energia Atômica. "A tecnologia funciona na teoria , e ela pode ter o potencial para remodelar a paisagem de energia nuclear , mas há uma série de desafios técnicos . "
Outros defensores concordam com a promessa pacífica do tório. O senador republicano Orrin Hatch e o líder da maioria no Senado, Harry Reid , um democrata, introduziram legislação em 2010, pedindo ao governo dos EUA para partilhar os seus conhecimentos do tório.
O projeto mal sucedido disse que era da "segurança nacional e do interesse da política externa " dos EUA para fornecer aos outros países c a tecnologia do ciclo de combustível de tório , pois isso iria produzir menos resíduos de longa duração e reduzir o risco de proliferação nuclear.
ENERGIA LIMPA : Um núcleo do reator , parte de um experimento do reator de sal fundido , no laboratório de Oak Ridge. Boosters dizer reatores de sal fundido alimentou - tório seria mais seguro do que as plantas de urânio de hoje.
REUTERS / Oak Ridge National LaboratoryOak Ridge ficou livre para prosseguir , apesar do fracasso dessa lei.
Voltando o Relógio Nuclear
O que a China está tentando é transformar o relógio nuclear de volta a meados dos anos 1960 , quando Oak Ridge operava com sucesso um reator com combustível derivado de tório e refrigerado com sais fundidos . O laboratório também produziu planos detalhados para uma usina de energia em escala comercial .
Apesar da promessa considerável , o teste do reator de tório foi encerrado em 1969, após cerca de cinco anos de operação. A pesquisa foi efetivamente arquivada quando a administração Nixon decidiu em 1970 que a indústria nuclear os EUA iria se concentrar em uma nova geração de reatores movidos a urânio , reatores fast- criador .
Por uma série de razões técnicas e políticas , não menos importantes, o medo do público das usinas nucleares , esses novos reatores de urânio ainda têm de entrar em uso comercial generalizado.
A sorte estava lançada contra o tório muito mais cedo. No início de 1950 , um oficial da Marinha dos EUA influente , Hyman Rickover , decidiu que um reator movido a urânio refrigerado a água iria fazer funcionar o primeiro submarino nuclear do mundo , o USS Nautilus. Rickover foi instrumental em 1957 para o comissionamento de um reator semelhante em Shippingport , Pensilvânia - primeira estação de energia nuclear do mundo.
O Almirante Rickover era uma figura de destaque na energia atômica e tornou-se conhecido como o pai da marinha nuclear dos EUA . Ele tinha razões claras para a sua escolha , os engenheiros dizem . O reator de água pressurizada é o mais avançado , compacto e tecnicamente no momento . Mais importante ainda, esses reatores também fornecem plutônio como um subproduto - então em uma forte demanda de combustível para arsenal de rápido crescimento da América de ogivas nucleares.
" A resposta curta é que o urânio era bom para bombas e tório não era ", diz Kirk Sorensen , presidente da Flibe Energy, uma empresa privada tório- tecnologia start-up com sede em Huntsville , Alabama.
" O governo dos EUA parece acolher cientistas chineses em laboratórios do Departamento de Energia , com os braços abertos. "
O físico e defensor do tórioRobert Hargraves disse.
Com o lançamento do Nautilus , em 1955 , um curso foi criado , que ainda é seguido hoje , com a maioria da energia nuclear do mundo gerada por este tipo de reator.
Apesar de não produzir subprodutos que podem ser prontamente utilizados para fabricar armas , o tório tem aplicações militares .
O combustível pode ser utilizado para alimentar navios chineses de guerra de superfície marinha, incluindo uma frota planejada de porta-aviões. A frota da China de submarinos nucleares tem lutado com a confiabilidade e segurança dos reatores , de acordo com analistas navais , e o tório poderia, eventualmente, tornar-se uma alternativa.
Engenheiros navais britânicos do topo no ano passado propuzeram um projeto para um reator de tório paraa navios de guerra . Usinas de tório compactas também poderiam ser usadas para fornecer energia confiável para as bases militares e as forças expedicionárias.
O Tório também tem potencial militar para os Estados Unidos , dizem especialistas. Mas o mais poderoso exército do mundo está relutante em buscar alternativas para seus reatores movidos a urânio , porque eles têm operado com sucesso por quase seis décadas.
