Torium – en studie ur ett kärntekniskt perspektiv



Yüklə 442,12 Kb.
Pdf görüntüsü
səhifə1/16
tarix05.03.2018
ölçüsü442,12 Kb.
#30369
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16


Rapportnummer: 2013:03  ISSN:2000-0456

Tillgänglig på www.stralsakerhetsmyndigheten.se

Torium – en studie ur ett 

kärntekniskt perspektiv



2013:03

Författare:

Per Andersson

Fredrik Nielsen

Forskning




SSM perspektiv

Bakgrund

Sverige har en exportlagstiftning som kontrollerar utförsel av speciellt 

känslig utrustning som kan tänkas komma till användning för bl.a. tillverk-

ning av kärnvapen. Syftet är att förhindra att någon stat eller organisation 

införskaffar sådana vapen. Utrustningen det är frågan om har ofta en legi-

tim användning i civil industri men kan ha vissa speciella egenskaper som 

gör den användbar för kärnvapenframställning. Det är SSM som handläg-

ger ärenden som rör export av kärnämne och kärnteknisk utrustning. Det 

är viktigt att myndigheten har tillräcklig och aktuell kunskap i ämnet för 

att korrekt kunna bedöma inkomna exportansökningar.



Syfte

Totalförsvarets forskningsinstitut, FOI, fungerar som teknisk rådgivare till 

SSM i exportkontrollärenden. SSM, liksom tidigare SKI, har sett ett behov 

av att försäkra sig om att kompetensen bevaras och förnyas inom området. 

FOI har därför fått i uppdrag att studera exportkontrollerade produkter. Den 

här rapporten är resultatet av ett sådant projekt och berör toriums kärntek-

niska användning. Torium kan användas som fertilt material i kärnreaktorer 

men dess användning idag är mest i svetsningselektroder och smältdeglar. 

Torium skulle även kunna användas för framställning av uran till kärnvapen.

Resultat 

Den nu resulterande rapporten berör kortfattat toriums egenskaper, fö-

rekomst samt dess användningsområden utanför den kärntekniska indu-

strin. Toriums kärnbränslecykel presenteras, inklusive bränsleframställning 

och upparbetning. Omfattande härdberäkningar har gjorts för att bl.a. ut-

röna om det uran som framställs kan användas för kärnladdningar. Några 

exempel på forsknings- och utvecklingsreaktorer med torium gås igenom, 

speciellt presenteras Indiens planerade toriumprogram.

Vi har valt att låta rapporten vara översiktlig utan att gå in på detaljer för att 

inte sprida information som kan vara känslig. Därmed kan flera intressenter 

såsom andra myndigheter, berörd industri och intresseorganisationer få till-

gång till resultatet. Förutom rapporten har projektet resulterat i att personal 

på FOI och SSM fått ökad insikt i processerna genom bl.a. litteraturstudier.

Behov av ytterligare forskning 

FOI har i tidigare projekt studerat tungvattenproduktion, urananrikning 

med gascentrifugering och laser, urankonvertering, forskningsreaktorer 

och upparbetning.  Dessutom har dåvarande SKI genomfört en separat 

studie av grafit ur exportkontrollsynpunkt. För att upprätthålla och vidga 

kompetensen att bedöma produkter ur exportkontrollsynpunkt kan ytterli-

gare studier behöva göras på andra delar av kärnbränslecykeln.

Projekt information 

Kontakt person SSM: Lars Hildingsson

Referens: SSM 2009/4561/5037009-02

SSM 2013:03





2013:03

Författare:

Per Andersson och Fredrik Nielsen

Totalförsvarets forskningsinstitut, Stockholm

Datum: December 2012

Rapportnummer: 2013:03 ISSN:2000-0456

Tillgänglig på www.stralsakerhetsmyndigheten.se

Torium – en studie ur ett  

kärntekniskt perspektiv



Denna rapport har tagits fram på uppdrag av Strålsäkerhetsmyndigheten, 

SSM. De slutsatser och synpunkter som presenteras i rapporten är förfat-

tarens/författarnas och överensstämmer inte nödvändigtvis med SSM:s.

SSM 2013:03




Förord 

Fördjupande studier av kärnbränslecykelns alla delar är ett led i FOI:s arbete att 

upprätthålla och vidareutveckla kompetensen på det kärntekniska området. Dessa 

kunskaper är av stor vikt, bland annat för att kunna göra goda bedömningar rörande 

exportkontroll av kärnteknisk utrustning och för att kunna göra bedömningar av ett 

lands kärntekniska kapacitet och dess förmåga att framställa kärnvapen. FOI kan 

genom dessa studier ge ett bättre stöd till Strålsäkerhetsmyndigheten rörande nukleär 

exportkontroll. 

 

Rapporten är ett resultat av breda litteraturstudier om den toriumbaserade kärnbräns-



lecykeln kombinerat med beräkningar av härdsammansättningar, sönderfallskedjor 

och relaterade fysikaliska processer. 

SSM 2013:03



 

 



Innehåll  

Sammanfattning ....................................................................................... 3

 

Summary ................................................................................................... 4

 

1. Inledning ............................................................................................... 5

 

1.1. Förekomst ...................................................................................... 5



 

1.2. Icke-nukleär användning ............................................................... 7

 

2. Toriums bränslecykel .......................................................................... 9

 

2.1. Framställning av torium ................................................................. 9



 

2.2. Torium som fertilt material ............................................................. 9

 

2.3. Upparbetning av toriumbaserat bränsle ...................................... 12



 

3. Toriumdrivna forsknings- och utvecklingsreaktorer ..................... 14

 

3.1. Molten-Salt Reactor Experiment.................................................. 14



 

3.2. Shippingport Atomic Power Station ............................................. 16

 

3.3. HTGR-liknande reaktorer ............................................................ 16



 

4. Indien .................................................................................................. 19

 

5. Toriumreaktorers härd ...................................................................... 22

 

5.1. Reaktorbeskrivning ...................................................................... 24



 

5.2. Bränsle ......................................................................................... 24

 

5.3. Använt bränsle ............................................................................. 25



 

5.4. Regenereringsfaktor .................................................................... 28

 

6. Indikatorer på militära användningsområden ................................ 29

 

7. Ekonomiska aspekter ........................................................................ 30

 

Appendix 1: Exportkontrollerade produkter relaterade till toriums 

bränslecykel ........................................................................................... 32

 

Referenslista .......................................................................................... 41

 

 

 



  

Figur 1 (monazitsand) publiceras med generell licens från upphovsrättsinnehavaren DOE. 

Figur 2 (glödstrumpa) publiceras med generell licens från upphovsrättsinnehavaren. 

Figur 4 (MSRE) publiceras med generell licens från upphovsrättsinnehavaren DOE. 

Figur 5 (monazitsand) publiceras med generell licens från upphovsrättsinnehavaren Stefan 

Kühn. 


Figur 6 (PFBR) publiceras med generell licens från upphovsrättsinnehavaren IGCAR. 

Figur 7 (reaktortank) publiceras med generell licens från upphovsrättsinnehavaren IGCAR. 

 

SSM 2013:03





Yüklə 442,12 Kb.

Dostları ilə paylaş:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2022
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə