【核燃料、沙灘與電力:印度的長遠核能計劃】
艾德·根特Edd Gent 2018年12月3日 BBC
一說起印度的熱帶海灘,人們可能會聯想到陽光斑駁的棕櫚樹,口感辛辣的魚肉咖喱以及蓄著「長髮綹」的背包客。其實,海灘上還藏著一個秘密: 沙子裏含有豐富的釷。科學家認為,相較於傳統核燃料,釷更為清潔、也更加安全。
據估計,印度的釷礦儲量達30萬至85萬噸,有可能是世界上釷礦儲量最多的國家。長期以來,印度一直汲汲於釷礦開採,但卻進展甚緩。 如今核能技術再成焦點,印度的釷礦開採事業也重新回到了人們的視野中: 去年,荷蘭科學家啟動了幾十年來首個釷反應堆實驗項目;新興企業開始在西方國家推廣該技術;去年中國承諾,將投資33億美元用於開發釷燃料核能反應堆。
有支持者稱,相較於傳統核原料,釷不僅是能夠實現零碳排放,還能夠減少有害核廢料的產生,降低反應堆熔化風險。同時,釷要應用於核武器也比較困難。 雖然可再生能源領域科技發展迅速,但核能開發花費高昂,核能發電廠的安全指數以及核廢料的清潔度也未可知。因此,核能的商業化道路依舊迷霧重重。
為了獲得可觀的穩定能源,開發釷礦是印度的必由之路,這是由其獨特的歷史和地理因素決定的。雖然有人認為希望渺茫,(大規模開發釷能)不切實際,但印度人口可能在2060年突破17億大關,因此印度核能科學家認為,開發釷礦用於核能有利於保障國家能源安全,實現零碳排放。
「印度高度重視能源資源,」印度原子能部(DAE)前部長班納裏(Srikumar Banerjee)表示, 「我國佔世界人口比例的五分之一,要實現可持續發展只能依靠本土的能源資源。」
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部分出於地緣政治的考量,如今的商業核電站都以鈾為燃料。 西方國家的核能發展與原子彈的關係密不可分,這是由於鈾的副產品很容易發展為核武器。劍橋大學核工程師帕克斯(Geoff Parks)說: 「不同的時代,人們對於核燃料的選擇可能有所不同。上世紀50年代冷戰剛開始的時候,人們沒有選用釷做核燃料,最終拖到了如今的和平年代。」
與西方國家不同,印度的鈾礦儲量微薄,因此在開發核能領域,走上了不同的道路。 印度核工程創始人巴巴(Homi Bhabha)堅信,印度要發展長期戰略,就必須開發其豐富的釷礦資源。印度核能政策核心的「三階戰略」,也是出於這一點的考量。
原子裂變會釋放巨大的核能,可以用來發電,而釷不會自發裂變。自然狀態下的釷,衰變週期十分長,衰變時釋放的阿爾法射線甚至無法穿透人類皮膚表層,因此度假的人們大可不必擔憂在富含釷元素的海灘上曬日光浴會有害健康。
要將釷用於核領域,就要額外加入如釙等能夠自發裂變、釋放中子的元素。釷原子捕獲中子後,會裂變為鈾-233。鈾-233是鈾的同位素之一。(質子數相同,中子數不同的同種元素互為同位素。)
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2015年,辛哈(Ratan Kumar Sinha)接任巴納裏,成為DAE部長。他說: 「釷跟濕木材是一樣的。」他解釋說, 濕木材不易點燃,但只要放在用幹柴燃燒的火爐,濕木材也能燃燒。 因此印度「三階戰略」的前兩步,就是要研究如何將其儲量豐富的釷變成可以點燃的燃料。
釷反應堆技術的第一步是利用傳統的鈾燃料反應堆產生的副產品鈈。然後,將生成的鈈投入快中子增殖反應堆中,與更多鈾進行反應,產生更多的鈈。這一步驟的目的是為了得到更多中子,中子達到一定數目後,就能夠轟擊釷,讓釷裂變為鈾-233。釷反應的最後一個步驟是把鈾-233投入釷中。隨後,熱中子增殖堆便立即啟動了,以後只需添加釷礦,核反應堆就能一直維持正常工作狀態。
要實現巴巴的遠大規劃,可以說是困難重重。西方國家青睞鈾為核燃料,因此印度可以說是一意孤行。此前印度一直在開發核武器,加之其拒絶在《核不擴散條約》上籤字,幾十年來,印度一直被各國孤立,不與其進行核科技交流和核燃料貿易。