Joe Sestak , um ex- congressista dos EUA e aposentado almirante de duas estrelas , não conseguiu , em um esforço para obter do Pentágono a reconsiderar o tório em 2009. " É muito difícil para efetuar uma mudança em algo que foi estabelecido por um longo tempo ", diz ele . Sestak diz que ele não tinha conhecimento do grau de cooperação entre os EUA e a China em tecnologia do tório.
Os principais intelectuais
Parceiros Influentes: Jiang Mianheng , filho do ex- presidente chinês Jiang Zemin , em 2001. O mais jovem Jiang intermediou a parceria chinesa com Oak Ridge.
Sorensen, da Flibe Energia , um ex-engenheiro da NASA , tem planos para construir reatores movidos a tório para uso comercial nos Estados Unidos . Sorensen tem sido fundamental para reavivar o interesse global no trabalho inovador do físico nuclear americano Alvin Weinberg .
Foi Weinberg , que liderou a pesquisa em reartores de fusão -sal reatores resfriados e tório , quando ele correu Oak Ridge 1955-1973 . Weinberg acabou sendo demitido por sua defesa persistente do tório. Mas ele tinha alguns apoiantes poderosos . Em seu último artigo científico , publicado logo após sua morte em 2003, o pioneiro de armas nucleares Edward Teller foi chamado para a construção e teste de um pequeno reator movido a tório.
Oak Ridge continua a ser a casa intelectual desta tecnologia. O laboratório do Departamento de Energia dos EUA ainda tem um pequeno projeto de pesquisa em andamento sobre o uso de refrigerantes de sal fundido para reatores movidos a tório .
O Departamento de Energia também está financiando a pesquisa relacionada da Universidade da Califórnia, em Berkeley, da Universidade de Wisconsin e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts.
Mas o ambicioso projeto em andamento na China poderia ser a melhor aposta para desbloquear a promessa de tório de combustível nuclear seguro, barato e abundante.
Jiang Mianheng , filho do ex- presidente chinês Jiang Zemin , visitou Oak Ridge em 2010 e intermediou um acordo de cooperação com o laboratório.
O acordo deu a Academia Chinesa de Ciências , que tem uma equipe de 50.000 membros, os planos para um reator de tório. Em janeiro de 2011 , Jiang assinou um protocolo com o Departamento de Energia que define os termos de pesquisa de energia em conjunto com a academia.
Um engenheiro elétrico formado na Universidade de Drexel , na Filadélfia , Jiang disse em uma conferência em tório em Xangai no ano passado que o projeto tório da China " é 100 por cento financiado pelo governo central. "
O protocolo estipula que a propriedade intelectual decorrente da investigação conjunta será compartilhado com a comunidade científica global. Exclui o compartilhamento de informações comerciais confidenciais e qualquer outro material que as partes concordarem em suspender . O pacto também rege especificamente a qualquer investigação militar relacionada com armas. " Todas as atividades realizadas no âmbito do presente protocolo devem ser exclusivamente para fins pacíficos ", ele diz .
Jess Gehin , um físico nuclear de reatorores em Oak Ridge, diz que o pacto permite que os dois lados para compartilhar informações sobre suas pesquisas.
"Os chineses são muito agressivos , muito determinado e programados para seguir em frente com essa tecnologia ", disse Gehin . "Neste momento, estamos de acordo que devemos atender rotineiramente , talvez um par de vezes por ano. "
Jiang não respondeu aos pedidos de comentários. Em um comunicado publicado no site da Academia Chinesa de Ciências , ele disse que a China e os Estados Unidos " devem aumentar a confiança mútua e realizar a cooperação complementares e mutuamente benéfica no estudo de reatores de sal à base de tório , sistemas de energia híbridos e outras ciências de ponta e tecnologias. "
Tório como um hedge
Pequim tem o objetivo de longo prazo de comercializar a tecnologia em 2040 , após a construção de uma série de reatores cada vez maiores. O Instituto de Física Aplicada de Xangai está recrutando físicos nucleares , engenheiros, gerentes de projeto e equipe de apoio , de acordo com um fluxo regular de anúncios de emprego publicos online. Sua equipe deverá expandir-se para 750 em 2015 e, eventualmente, incluir 1.000 pesquisadores .
Um diretor do Instituto de Xangai , Li Qingnuan , e outros pesquisadores seniores estão cortejando top jovens talentos em toda a China para participar do projeto . Após palestras sobre tecnologia de reator de sal fundido na Universidade de Sichuan , em abril, Li convidou os estudantes da platéia para se candidatar aos cargos do instituto , de acordo com um relatório no site da universidade.
