更安全的核燃料發電首度測試，專家：核電有望翻身

相較於現今核能發電普遍使用的鈾燃料，釷燃料蘊藏量更豐富，產生的核廢料少，使用上也比鈾更安全。如今睽違近半個世紀，荷蘭核研究公司 NRG 首度完成使用釷進行核裂變的測試。當投資者對核能發電的投資來到冷卻期時，麻省理工學院技術評論對這次實驗指出，釷燃料發電可能為核電帶來重大突破，許下更安全的核能源未來。

除了 NRG，美國也有幾家初創公司在探索這項技術；中國自 2011 年宣布一系列積極研究釷燃料發電的計畫，他們還預計在 15 年內要有一個釷鹽反應爐開始向電網供電。

根據世界核能協會指出，有數種反應爐都可以將釷當作燃料，如：重水反應爐、超高溫反應爐、沸水反應爐、壓水反應爐、快中子反應爐等，而熔鹽反應爐（包括液態氟化釷反應爐）、加速器驅動次臨界反應爐在過去尚屬理論。

美國「橡樹嶺國家實驗室」曾興建一個釷燃料熔鹽反應爐，於 1965~1969 年運作，但在 1973 年，美國政府突然中止所有與釷燃料發電有關的實驗，理由是鈾燃料增殖反應爐更有效率，且副產品無法用作製造核武器。此後 40 年除科學家在印度卡帕坎建設一個測試用的反應爐外，釷燃料的熔鹽反應爐研究漸漸沉寂。

目前有在進行釷燃料發電研究的國家包括：英國、美國、巴西、德國、印度、法國、中國、捷克、日本、俄羅斯、加拿大、以色列、荷蘭。現在，荷蘭核研究公司 NRG 突破長達 40 年的空窗期，成功使用釷鹽進行核裂變測試。

該公司在實驗中使用一個稱為「熔鹽快速反應器」的設備來燃燒釷鹽，理論上還可以消耗目前的鈾裂變反應爐產生的核廢料，將其當作新燃料。基於這次測試，研究人員希望可以開發出更穩定、能擴展規模的釷鹽反應爐。

釷普遍認為是更安全的核電燃料，當它被高能中子撞擊時，會轉化為可裂變的鈾-233，產生的放射性廢棄物比核電廠目前使用的鈾-235 廢棄物還安全，世界核能協會曾評論釷燃料發電是一項有潛質的技術，可望為現今的核能發電創造一番新景象。

根據維基記載，釷燃料發電有以下潛在優點：

• 釷的蘊藏量為鈾的 4 倍，與鉛一樣普遍。根據釷能源聯盟估計，若美國的用電量不變，該國的釷蘊藏量足以供電超過 1,000 年，礦藏中大部分都是可用的釷-232，相反的，鈾礦藏中只有 0.7% 是可用的鈾-235。

• 釷是一種較潔淨和較安全的核燃料，放射性大大低於鈾。

• LFTR（液態氟化釷反應爐）的天然設計使它成為一個安全的核反應爐，LFTR 在常壓中運作，因此不可能像福島核電廠一樣發生氫氣爆炸事故。當反應爐出現異常時，核裂變會自動停止，因此不會有爐心熔毀的情況發生。

• 利用釷廢料製造核武幾乎不可能。核物理學家 Alvin Radkowsky 說，釷反應爐產生的鈈少於一般反應爐產生鈽的 2%，當中又有很多鈽同位素不適合用作核武。

• 釷反應爐製造更少核廢料。科學家聲稱，有害的釷廢料少於鈾廢料 1,000 倍，釷廢料在數百年後就會變得安全，但鈾廢料要等數萬年。

• 運作中的釷反應爐除了釷以外不需其他燃料，釷也是不可分裂物質，因此它可與鈾、鈽等可裂變物質合用當成核燃料。

• 歐洲核子研究組織估計，1 噸釷可產生的電量相當於 200 噸鈾或 3,500,000 噸煤產生的電量。

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（首圖來源：Thorium Energy 截圖）