我們人類住在地球上,不斷耗損地球的資源,製造污染。而這些消耗與污染,在我們文明發展中,最終的解決之道,還是在於新科學技術的進步。最近看到了一則新聞,是關於用「釷」(thorium)為燃料的核分裂反應爐技術。讓人開了眼界,還發現了一些當初的愚蠢決策。
鈾不是唯一的核分裂反應燃料。跟據我收集到的資料,以「釷」為燃料的核分裂反應,有下列優點。
1. 產生的放射性廢料少且低,更不會產生劇毒的「鈽」(plutonium)
2. 釷分裂反應,是可以控制停止的。釷分裂反應,必須由外界不斷打入中子束,才能維持反應。因此中子束停了,反應也就停止。相對來說,鈾分裂反應一旦被觸發了,一個分裂的原子,會射出粒子,撞擊分裂其他原子,一直持續下去,直到鈾原子濃度低到某個程度為止。這個自發的反應過程,也就是我們熟知的「連鎖反應」(chain reaction)。這也是為什麼日本核電廠的災害,難以停止的原因。因此,相對比較而言,我們有科技可以控制「釷」分裂反應的停止,卻沒有科技可以停止「鈾」分裂反應。因此「釷」分裂反應是安全許多的核能。
3. 世界上釷的存量,估計是鈾的四倍。依據目前全球的能源使用量,釷分裂反應足夠支援人類使用一千年。當然,人類的能源使用會越來越多,因此實際可能不到一千年。
4. 釷的開採容易,世界各國都有許多儲存量,而且幾乎都是以純物質型態存在,不像鈾還需要分離程序。
5. 釷的分裂反應溫度較鈾低,但產生的總熱量是相當的。
6. 釷分裂反應爐,可以用來清除鈾反應爐的「鈽」廢料。也就是把含鈽的廢料,放進釷反應爐中,會把含鈽廢料進一步分裂。這是「釷」反應爐的一大優勢,可以處理現在無法處理的「鈽」廢料。而且更進一步,釷分裂反應爐,可以用作廢除核武的工具。也就是把現在的核子彈頭,放到釷分裂反應爐中,就自動把那個核子彈頭中的「鈽」原料給分解了。厲害吧!因此,釷分裂反應爐,勢在必行。
你可能要問,老兄!釷分裂反應要是這麼優,當初怎磨工業國家都沒有採用?是不是有什麼技術困難?還是有什麼陷阱,可能更毒?關於這些,我找到的答案,似乎很有希望,又讓人憤怒、啼笑皆非。
當初美國人其實,真的有考慮過使用「釷」而不是「鈾」,來作核能燃料。但是在冷戰時代時,美國人需要「鈽」來做核子彈。而「釷」反應爐不會產生「鈽」,因此他們決定採用「鈾」反應爐。看到這點原因,我們對這些軍閥、政客的愚蠢決策,感覺到憤怒不齒。
另一方面,當初美國也曾經開發出「釷」反應爐的原型,而且實驗運轉。後來因為政策轉向,於是計畫被廢棄。但從2008年起,美國許多國會議員已經要求重啟「釷」核反應爐的研究與開發。目前美國已將「釷」視為戰略資源。
1984年諾貝爾物理獎得主,歐洲核能中心前主任,義大利籍的Carlo Rubbia博士用「釷」做能量放大器的專利,已經被中國收購。中國預計2030年前,將「釷」分裂反應商業化。
Rubbia博士本人是樂觀估計,只要全球政客能夠投入資源,五年內「釷」和分裂反應的商業化可以實踐,並且解決鈾反應的能源問題。但對他這樣樂觀的態度,有些人比較保留。
目前印度已經積極投入研發,於2009年開始建立「釷」核電廠,預計2020年投入商業運轉。
早之前,由於鈾反應爐的工業規模龐大,各國不願太早放棄投資。但在日本核災變後,現在各國紛紛重新思考,轉向研發「釷」反應爐技術。