Toriumkäyttöinen sulasuolareaktori

Abstract

Kasvava energiankulutus ja paheneva ilmastonmuutos luovat tarpeen uudenlaisille ja parannelluille energiantuottomenetelmille. Yksi potentiaalinen vaihtoehto osana kasvavien haasteiden ratkaisua on ydinvoima. Ydinvoima tarjoaa runsasta, hiilivapaata ja vakaata energiantuottoa.

Tämä opinnäytetyö käsittelee toriumkäyttöisiä sulasuolareaktoreita (TMSR, torium molten salt reactor). TMSR on yksi lupaavimmista tulevaisuuden ydinenergian tuotantomenetelmistä. TMSR käyttää nestemäistä sulasuolaseosta, joka toimii fissiilin ydinpolttoaineen kantajana sekä lämpöä kuljettavana jäähdytinaineena. TMSR soveltuu luonnosta saatavan toriumin hyödyntämiseen, mikä ei ole mahdollista perinteisillä kevytvesireaktoreilla.

Opinnäytetyön aihealuetta pohjustetaan selittämällä ydinenergian perusperiaatetta, fissioreaktiota ja sen hyödyntämistä ydinvoimaloissa. Tämän pohjalta siirrytään tarkastelemaan toriumia alkuaineena, sen esiintymistä maankuoressa, sekä sen käyttömahdollisuuksia ja edellytyksiä ydinpolttoaineena. Tämän jälkeen työssä keskitytään sulasuolareaktoriin, sen toimintaperiaatteeseen, rakenteeseen ja sen käyttämän sulasuolaseoksen koostumukseen ja merkitykseen. Tekstissä kerrotaan sulasuolareaktoriteknologian taustasta ja mainitaan historiallisia kuin myös moderneja sulasuolareaktorikonsepteja. Työhön on kerätty lista merkittävimmistä TMSR-teknologiaan liittyvistä vahvuuksista, heikkouksista, mahdollisuuksista ja uhista. Työn lopussa tarkastellaan toriumin ja sulasuolareaktorien kehityksen nykytilannetta ja tulevaisuuden näkymiä.

Opinnäytetyö on kirjallisuuskatsaus, jonka tarkoituksena on olla kattava selitys toriumin ja sulasuolareaktorien sovelluksista, käyttömahdollisuuksista ja potentiaalista kestävänä, turvallisena ja tehokkaana ydinenergiamenetelmänä tulevaisuudessa.