Newsgroup: it.scienza.chimica
Titolo: Energia nucleare dal torio

 Ricordo che tempo fa in questo ng si era discusso della possibilità di
sfruttare il torio nei reattori nucleari
Vorrei allora segnalare un'interessante discussione sull'uso del torio tra
il creatore del blog "energy from the thorium"
http://thoriumenergy.blogspot.com/
 e Rod Adams di 
atomicinsights.com
http://atomic.thepodcastnetwork.com/2006/12/06/the-atomic-show-040-thorium-p
ower-interview-with-kirk-sorensen/
Ho anche scritto un commento nel 3d di discussione nel link
Sempre a proposito di torio mi pare doveroso segnalare gli ambiziosi
progetti indiani su questo combustibile (di cui l'India dispone di grosse
riserve,a differenza dell'uranio):in futuro i 2/3 dell'energia nucleare
dell'India,che oggi soddisfa soli pochi percento della richiesta elettrica
interna,verrà dal torio non dall'uranio
http://in.rediff.com/news/2005/aug/25nuke.htm
http://www.indiaenews.com/business/20061205/31242.htm
Spero questo 3d non risulti off topic visto che ricordo certamente che si
era lungamente discusso dell'argomento un pò di tempo fa

 era lungamente discusso dell'argomento un pò di tempo fa
Non è propriamente IT, ma non credo che sia completamente OT, quindi
per me può restare :)
Ciao
	Mavimo
[*] Lasciamo stare tutte le implicazioni politiche Nord Corea & c.
    Grazie :)
-- 
http://mavimo.netsons.org

 sfruttare il torio nei reattori nucleari
Di torio come combustibile per le centrali nucleari si parlava già
dai primi anni '60.
Ricordo che ero stato appena assunto alla SELNI (società elettronucleare
italiana), che stava costruendo la centrale di Trino, e gli ing. Casini
e Cioli avevano approntato uno studio da un progetto Westinghouse, in cui
veniva effettuata una valutazione comparativa fra il torio e il biossido
di uranio arricchito (poi utilizzato).
Nino 

 ha scritto nel messaggio
news:ukffh.76464$Fk1.2...@twister2.libero.it..>

Il torio rispetto all'uranio ha alcuni vantaggi che lo rendono molto
interessante e che sintetizzerei così:
- elevata disponibilità nel pianeta,da 3 a 6 volte rispetto all'uranio a
parità di massa con la possibilità si sfruttamento prossimo al 100%,a
differenza di pochi percento nel caso dell'uranio.Onestamente però non ho
idea di quanto torio ci sia o venga estratto in Italia/Europa (chiaramente
per altri usi)
- ha la più alta temperatura di fusione tra gli ossidi e ottime proprietà
termodinamiche
- è considerato un elemento "proliferation-resistant" perchè l'uranio 233 è
sempre contaminato almeno in tracce dal 232 che è forte emittente gamma che
ne rende complessa una successiva elaborazione.A tutt'oggi non esiste
ordigni nucleari all'uranio 233 sebbene questo sia un elemento fissile
sfruttabile nei reattori
- l'U-233 prodotto dal Th-232 ha la più alta resa neutronica con neutroni
lenti tra tutti i fissili; ciò  permette di creare un ciclo
autofertilizzante o "quasi-autofertilizzante" ("near brreding") in campo
termico (quindi anche con i reattori attuali opportunamente convertiti come
forse si era tentato in Italia) come in reattori tipo superfenix con il
ciclo del plutonio
- un punto importante al giorno d'oggi, a causa del basso numero di massa
non ha praticamente produzione di transuranici,ovvero scorie a lungo tempo
di dimezzamento tipo plutonio,attinidi minori,ecc.
E in più in cicli appositamente studiati permetterebbe di "bruciare" quelle
fin qui prodotte;interessante sarebbe uno costituito dagli attinidi estratti
da un reattore ad acqua leggera e il torio con combustibili separati
Sono anche abbastanza noti gli svantaggi che ne hanno penalizzato fin qui
l'uso,ovvero difficoltà (vedi terzo punto sopra) di ritrattamento dopo
l'irraggiamento ed il fatto che non ha elementi fissili a differenza
dell'uranio,ciò obbliga ad usarlo insieme ad altri elementi arricchiti ed
eventualmente
rielaborarlo successivamente,almeno di cose strane come acceleratori di
particlle o simili:ciò ne ha praticamente impedito l'uso nei Paesi
dove il ritrattamento del combustibile è stato bandito (Usa,Germania tra
altri,che pure avevano in passato condotto interessanti esperienze)
D'altra parte credo che il maggior disincentivo all'uso del torio sia
l'attuale bassissimo costo della tecnologia all'uranio arricchito (un kg di
LEU costa tra i 1000 e i 2000 $ tutto compreso e produce 200 kWh termici)
che è peraltro ultraconosciuta;in futuro le cose potrebbero cambiare
In definitiva direi che mentre l'uranio debolmente arricchito è un ottimo
combustibile di "inizio",il torio lo è di "fine ciclo"
Due interessanti (e abbastanza scorrevoli) documenti in proposito
http://www.iaea.org/inis/aws/fnss/abstracts/abst_te_1319_18.html
http://www.oecdnea.org/html/science/docs/1976/neacrp-l-1976-169.pdf
Senza dubbio sono anche utili e più completi i documenti su
thoriumenergy.blogspot.com
   alla voce "the use of thorium in nuclear power
reactors"

