Reaktor thorium cina

Jenis-Jenis Reaktor Torium

Reaktor torium adalah reaktor nuklir eksperimental yang dirancang untuk menggunakan torium sebagai siklus bahan bakar nuklir. Di seluruh dunia, banyak prototipe reaktor torium berbasis China menunjukkan potensi yang besar. Jenis-jenis reaktor torium meliputi reaktor torium fluorida cair (LFTR), reaktor garam lebur (MSR), reaktor siklus bahan bakar torium-uranium padat, dan reaktor berpendingin gas suhu tinggi (HTGR).

• Reaktor torium fluorida cair (LFTR): LFTR adalah reaktor nuklir yang menggunakan torium sebagai bahan bakar. Reaktor ini termasuk dalam keluarga reaktor garam lebur. Pada LFTR, bahan bakar torium dilarutkan dalam garam fluorida cair. Penggantian bahan bakar padat dengan bahan bakar cair memungkinkan pengisian bahan bakar yang berkelanjutan dan daur ulang yang mudah. Di atas keuntungan MSR, LFTR memiliki limbah nuklir yang rendah, dapat menghasilkan uranium-233 yang mudah membelah dari torium, dan tahan terhadap proliferasi senjata nuklir.
• Reaktor garam lebur (MSR): MSR adalah jenis reaktor nuklir baru di mana pembangkitan panas terjadi dalam garam lebur cair. MSR dapat menggunakan torium sebagai bagian dari campuran bahan bakar. Garam dapat melarutkan dan mentransfer panas. Dengan menggunakan torium sebagai bahan bakar, MSR dapat mengubah hingga 80% energi menjadi listrik. Selain itu, reaktor garam lebur menghadapi risiko yang lebih rendah; jika terjadi kecelakaan, bahan bakar akan meleleh, dan inti reaktor akan mendingin dengan sendirinya karena gravitasi. Bahan bakar tidak akan dapat meleleh atau bocor ke lingkungan.
• Reaktor siklus bahan bakar torium-uranium padat: Reaktor siklus bahan bakar torium-uranium padat biasanya menggunakan bentuk bahan bakar dua siklus. Uranium pertama kali digunakan untuk memulai reaktor, dan torium kemudian dapat menggantikan atau mengganti uranium setelah jumlah uranium-233 yang mudah membelah yang cukup dibiakkan dari torium.
• Reaktor berpendingin gas suhu tinggi (HTGR): HTGR adalah jenis reaktor nuklir. Reaktor ini dirancang untuk menghasilkan tingkat daya termal yang sedang dan tingkat daya termal yang dipancarkan tinggi. Desainnya menggunakan helium sebagai pendingin dan pereduksi energi neutron. Helium secara kimiawi inert dan tidak bereaksi dengan bahan lain. Oleh karena itu, hal ini memungkinkan suhu tinggi dan tekanan rendah untuk dipertahankan. Reaktor pembiak berdasarkan konsep konversi torium menjadi uranium-233 yang mudah membelah juga dapat didinginkan dengan gas. Desainnya biasanya menggunakan grafit untuk memperlambat neutron.

Spesifikasi & Perawatan

Spesifikasi inti reaktor China akan berbeda berdasarkan apakah itu LFTR, pembiak, atau jenis lain yang dibahas di atas. Umumnya, reaktor ini akan memiliki komponen dan spesifikasi berikut:

• Bejana Penahan: Ukuran bejana akan bervariasi berdasarkan permintaan dan akan memiliki ketebalan tertentu berdasarkan kebutuhan. Misalnya, dalam LWR standar, struktur penahannya sekitar 44 meter (145 kaki) tinggi dalam desain berbentuk bola, dengan ketebalan dinding sekitar 1 meter (3,3 kaki).
• Batang Kontrol: Panjang batang kontrol bervariasi sesuai dengan jenis reaktor dan desainnya. Misalnya, dalam reaktor RBMK, batang kontrol memiliki panjang sekitar 7,1 - 7,3 m.
• Batang Bahan Bakar: Panjang batang bahan bakar bervariasi tergantung pada jenis reaktor. Misalnya, dalam PWR, rakitan bahan bakar terdiri dari 264 batang, masing-masing sekitar 4 meter (13,2 kaki) panjangnya (tipikal untuk rakitan PWR 17x17).
• Pompa: Dalam PWR tipikal, terdapat 4 Pompa Sirkulasi Primer. Masing-masing pompa sentrifugal raksasa ini memiliki berat sekitar 170.000 kg, dengan tinggi 7,75 meter dan diameter impeller 2,2 meter.
• Penukar Panas: Dalam penukar panas yang tipikal, tingginya hampir 30 meter dan diameternya sekitar 7 meter.
• Struktur Penahan: Ukuran struktur penahan akan berbeda sesuai dengan jenis reaktor. Misalnya, dalam PWR tipikal, strukturnya seperti kubah dan desain bola. Tingginya sekitar 45 meter (148 kaki) dan diameternya 47 meter (154 kaki). Dindingnya setebal 1 m seperti kubah ganda.

