중국은 세계 최초의 원자로가 될 실험용 토륨 원자로 개발을 추진하고 있으며 깨끗하고 안전한 원자력 발전의 열쇠가 될 수 있습니다. 현지 뉴스 소식통에 따르면 중국 정부는 조만간 사막 도시 우웨이에 용융염 원자로 시제품 건설을 완료할 계획이며 이후 더 많은 원자로를 건설할 계획입니다.
탄소 배출량을 최소화하면서 전기를 생산할 수 있는 원자로는 지속 가능한 에너지 생산과 관련하여 분명한 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 이 기술이 세계에 널리 보급되지 않은 데는 매우 타당한 이유가 있으며, 그 중 많은 부분이 연료로 우라늄과 플루토늄을 사용하는 것과 관련이 있습니다.
우라늄은 비싸고 희귀할 뿐만 아니라 핵무기를 만드는 데에도 사용될 수 있습니다. 이 원자로는 또한 안전하게 보관해야 하는 방사성 폐기물을 생성하며, 2011년 후쿠시마에서 본 것처럼 치명적인 용융 붕괴의 위험이 매우 높습니다.
1940년대부터 과학자들은 훨씬 더 안전한 방법을 약속하는 용융염 원자로(용융염 원자로 또는 용융염 원자로)로 알려진 대안을 연구해 왔습니다.
이 원자로는 우라늄과 플루토늄 대신 어디에나 있는 은빛 금속 토륨을 사용하는데, 이는 폭탄 제조에 사용하기 쉽지 않습니다. 또한 이러한 원자로는 기존 원자로와 동일한 위험을 일으키지 않는 방식으로 작동합니다.
이는 고체연료봉 대신 고온에서 원자로를 흐르는 용융염에 토륨이 녹아 있기 때문이다. 이 형태의 액체 염은 냉매 역할을 하여 고압 수냉식 시스템이 필요하지 않으며, 연료가 공기에 노출되어 사고가 났을 때 빠르게 냉각되어 고체로 변합니다.
방사성 물질로 넓은 지역을 빠르게 덮을 수 있는 기존 원자로와 비교할 때 이는 잠재적인 환경 오염을 크게 제한합니다.
과학자들의 약속에도 불구하고 용융염 원자로의 기술 개발은 더뎠습니다. 실험은 60년대와 70년대에 미국에서, 그리고 아시아와 유럽에서 수행되었습니다. 보다 최근에 우리는 네덜란드의 한 연구 그룹이 기술을 산업 에너지원으로 전환하기 위한 실험을 시작하는 것을 목격했습니다.
최근 중국이 이 분야에서 선두를 달리고 있다. 2011년 그의 정부는 간쑤(Gansu)성 우웨이(Wuwei)의 사막 도시에 용융 토륨 염 원자로 건설 계획을 승인하고 과학자들에게 이 원자로를 가동할 기술을 개발하도록 지시했습니다. 현재 사우스차이나모닝포스트(South China Morning Post)에 따르면, 2메가와트의 프로토타입 원자로 건설은 다음 달에 완료될 예정이며 첫 번째 테스트는 빠르면 9월에 시작될 수 있습니다.
이러한 계획이 실현된다면 이 공장은 세계 최초로 가동 중인 용융토륨염 원자로가 된다. 정부 과학자들은 최대 100MW의 전력을 생산할 더 큰 용융 토륨 원자로 개발을 위한 발판으로 이를 사용하기를 희망하고 있습니다. 최초의 상업용 원자로 건설은 2030년까지 완료될 예정이다.
계획은 야심차지만, 특히 과거에 기술을 방해했던 기술적 장애물과 관련하여 몇 가지 과제가 남아 있습니다. 용융염 원자로가 직면한 주요 문제 중 하나는 부식입니다. 방사성 용융염은 파이프라인이나 기타 구성 요소를 부식시키는 경향이 있기 때문입니다.
다른 하나는 에너지 생산을 제어하는 프로세스를 나타냅니다. 기존의 원자로는 연쇄 반응과 지속적인 에너지 생산을 유도하는 방식으로 우라늄 원자를 핵분열할 수 있는 반면 토륨은 자체적으로 이를 수행하기에 충분한 핵분열성 물질을 포함하지 않습니다. 이것은 필요한 반응을 유발하는 데 도움이 되는 우라늄 또는 기타 물질과 여전히 혼합되어야 함을 의미합니다.
토륨 원자로는 이전에 산업 규모로 테스트된 적이 없으며 많은 사람들이 그것이 나타날 것이라고 의심합니다. 어쨌든 중국 과학자들은 10년 전 프로젝트가 시작된 이래 이 분야의 연구 개발을 주도해 왔으며 마침내 자신의 성과를 세계에 보여줄 준비가 된 것 같습니다.
2021-07-20 19:30:01
작가: Vitalii Babkin