 per altri usi)
Effettivamente il Th-232 è molto più abbondante dell'uranio (di cui ha anche
T1/2 più alto).
Purtroppo si trova per lo più diffuso in tutti i terreni e le rocce in
concentrazioni di qualche decina di ppm, e quindi non sfruttabile, salvo
nei minerali da cui si estrae, come la monazite, fosfato di cerio e 
lantanidi,
contenente anche ThO2, e presente per lo più in India, ma anche in Brasile
e Australia.

 ha scritto nel messaggio
news:93hfh.75374$uv5.7...@twister1.libero.it...

Ho letto anche Turchia e Norvegia in Europa in uno dei link che ho postato
(la Turchia sembra abbia in programma reattori ad acqua pesante convertiti
per il torio)
Sulle riserve estraibili il discorso non è così semplice,bisognerebbe
considerare l'enorme potenziale energetico del torio se convertito in uranio
fissile: se supponiamo l'equivalenza 1 grammo di fissile = 0,95 MWg
(megawattgiorno = 24 mila kWh termici),allora con un kg di torio totalmente
convertito in uranio fissile si possono produrre gli stessi kWh elettrici di
migliaia di tonn di carbone.E forse a quel punto l'estrazione del torio
anche in ppm prevede meno maneggio di materiale che l'estrazione del carbone

Alessio ha scritto:

a sproposito, come sta messo il torio, in confronto all'uranio, 
rispetto alle concentrazioni in acqua di mare ?
Ho un po' il timore che, non fornendo ioni analoghi al mega 
stabile uranile, ma un unico biossido insolubile come un masso, 
la situazione non sia rosea .... Avete info ?
ciao
Soviet


 arsenali atomici ce l'hanno eccome
Appunto perchè OT, preferisco evitare FLAME, in ogni caso pienamente
d'accordo.
Ciao
      Mavimo
-- 
http://mavimo.netsons.org

 Soviet
Bè,vedo che hai un gusto per il paradosso persino superiore al mio (e non è
facile)....
Non conosco la chimica del torio nelle acque,ma la sua concentrazione è
addirittura inferiore a quella dell'uranio che è già di parti su miliardo


Disciolto o in sospensione, non ne ho idea...
10 anni fa, colleghi ricercatori dell'Enel (Via Rubattino - Milano)
avevano fatto ricerche di questo tipo, per valutare il comportamento
dal punto di vista chimico dell'uranio, del torio e figli in
collaborazione con l'universitą di Pavia.
Per quanto riguarda la sabbia, ho avuto occasione di conteggiare gamma
campioni di La  Spezia e Vado L., se ricordo bene avevano una
concentrazione di Th-232 e discendenti simile a quella rilevabile
nel limo del Po e canali (40-50 Bq/kg)
Nino 


Se interessa, mi č venuto in mente che nell'acqua potabile il Ra-226
era circa 1*10^(-2) Bq/l, in alcune sorgenti ancora meno.
Nino 

 attuali funzionino a turbine a vapore/gas.
Su questo purtroppo, non ne so assolutamente nulla.
Lascio la parola a qualcun altro...
Ciao, Nino 

