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Thorium, ein neues, altes Material, das das Potential hat, unsere Energieprobleme ohne die immensen Gefahren der Uran-Atomkraftwerke zu lösen. (Bildmontage: Niki Vogt, Hintergrundbild "Thor": Flickr.com, TNS Sofres, thor, Bildlizenz: CC BY 2.0)

Sichere Kraftwerke und 100 Jahre Auto fahren ohne aufzutanken – Dank Thorium

21. August 2018 | Autarkie | Freies Leben | Wissenschaft | Forschung | connectiv.events

Ist Thorium der Brennstoff der Zukunft? Nach den Katastrophen von Fukushima und Tschernobyl suchte man nach neuen Wegen und so erinnert sich die Industrie wieder an ein Material, das seine Auferstehung feiert und jetzt wieder als Hoffnungsträger für Atomkraftwerke gehandelt wird.

Deutschland hat mit der Technik schon reichlich Erfahrung. Wenn überhaupt ein Kraftwerks-Konzept mit der der Einordnung als „sicher“ nahkommt, dann ist es der in Deutschland entwickelte Thorium-Hochtemperaturreaktor nach dem Kugelhaufen-Prinzip. Dabei wird Thorium mit einem geringen, natürlichen Uran-Anteil in Graphit schalen eingeschlossen, Das sind dann ungefähr tennisballgroße, anthrazitglänzende Kugeln. Der Vorteil: Strahlende Abfallprodukte dringen nicht hinaus.

 

 

Thorium ist von dem  schwedischen Chemiker Jöns Jakob Berzelius nach dem germanischen Gott Thor benannt worden und ein natürlich vorkommendes Element in der Erdkruste. Das Isotop kommt in der Erde dreimal häufiger vor, als Uran. In seiner natürlichen Form ist Thorium nahezu nicht radioaktiv, im Gegensatz zu Uran. Durch den Beschuss mit Neutronen wird das Material spaltbar gemacht. Dann wandelt es sich in Thorium-233 um, das wiederum in wenigen Minuten zu Proactinium-233 zerfällt. Dieses muss nun von einem weiteren Neutroneneinfang geschützt werden, so dass es in rund 27 Tagen zu Uran-233 zerfallen kann. Auch das strahlt, aber in der darauffolgenden Zerfallsreihe bleiben weniger langlebige (strahlende) Isotope zurück als beim üblichen Uran-Reaktor. Uran-233 ist überdies ein hervorragender Kernreaktor-Brennstoff, mit dem sich eine Kettenreaktion aufrechterhalten lässt: Unter Neutronenaufnahme setzt Uran-233 weitere Neutronen frei, die weiteres Uran-233 zur Spaltung anregen – und nebenbei weiteres Thorium-232 zu Thorium-233 umwandeln, womit sich der Kreislauf schließt.

 

Weltweite Thoriumvorräte

Weltweite Thoriumvorräte | Quelle: Uranium 2011: Resources, Production and Demand (OECD NEA/IAEA, 2012)

 

Dass Thoriumreaktoren wesentlich sicherer sind, als die üblichen AKW-Reaktoren liegt daran, dass hier ganz andere Temperaturen im Spiel sind. Gekühlt wird hier mit dem Edelgas Helium, das in dem Reaktor sehr heiß wird (deshalb der Name von Helios=Sonne). Dazu müssen allerdings besonders widerstandsfähige Wände um den Reaktor errichtet werden, doch durch das Helium kann es gar nicht zu einer Wasserstoffexplosion kommen, wie sie in Fukushima das Kraftwerk zerrissen hat. Überdies werden Heliumkerne unter den Bedingungen, die im Thorium-Reaktorherrschen, nicht radioaktiv. Ein Austreten des Kühlmittels wäre nicht gefährlich und nicht radioaktiv. Nicht einmal ein kompletter Ausfall der Kühlung würde zur Katastrophe entarten, denn bei dieser Technik überschreitet die Temperatur im Reaktor nie die 1600 Grad Celsius, denn mit steigender Temperatur verringert sich die Zahl der Spaltprozesse. Sozusagen eine von der Physik eingebaute Notbremse. Die Brennelemente-Kugeln sind genau für diesen Temperaturbereich ausgelegt, daher kann es auch nicht zu einer Kernschmelze wie in Fukushima oder Tschernobyl kommen. Es spricht also vieles für die Thorium-Technologie.

 

 

Thorium kann darüberhinaus nicht nur in Kraftwerken eingesetzt werden. Eine amerikanische Firma entwickelt bereits neue Antriebssysteme für Fahrzeuge. Für ihre Tests verwendet die Firma „Laser Power Systems“ aus Connecticut kleine Thorium-Blöcke. Die Hitze, die im Inneren des Blocks entsteht, wird dazu eingesetzt, um Wasser mit einem Laser zu erhitzen. Durch den dabei entstehenden Wasserdampf wird eine Mini-Turbine angetrieben. Das ist der Motor der Thorium-Autos.

China, Indien und Norwegen fangen bereits an, Thorium-Reaktoren zu bauen. Die Technologie wurde schon seit den 60er Jahren erforscht. Und noch einen großen Vorteil hat der Thorium Reaktor: Er produziert keinen Plutonium-Abfall. Damals war das aber ein Nachteil, denn das Militär brauchte damals Plutonium, um Atom-Bomben zu bauen. Deshalb wurde die Thorium-Technologie nicht weiter verfolgt und der Einsatz des hocheffizienten und umweltfreundlichen Thoriums zu Gunsten von Uran wieder fallengelassen. Zudem ist Thorium sehr günstig. Uran ist rund fünfmal teurer. Ein weiterer Grund, die Erforschung der Anwendung von Thorium jahrelang nicht mehr weiter zu verfolgen.

Die heute entwickelten Antriebsmodelle für Autos wiegen ungefähr 250 Kilo und können problemlos in zeitgenössische Autos eingebaut werden. Ein Gramm Thorium soll umgerechnet den gleichen Energiewert wie 28.000 Liter Benzin haben. Mit acht Gramm Thorium könnte ein Auto also 100 Jahre lang fahren, ohne jemals wieder Treibstoff nachtanken zu müssen. Die Firma Laser Power Systems entwickelt diese Antriebstechnologie gerade weiter. Das Ziel ist es, sie für die Serienproduktion fit zu machen.

 

 

Man darf raten, welche Industrien überhaupt nicht begeistert über ein solches Auto sind. Zum Beispiel wäre da die Ölindustrie, die kein Interesse daran hat, dass kaum noch Öl, Diesel und Benzin verbraucht wird. Auch die Motoren-Zulieferindustrie für die Automobilindustrie wäre nicht begeistert, wenn für ihre Motoren kein Bedarf mehr bestünde. Die Länder im Nahen Osten, wie Saudi Arabien würden wieder in sehr einfache Lebensumstände zurückfallen, wenn die Ölmilliarden nicht mehr sprudeln. Dafür könnten aber die Länder der Region endlich wieder in Frieden leben und sich selbst entwickeln, weil der Westen, namentlich die USA keine so großen Interessen mehr dort hätten – wenn das Öl nicht mehr gebraucht würde.

Wir dürfen gespannt sein.

 

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