طاقة الثوريوم النووية
الفوائد المحتملة

الثوريوم أكثر وفرة بثلاث مرات من اليورانيوم، وتقريبًا بنفس وفرة الرصاص والغاليوم في القشرة الأرضية. تقدر منظمة تحالف طاقة الثوريوم أن «هناك ما يكفي من الثوريوم في الولايات المتحدة وحدها لتزويد البلاد بالطاقة لأكثر من 1000 عام عند مستوى الاستهلاك الحالي». يقول إيفانز بريتشارد: «لقد دفنت أمريكا أطنانًا من الثوريوم كمنتج ثانوي لتعدين الفلزات الأرضية النادرة». كل الثوريوم تقريبًا هو من نظير الثوريوم 232 المخصب، مقارنةً باليورانيوم الذي يشمل اليورانيوم 238 المخصب بنسبة 99.3% واليورانيوم 235 الانشطاري الأكثر قيمة بنسبة 0.7%.
من الصعب صنع قنبلة نووية عملية من المنتجات الثانوية لمفاعلات الثوريوم. وفقًا لألفين رادكوسكي، مصمم أول محطة طاقة كهربائية ذرية واسعة النطاق في العالم، «معدل إنتاج البلوتونيوم في مفاعلات الثوريوم أقل من 2% من معدل إنتاج المفاعلات القياسية، ونظرًا لمحتوى نظائر البلوتونيوم، فإن مفاعلات الثوريوم غير مناسبة للقنابل النووية». اختُبرت العديد من قنابل اليورانيوم 233، لكن وجود اليورانيوم 232 «يسمم» اليورانيوم 233 بطريقتين: نتيجة إشعاع اليورانيوم 232 الكثيف، من الصعب التعامل مع المادة، كما أن وجود اليورانيوم 232 قد يسبب انفجار القنبلة قبل أوانها. تبين أن فصل اليورانيوم 232 عن اليورانيوم 233 أمر صعب للغاية، على الرغم من أن تقنيات الليزر الحديثة يمكن أن تسهل هذه العملية.
ينتج استخدام الثوريوم كمية أقل بكثير من النفايات النووية في مفاعل فلوريد الثوريوم السائل – أقل بما يصل إلى 100 مرة، وفقًا لموير وتيلر، ما يلغي الحاجة إلى التخزين على نطاق واسع أو طويل الأجل؛ «يزعم العلماء الصينيون أن النفايات الخطرة ستكون أقل بألف مرة من نفايات اليورانيوم». كما ينخفض النشاط الإشعاعي للنفايات الناتجة إلى مستويات آمنة بعد 100 عام أو بضع مئات السنين، مقارنة بعشرات آلاف السنين للنفايات النووية الحالية.
وفقًا لموير وتيلر، «بمجرد بدء مفاعل الاستنسال، فلا حاجة إلى وقود آخر باستثناء الثوريوم لأنه يصنع معظم أو كل وقوده». تنتج مفاعلات الاستنسال كمية من المواد الانشطارية بقدر ما تستهلك على الأقل. من ناحية أخرى، تتطلب المفاعلات غير الاستنسالية مواد انشطارية إضافية، مثل اليورانيوم 235 أو البلوتونيوم للحفاظ على استمرار التفاعل.
تعد دورة وقود الثوريوم طريقة محتملة لإنتاج طاقة نووية طويلة الأمد ذات نفايات مشعة منخفضة السمية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن الانتقال إلى استخدام الثوريوم من خلال حرق البلوتونيوم المستخدم في صنع الأسلحة النووية أو البلوتونيوم ذي الاستخدام المدني.
نظرًا لإمكانية استخدام كل الثوريوم الطبيعي كوقود، فلا حاجة إلى عملية تخصيب الوقود باهظة الثمن. مع ذلك، ينطبق نفس الشيء على وقود اليورانيوم 238 المخصب في دورة اليورانيوم والبلوتونيوم.
بمقارنة كمية الثوريوم المطلوبة مع الفحم، يقدر كارلو روبيا الحائز على جائزة نوبل من سيرن (المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية) أن طنًا واحدًا من الثوريوم يمكن أن ينتج طاقة تعادل طاقة 200 طن من اليورانيوم، أو طاقة 3500000 طن من الفحم.
تُصمم مفاعلات فلوريد الثوريوم السائل لتكون مقاومةً للانصهار. ينصهر القابس المنصهر في الجزء السفلي للمفاعل في حالة انقطاع التيار الكهربائي أو إذا تجاوزت درجات الحرارة حدًا معينًا، ما يؤدي إلى تصريف الوقود إلى خزان تحت الأرض لتخزينه بأمان.
يعد تعدين الثوريوم أكثر أمانًا وكفاءة من تعدين اليورانيوم. بشكل عام، يحتوي خام الثوريوم، معدن المونازيت، على تركيزات أعلى من الثوريوم مقارنةً بتركيز اليورانيوم في خامه. هذا يجعل الثوريوم مصدر وقود أكثر كفاءة من ناحية التكلفة وأقل ضررًا بالبيئة. يعد تعدين الثوريوم أيضًا أسهل وأقل خطورة من تعدين اليورانيوم، إذ يكون المنجم مفتوحاً – أي لا يتطلب تهويةً، على عكس مناجم اليورانيوم تحت الأرضية، حيث يمكن أن تكون مستويات الرادون ضارة.