 Soviet
Queste invece sono tecnologie più "umane".Apparecchi del genere sono stati
usati nelle missioni spaziali come l'ultima "Cassini" e alcuni decenni fa in
apparecchi cardiaci.L'elemento più usato è stato il plutonio 238 (e
probabile che tuttora in Usa qualcuno sopravviva grazie a questi sistemi),ma
andrebbe bene qualsiasi elemento radioattivo facilmente
producibile/separabile/trattabile e che sopratutto sia solo un debole
emittitore alfa per non appesantire ulteriormente la
schermatura.Tra gli elementi che si producono in quantità nei reattori di
potenza,ad es. cesio o stronzio.L'efficienza di questi sistemi è cmq molto
più bassa di quella
di Carnot operante tra le stesse temperature,valori tipici sono inferiori al
20% e persino al 10% se la temp di giunzione non supera i 500 °C
I costi sono improponibili per un uso di massa,dell'ordine dei milioni di
lire per watt e gli ingombri cmq maggiori delle attuali pile al litio.Se ti
appassiona l'argomento qui ci sono alcuni numeri,alla voce "nuclear
batteries"
http://www.atomicinsights.com/AEI_Topics.html#Batteries

 Soviet
Forse qui trovi qualche numero,ma non sicuro ci sia quel che cerchi
http://kutuphane.taek.gov.tr/internet_tarama/dosyalar/cd/3881/Aplication/App
lication-68.PDF

 news:N6mfh.75913$uv5.7...@twister1.libero.it...
Mille grazie delle info
ciao
Soviet

 conoscono bene gli inmpianti a Uranio, ma quelli a Th?)
Negli anni '70 gli americani avevano condotto importanti esperimenti sul
torio anche in reattori di potenza sia ad acqua leggera che a gas,anche se
l'India vuole puntare su quelli ad acqua pesante e veloci (anche lě gli Usa
hanno grosse esperienze).Direi che le premesse ci sono,dipende poi
chiaramente da quanti soldi ci investiranno.Sul sito che ho linkato mi hanno
segnalalto di un'azienda americana che ha l'obiettivo di usare il torio nei
reattori ad acqua leggera esistenti
http://www.thoriumpower.com/phoenix.zhtml?c=121550&p=irol-irhome

 ha scritto nel messaggio
news:457e7a60$0$22390$4faf...@reader2.news.tin.it...
A proposito delle batterie ai radioisotopi cercando qua e là ho notato che
proprio con il polonio 210,elemento di cui attualmente si parla tanto, si
potrebbere realizzare delle batterie potentissime ,mille volte migliori di
quelle al litio.
Se non fosse che è così poco diffuso e tossico ci si potrebbe davvero
pensare su...
http://homepages.cae.wisc.edu/~blanchar/res/BlanchardKorea.pdf

Alessio (NO_SPAM) ha scritto:

Sono già state usate pile al polonio-210 in sonde sia americane che
sovietiche, ma hanno il difetto di avere una durata limitata (il tempo
di dimezzamento è di 138 giorni). Non so se vengano ancora usate.
Riguardo alle centrali nucleari di quarta generazione non si è molto
ottimisti per i tempi delle applicazioni commerciali, si parla del
2030. Che equivale più o meno a dire "prima o poi ci arriveremo, ma
non sappiamo quando".
Riguardo all'India, credo siano gli USA a corteggiarla e non viceversa.
L'India temporeggia per vedere da che parte tira il vento. Stare con
Cina e Russia o con gli USA? A questo proposito segnalo
http://italia.pravda.ru/russia/3976-0
 Non so quanto sia attendibile
come fonte ma è interessante.