O Homem do Tório : o físico nuclear Alvin Weinberg levou a pesquisa em reatores movidos a tório , quando ele esteve em Oak Ridge 1955-1973 .
Está se alastrando a rede de empresas para a pesquisa nuclear e industrial da China que estão se preparando para ajudar. No início de junho , a China National Nuclear Corporation, o corpo que supervisiona todos os programas nucleares civis e militares chineses , anunciou que a estatal China do Norte Nuclear Fuel Company tinha assinado um acordo com o Instituto de Xangai para pesquisar e fornecer tório e sais fundidos para o reator experimental .
O impulso para o tório é parte de uma estratégia nacional de energia mais ampla. O governo quer reduzir sua dependência de usinas de energia movidas a carvão , que respondem por cerca de 80 por cento da eletricidade do país , mas têm seus céus escurecidos . A energia nuclear é uma grande parte do plano: a China pretende ter 58 gigawatts de energia nuclear no grid em 2020 , um aumento de quase cinco vezes a partir de 12,57 gigawatts hoje.
O tório é um hedge na aposta nuclear. A China tem 15 reatores nucleares convencionais on-line e 30 em construção. Mas as autoridades de energia também estão investindo em uma série de tecnologias diferentes para o futuro, incluindo reatores avançados de água pressurizada , reatores fast- criador e reatores de leito de cascalho . A China tem pouco urânio, mas tem enormes reservas de tório. Assim , a perspectiva de poder nuclear mais barato com fontes seguras de combustível é uma atração poderosa.
Na conferência de Xangai sobre o tório do ano passado, Jiang descreveu como a energia nuclear limpa permitiria a China para fazer um movimento "revolucionário" para uma economia mais verde.
A aposta em ogivas não convencionais , segundo ele, explica " por que a China é o primeiro a comer um caranguejo " - citando um antigo provérbio chinês sobre o indivíduo que se atreve a fazer uma descoberta importante para a civilização.
Tório e o sonho de energia nuclear limpa
Por David Lague
A China não é o único país que está se voltando para o tório como uma fonte potencial de energia. Entusiasmo para explorar esta alternativa ao urânio está em ascensão em todo o mundo, assim como a limpeza continua a partir do acidente nuclear de Fukushima, no Japão .
Uma nova geração de cientistas e engenheiros nucleares argumentam que o tório pode ser a chave para a realização de um sonho de energia nuclear segura , barata e abundante para um mundo com fome de energia.
Depósitos de tório , estimados em cerca de quatro vezes mais abundante do que o urânio , são amplamente distribuídas : reservas substanciais foram encontrados na China , Austrália, Estados Unidos, Turquia , Índia e Noruega. Cerca de 6.600 toneladas de tório utilizadas para alimentar os reatores proposta mais eficientes que forneceriam energia suficiente para substituir todos os combustíveis fósseis e energia nuclear consumidos globalmente a cada ano , os defensores dizem .
O FUTURO ? A plataforma de combustível está instalada no Research Reactor Halden , na Noruega. O novo projeto de cinco anos está testando tório para uso em futuros reatores comerciais.
O urânio pobre da Índia tem um esforço de pesquisa de longo prazo em curso e decidiu que o tório será o esteio de sua indústria de energia nuclear no final deste século. O governo francês tem um programa de investigação. As empresas nos Estados Unidos , Austrália, Noruega e República Checa estão trabalhando em projetos de reatores ou de tecnologia de combustível de tório .
Energia a partir de tório não é apenas teoria científica. Em 25 de abril , Thor Energy, uma empresa norueguesa privada, iniciou a produção de energia a partir de tório - batizado com o nome do deus nórdico do trovão - no reator teste Halden , na Noruega.
"É o primeiro passo fundamental na evolução do tório ", diz o CEO da empresa, Oystein Asphjell . Os testes têm como objetivo mostrar o combustível poderia ser uma alternativa valiosa para o urânio para os operadores de reatores existentes . A gigante nuclear Westinghouse , uma unidade da Toshiba Corp, faz parte de um consórcio internacional com a Thor Energia, criada para financiar e gerir os experimentos.
Um porta-voz disse que a empresa Westinghouse estava " fornecendo pontos de vista " sobre a pesquisa .