Aspek penting dari reaktor torium adalah perawatannya. Dalam desain yang lebih baru, kebutuhan untuk perawatan komponen jauh lebih sedikit karena fitur keamanan pasif dan konsumsi bahan bakar yang rendah. Biasanya, beberapa aspek dari reaktor nuklir China akan membutuhkan pemantauan, perawatan, dan pelatihan yang konstan.

Komponen dari reaktor itu sendiri, seperti penukar panas, pompa, dll., akan memerlukan inspeksi dan penggantian berkala jika ada tanda-tanda keausan. Radioaktivitas sebenarnya terbatas pada sistem torium, sehingga akan lebih mudah untuk menangani dan membersihkan komponen yang diperlukan dibandingkan dengan desain uranium-plutonium.

Salah satu aspek terpenting dari setiap pembangkit listrik tenaga nuklir adalah pelatihan, perawatan, dan inspeksi sistem kontrol dan proteksi. Pemasangan teknologi digital membuatnya lebih mudah dan aman untuk memantau sistem ini dari jarak jauh. Namun, inspeksi dan penggantian berkala dari setiap bagian sistem digital yang diganti akan diperlukan. Batang kontrol dan sensor akan menjadi komponen penting di semua reaktor nuklir yang harus dimonitor dan diganti sesuai jadwal.

Pelatihan staf dan latihan darurat juga akan menjadi bagian penting dalam pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir.

Skenario

Reaktor torium China adalah teknologi yang menjanjikan untuk produksi energi sipil. Reaktor ini terutama digunakan dalam industri energi di negara-negara yang mencari alternatif untuk tenaga nuklir berbasis uranium.

Reaktor torium China memiliki potensi besar untuk digunakan dalam industri energi, tetapi kemungkinannya tidak berakhir di sana. Ada banyak aplikasi lain dari mineral ini yang dapat memperoleh manfaat dari sifat-sifatnya.

• Pencitraan dan Perawatan Medis:

  Sifat radioaktif torium memungkinkan terapi radiasi terarah, yang secara tepat memfokuskan perawatan kanker di dalam tubuh. Selain itu, torium dapat digunakan untuk meningkatkan sinar-X, membantu dalam pencitraan medis dan gigi. Dalam kedua kasus, manfaat torium dapat menyebabkan peningkatan diagnostik dan pengobatan untuk pasien.

• Industri Dirgantara dan Otomotif:

  Dalam industri otomotif dan dirgantara, paduan ringan sangat diminati. Industri ini terus mencari cara untuk menggunakan material yang ringan tetapi tetap cukup kuat untuk memenuhi kebutuhannya. Salah satu pilihan yang telah mulai dieksplorasi oleh beberapa produsen adalah menggunakan paduan yang mengandung torium. Torium, unsur yang terjadi secara alami, diperkirakan dapat meningkatkan kekuatan dan ketahanan paduan tertentu. Tidak hanya membuatnya lebih kuat, tetapi juga membantu membuatnya lebih ringan. Ini berarti bahwa mobil dan pesawat terbang dapat dibangun dengan material yang tidak menambah banyak berat tetapi tetap berkinerja sangat baik. Dengan memasukkan torium ke dalam proses produksi, industri ini berpotensi mendapatkan manfaat dari produk yang lebih berkualitas dan lebih ringan yang menggabungkan teknologi yang lebih maju.

• Optik dan Lensa Kamera:

  Torium dioksida adalah oksida dengan indeks bias tinggi dan sifat dispersi rendah. Ini telah digunakan di masa lalu untuk memproduksi lensa berkualitas tinggi untuk kamera, mikroskop, teropong, dan perangkat optik lainnya. Torium berkontribusi pada produksi gambar yang lebih tajam dengan membengkokkan (memantulkan) sinar cahaya secara efektif dengan pemisahan warna yang minimal.

• Industri Penerangan:

  Torium dulunya digunakan sebagai prekursor untuk menghasilkan lampu pijar. Lampu yang mengandung filamen torium memancarkan cahaya yang lebih terang dan memiliki masa pakai yang lebih lama daripada yang tidak. Industri pencahayaan memperoleh manfaat dari inovasi ini dengan menyediakan konsumen dengan produk yang lebih berkualitas. Namun, karena masalah kesehatan yang terkait dengan radioaktivitas, penggunaan torium dalam pencahayaan telah dihentikan.

