Proč ještě nejezdíme na thorium

thumbnail

Použijme izotop thoria pro konstrukci palivového článku a tím pohánějme motor. Jeden gram thoria vydá více energie než cisterna benzínu.

Je to už několik let, co firma Laser Power Systems představila svoji smělou vizi. V roce 2011 prohlásila, že do dvou let představí prototyp vozidla poháněného thoriovým reaktorem. Vyráběl by teplo a šlo by v podstatě o parní pohon, soustavu parních turbín.

Koncept to byl velmi smělý, navazoval na podobné počiny, jako byl třeba Ford Nucleon. Fordu se ale v roce 1958 podařilo vývoj dotáhnout pouze do makety. Především stínění před „tvrdým“ zářením byl velký problém. Dodnes neznáme vhodnější materiál než olovo a dostatečné opláštění reaktoru pak kvůli hmotnosti vylučovalo jeho použití v automobilech.

S thoriem je to jiné, především díky jeho tzv. rozpadové řadě. Thorium se na Zemi vyskytuje v podobě izotopu Th232, který je nesmírně stabilní, poločas rozpadu je kolem 15 miliard let. Thorium se sice dnes používá v pokusných atomových reaktorech, ale z hlediska použití v automobilovém průmyslu zcela nevhodně. V tzv. množivém reaktoru se zachycením neutronu změní na uran U233 a potom se s tím pracuje podobně jako s klasickým uranovým palivem.

Pro použití v autě je výhodné to, že se thorium štěpí pomocí alfa a beta rozpadů. Produkuje tedy částice, které odstíní i tenký hliníkový plech.

Štěpíme thorium

Thorium se většinou vyskytuje ve svém nejstabilnějším izotopu Th232. Pro použití v palivovém článku v autě je ale mnohem vhodnější izotop Th229 nebo Th228. Tyto izotopy mají poločas rozpadu kolem roku a půl, takže by dokázaly produkovat dostatečné množství energie.

Postupem času se totiž Th228 rozpadne až na neškodné olovo, přičemž projde celou řadou přeměn. Energie vyřazených částic je různá, v průměru od 1 do 5 MeV, což je dostatečné množství tepla pro pohon vozidla. Problém je ale s výrobou a především s cenou vyrobeného izotopu Th228.

Řešení od Laser Power Systems

Automobil této firmy má spalovat „levné“ thorium Th232, které se má štěpit pomocí zařízení, jemuž ve firmě říkají Thorium laser. Laser ozáří thoriové jádro, které by prostřednictvím rozpadů alfa a beta produkovalo dostatečné množství energie k ohřátí vody na páru. Ta by se pak v soustavě parních mini turbín měnila na energii pro pohon kol vozidla a pro napájení laseru.

Toto řešení před dvěma lety ve světě způsobilo velký rozruch, ale zřejmě zůstane pouze u něj. Firma na konkrétní otázky ohledně technického řešení odpovídá jenom velmi vágně tím, že je potřeba ještě další výzkum. A to mluvím o současném stavu, kdy se již měl montovat první z prototypů.

Záměr by mohl fungovat, pokud by se použil isomer thoria Th229m. Při jeho ozáření laserem by mělo dojít k uvolnění dostatečného množství energie pro pohon auta. Nicméně výroba tohoto isomeru bude také velmi nákladná.

Thoriové auto by mohlo fungovat i bez laseru, pokud by jezdilo na Th228 a dokázali jsme tento izotop snadno vyrábět. V tom případě by samovolný rozpad uvnitř palivového článku produkoval velké množství energie pro ohřev vody na páru a zbytek je už klasické inženýrské řešení, jak navrhnout systém parních turbín, aby auto jezdilo.

Produkci energie ale nelze nijak zastavit. Auto by muselo být pořád v pohybu, nebo energii spotřebovávat jiným způsobem. Třeba výrobou elektřiny do veřejné sítě.

Při našich současných znalostech a technologiích je pohon auta atomovou energií pořád stejné sci-fi, jako to bylo v roce 1958. Něco jiného je použití v lodích nebo velkých lokomotivách, ale tam jde pouze o zmenšenou variantu běžně provozovaných reaktorů, které se do auta nehodí. A tak thorium zůstává palivem budoucnosti.

zdroj: vtm.e15.cz

Sdílet tento článek

Líbí se Vám Pan Občan?


Co si o tom myslíte? komentujte! :)