Asphjell diz que o tório queimando os atuais reatores de água pressurizada poderiam aumentar a segurança e proporcionar maior segurança de combustível , especialmente para países com acesso limitado ao urânio. Eventualmente , os proponentes desejam emparelhar tório com um novo tipo de reator, não refrigerado por água, mas por sal fundido . Isso , segundo seus defensores, iria fazer perceber todo o potencial do tório como combustível .
O tório é um metal brilhante, ligeiramente radioativo. Na sua forma natural , o tório não é físsil - o que significa que , em contraste com o urânio , não pode dividir-se e manter uma reação nuclear em cadeia .
Mas se o tório for bombardeado com nêutrons de uma pequena quantidade de combustível nuclear físsil atuando como titular , ou o urânio- 235 ou plutônio- 239 , ele é convertido em urânio -233 - uma forma de urânio que é um combustível nuclear de primeira. Uma vez iniciado em um reator , o processo é auto-sustentável, com fissões subseqüentes de urânio -233 , por sua vez, convertendo mais tório emcombustível nuclear.
No tipo de reator de sal fundido arrefecido favorecida por muitos proponentes do tório , o combustível de urânio - 233 seria dissolvido em um refrigerante de sais de fluoreto de líquidos contidos em um núcleo de grafite . Em torno do núcleo seria uma manta de tório, também dissolvido em sais de fluoreto líquidos.
Quando o combustível nas fissões nucleares , produz calor e uma barragem de nêutrons que passam através do grafite e convertem alguns do tório sob o cobertor de urânio 233 . Este é, então, removido da manta e alimentado para dentro do núcleo , enquanto tório fresco é fornecido ao cobertor . O líquido de arrefecimento e a mistura de combustível a partir do núcleo do reactor são circulados através de um trocador de calor , de modo que a energia pode ser extraída para alimentar uma turbina e produzir electricidade .
Uma vantagem deste sistema é que o refrigerante de fluoreto de sal tem um ponto de ebulição muito elevado de 1.400 graus Celsius , muito mais elevada do que a temperatura de operação do reator de cerca de 750 graus Celsius . Isso significa que todo o sistema pode funcionar próximo da pressão atmosférica normal .
Em um reator arrefecido a água convencional , o sistema de refrigeração deve ser concebido para suportar a alta pressão . Isso significa que reatores também devem ter massa fortemente modificadas e estruturas caras de contenção para minimizar o perigo de vazamentos ou explosões de pressão.
HARDWARE: A plataforma de combustível e hastes no reator Halden.
Uma vez que o núcleo de um reator de sal fundido de tório já é líquido , não pode derreter . O desenho chama a atenção para um tampão de sal gelado , na parte inferior do sistema . Se o reator superaquecer, a ficha iria derreter e do combustível e refrigerante que drenam para um vaso de contenção abaixo , onde seriam rapidamente solidificados e poderiam ser recuperado para uso futuro, dizem os proponentes .
Estes reatores poderiam ser muito mais eficientes do que a maioria das usinas nucleares atuais , que extraem entre três e cinco por cento da energia de barras de combustível de urânio. Em um reator de sal fundido , quase todo o combustível é consumido .
Uma tonelada de combustível de tório iria entregar a mesma quantidade de energia que 250 toneladas de urânio em um reator de água pressurizada , de acordo com um documento informativo publicado pelo Grupo Parlamentar do Reino Unido All Party em tório , um grupo de parlamentares britânicos que defendem a adoção do combustível alternativo.
Também, porque a maior parte do combustível é consumido , o tório produz pouco desperdício e é muito menos radioativo, dizem os proponentes . A maior parte do resíduo ficará inerte dentro de 30 anos , com cerca de 17 por cento a necessidade de armazenamento seguro para cerca de 300 anos .
Os resíduos mais perigosos dos reatores da geração atual requerem armazenamento por 10.000 anos.
O reator de sal fundido pode ter um benefício adicional . Alguns advogados acreditam que pode ser usado para queimar o lixo nuclear existente.
A empresa de propriedade privada da empresa americana iniciante, Transatomic Power of Cambridge , Massachusetts, diz que planeja construir reatores de sal fundido arrefecido para queimar algumas das 270 mil toneladas de resíduos nucleares acumulados em todo o mundo . "Há resíduos suficiente apenas nos EUA para abastecer o país durante um século ", diz Russ Wilcox, CEO da empresa e co-fundador .
http://www.reuters.com/investigates/china-military/#article/part6.