Riguardo all'India, credo siano gli USA a corteggiarla e non viceversa.
Bè sulle centrali di 4 gen non è proprio così,almeno per i reattori ad alta
temperatura.Cina e Sud Africa cominceranno a costruire i primi "pebble bed"
a partire dal prossimo anno,non dal 2030,anche se tali reattori andranno
all'uranio non al torio,nulla vieta cmq in futuro di usarli anche per
il torio.Poi c'è l'ambizioso programma indiano sul torio e i reattori
veloci,anche se non li definirei proprio reattori di 4 gen...
In particolare il SA ha già oggi uno dei costi di produzione più
bassi al mondo,grazie alle sue notevoli riserve di carbone e sue alle
centrali elettriche al carbone situate praticamente a bocca di miniera,non
che ciò non abbia delle controindicazioni...
http://pubs.acs.org/subscribe/journals/esthag-w/2006/jan/tech/cs_nuclearpowe
r.html
http://www.wired.com/wired/archive/12.09/china.html
Anche il MIT sta lavorando ad una sua versione simile a quella sudafricana
(il file è piuttosto grosso)
http://web.mit.edu/pebble-bed/Presentation/HTGR.pdf
Come ho scritto prima,d'accordo sull'India,l'atteggiamento Usa è quanto meno
curioso,sicuramente vedono nell'India un mercato straordinariamente vasto e
interessante dal punto di vista tecnologico/economico/industriale

 interessante dal punto di vista tecnologico/economico/industriale
Io non credo sia una questione economica, o non solo, ma geopolitica.

petrolio e gas.
Bè,i "pebble bed" possono essere sicuramente fatti rientrare nelle
caratteristiche dei gen 4,anche se magari non vi sono strettamente dentro
http://www.world-nuclear.org/sym/2003/pdf/matzie.pdf
Lo stesso per gli autofertilizzanti indiani refrigerati al sodio liquido,non
che
io sia un grosso sostenitore di questa tecnologia...
Credo cmq che più che al torio dobbiamo lavorare ad un nucleare più
efficiente e pulito,basti pensare che si stima  che solo l'energia  termica
sviluppabile dagli
attinidi accumulatisi annulmente,anche se solo parzialmente riciclati,è più
che doppia dell'intero fabbisogno
energetico mondiale annuale (di energia primaria,non di elettricità);ora se
il torio può servire in questa
strategia,ben venga
Personalmente non credo molto alla fine delle risorse fossili tout court
(anche se sono preoccupato del loro depauperamento),ma purtroppo al loro
impatto ambientale sì,sia "locale" che "globale",oltre che quello se
vogliamo etico-politico

 vogliamo etico-politico
Il problema non è infatti l'esaurimento ma la diminuzione di
disponibilità. Secondo le stime dei geologi abbiamo finora estratto
circa la metà (o un po' meno della metà) del petrolio presente sulla
Terra, ma ovviamente abbiamo estratto quello che era più facile
estrarre, più economico. Non si arriverà mai all'esaurimento completo
perché a un certo punto l'energia necessaria per l'estrazione,
trasporto, raffinazione supererà quella che si potrà ottenere
bruciandolo. A quel punto non avrà più senso continuare a estrarlo a
meno che sia per scopi non energetici. Ma ben prima, se si giungerà al
picco della produzione senza che si abbia nel frattempo messo a punto
una soluzione alternativa, ci saranno grossi problemi. Su quando si
verificherà il picco ognuno dice la sua, secondo ASPO ci stiamo sopra,
secondo l'amministatore delegato della Total (tra le maggiori compagnie
petrolifere al mondo) il picco si verificherà tra il 2020 e il 2030,
secondo la AIE tra il 2013 e il 2037, etc. Probabile che non ci sarà
un vero e proprio picco ma un plateau con continue oscillazioni:
produzione di petrolio insufficiente -> rallentamento dell'economia ->
diminuzione della domanda di petrolio -> produzione sufficiente ->
ripresina economica -> aumento della domanda di petrolio -> produzione
insufficiente... etc.
Ma nessuno sa bene come stiano le cose perchè un sacco di gente mente,
primi tra tutti i paesi produttori, che barano sulle riserve (in genere
sovrastimandole).

 ha scritto nel messaggio
news:93hfh.75374$uv5.7...@twister1.libero.it...

Solo per curiosità,a parte i Paesi che hai citato ed altri
(Norvegia,Turchia,ecc.) che tu sappia si estrae/tratta anche in Italia della
monazite?

sovrastimandole).
Bè,in questo periodo l'impressione è che le stiano sottostimando per
aumentarne artificialmente i prezzi,a parte i tagli alla capacità produttiva