• Eksplorasi Luar Angkasa:

  Dalam baterai nuklir, torium dapat digunakan sebagai bahan bakar dalam generator termoelektrik radioisotop (RTG). Generator ini menyediakan tenaga listrik untuk pesawat ruang angkasa selama periode waktu yang lama. Inklusi torium menawarkan sumber bahan bakar alternatif untuk perangkat tersebut, memperluas jangkauan pilihan bahan bakar yang digunakan dalam misi eksplorasi luar angkasa.

• Radiografi Industri:

  Torium dapat digunakan dalam radiografi industri, di mana isotopnya digunakan sebagai sumber radiasi untuk pengujian non-destruktif. Dalam radiografi industri, para peneliti memeriksa benda tanpa merusaknya. Torium dapat menjadi bagian dari perangkat yang menghasilkan radiasi yang digunakan untuk melihat ke dalam berbagai hal. Ini bisa termasuk memeriksa pipa, lasan, dan bagian penting lainnya dan memastikan bahwa semuanya baik. Dengan menggunakan torium, orang dapat memeriksa masalah dan memastikan semuanya baik-baik saja tanpa merusak apa pun.

• Aplikasi Militer:

  Torium telah dieksplorasi untuk berbagai penggunaan militer, termasuk proyektil penetrasi lapis baja dan bom penetrasi. Torium juga mungkin memiliki aplikasi spesifik dalam senjata atom; namun, informasi komprehensif tentang aplikasi ini dibatasi untuk personel militer yang berwenang.

Cara Memilih Reaktor Torium China

Pembeli bisnis dapat mempertimbangkan faktor-faktor berikut saat memilih model reaktor torium China.

• Desain Inti

  pembeli perlu memeriksa desain inti reaktor. Mereka harus mempertimbangkan jenis bahan bakar yang digunakan dalam desain reaktor, mekanisme pembiakan bahan bakar, dan sifat termal inti. Dalam beberapa reaktor torium seperti Reaktor Torium Fluorida Cair (LFTR), inti biasanya menggunakan kombinasi bahan bakar torium dan uranium yang dilarutkan dalam garam lebur.

• Fitur Keamanan

  Keamanan adalah perhatian utama dalam desain reaktor nuklir. Pembeli perlu mempelajari fitur keamanan bawaan dari model reaktor. Mereka harus mencari desain yang memiliki banyak lapisan mekanisme keamanan pasif dan aktif. Misalnya, dalam kasus Reaktor Pembiak Cepat Logam Cair (LMFBR), pilihan pendingin natrium, bersama dengan fitur keamanan bawaannya, memainkan peran penting dalam memastikan keamanan reaktor.

• Kematangan Teknologi

  Kematangan teknologi reaktor dapat memengaruhi proses pengambilan keputusan. Beberapa pembeli mungkin lebih suka memilih model reaktor torium dengan teknologi yang sudah berkembang. Pembeli dapat mempelajari kekuatan dan kelemahan dari setiap teknologi reaktor torium baru dan yang sudah ada. Misalnya, LFTR masih dalam pengembangan teoritis dan tidak memiliki pabrik pengoperasian untuk verifikasi skala besar.

• Pertimbangan Ekonomi

  Pembeli perlu mempelajari berbagai aspek ekonomi dari reaktor torium. Pertama, pembeli dapat menganalisis biaya modal awal dari berbagai reaktor torium. Biaya tersebut juga mencakup pengeluaran yang terkait dengan penanganan bahan bakar, pendinginan, pengelolaan limbah, dan kepatuhan peraturan. Kedua, pembeli dapat memperkirakan kinerja ekonomi jangka panjang dari model reaktor, termasuk perawatan, efisiensi operasional, dan pemanfaatan bahan bakar.

Tanya Jawab

T1: Siapa yang membuat reaktor torium di China?

J1: Pembuat reaktor torium China seperti Guo Dong melakukan penelitian skala kecil dan besar untuk reaktor nuklir torium.

T2: Berapa banyak reaktor nuklir yang ada di China?

J2: China memiliki lebih dari 60 reaktor nuklir yang beroperasi dan sejumlah besar yang sedang dibangun.

T3: Apakah China menggunakan torium dalam reaktornya?

J3: Ya, selain uranium, China menggunakan torium dalam reaktornya. Para peneliti sedang meneliti reaktor nuklir yang secara eksklusif akan menggunakan torium.

T4: Apa masa depan torium dalam energi nuklir di China?

J4: China berencana untuk terus meneliti torium sebagai bahan bakar untuk reaktor nuklir. Ada kemungkinan bahwa proyek energi nuklir di masa mendatang di China akan menggunakan hanya torium.