辛哈表示,2008年印度與美國簽訂了民用核能協議後,上述障礙已不復存在,印度核能發展應該會越來越快。上世紀七十年代印度成功研發鈾驅動的加壓重水反應堆(PHWR)後,研發就一直停留在第二階段,許多年來都沒有進展。1985年設計的一款反應增殖堆,到現在為止都沒有達到預設的40兆瓦發電量。而預計於今年研發完成的500兆瓦快速增殖反應堆(PFBR),原本在2010年就要投入生產,如今看來也是遙遙無期。
巴納裏稱,核能項目擴張之前,印度還需要積累大量的運行經驗。此外,釷燃料的轉化增殖也需要一定的時間——大概在十年左右,這是因為要建造第二座反應堆,鈈的產量就要翻一翻。而如果燃料是釷,週期則會更加漫長。這也就不難解釋為什麼在用釷進行裂變釋能之前,科學家要用鈈事先構建起一個過渡的紐帶。而如何從釷的反應殘渣中提取鈾-233,是科學家亟待解決的又一難題:燃料的轉換循環過程中產生的另一副產品鈾-232會釋放放射性很強的伽馬射線。
巴巴原子研究中心(BARC)的研究人員已成功進行過這一燃料轉過程的試驗,但大規模應用起來仍然存在問題,第一,必須建立起強輻射防護裝置;第二,必須研發出較為複雜的機器人系統,使得工人可以隔離輻射。
印度第一座用釷作燃料的核能反應堆——先進重水反應堆(AHWR)目前已經設計完成。 但當務之急並不是開土動工,設計負責人辛哈強調說,AHWR更多的是為燃料轉換循環提供實踐經驗,並示範其安全性。設計完成並不代表釷核能計劃已邁入第三階段,因為現階段裂變原料仍然需要人為補充,及獲取燃料循環的經驗和安全新措施。
最終的第三階段反應堆將是可自我運行的熱增殖堆,先投入鈾-233和釷做啟動,其後只需補充天然釷做燃料就可一直運作下去。至於如何設計出這樣一個反應堆,目前還沒有人知道。但人們已經達成共識,反應堆使用熔鹽混合物同時作燃料和冷卻介質,為最理想的方案。這一構思在中國和西方國家有著諸多擁護者;而印度已經將其推進到前期研發的階段。
但印度核電站承認,至少到本世紀50年代,印度都不可能利用釷提供大量的能源。但也有人持樂觀態度。拉瑪納(M. V. Ramana)教授任職於加拿大不列顛哥倫比亞大學,出版過一本書介紹印度的核政策,他說:「70年來印度一直在談論釷的開發,我認為在可以預見的未來,這個話題的熱度不會褪去。」
他說,人們已經對傳統核能的經濟效益產生了懷疑。沒人會去砸錢支持開發什麼兼容釷的反應堆、混合燃料再處理等等。支持者都說釷核項目功在千秋,拉瑪納則認為是言過其實了。釷核的安全性常常被人們提及,這是由於釷反應堆不容易發生堆芯融毀的核洩漏事件; 但拉瑪納稱,除非與真實反應堆規模等同的模擬試驗證明有效,一切理論推斷都不作數。他補充道:「在切爾諾貝核電廠爆炸,福島核洩漏發生之前,我們都覺得不會出這樣的事故。」
雖然短期內,釷裂變產生的鈾-232比較危險,但其輻射的類型和強度會隨著時間的推移而減弱,特別是在與其他同位素混合之後。帕克斯稱,長期看來,釷確實更容易儲存,釷核廢料也更容易處理。但由於目前尚未找到鈾-232的處理辦法,開發釷核無疑是撿芝麻丟西瓜。他說,釷核最大優勢在於其難以應用於核武器領域。雖然鈾-233可以用來造原子彈,但(要把鈾-232轉為鈾-233,)過程繁瑣複雜,十分雞肋。
新德里尼赫魯大學的物理學教授拉賈拉曼(Ramamurti Rajaraman)說,印度核計劃的推進同這些益處並無關係。他說:「其一部分是來源於我們體制的自豪感。」核電站長期以來都是印度國家旗艦工程,印度不會輕言放棄。更重要的是,如今在解除對印度的核孤立後,巴巴的核能自給自足理論仍然公信力十足。
在減少煤炭使用量的同時,印度也在盡量滿足經濟日益增長的能源需求。
印度原子能委員會現任成員,DAE前部長卡可德卡(Anil Kakodkar)說,毫無疑問,可再生能源是印度解決能源短缺問題的一大途徑。預計到2022年,印度可再生能源發電總量可達175吉咖瓦(1吉咖=109); 目前,印度的風能發電總量已居世界第4,太陽能發電量居世界第5。只可惜風能和太陽能不能作為整個國家持久的供電能源。他說:「除化石能源外,核能是能保證大型基底負荷發電的唯一選擇。印度的國情也決定了,基本上我們就得選用釷作為核燃料。」
為保證能源安全能源必須自給自足這一論述有待商榷。巴巴制定印度核能戰略時,人們低估了全球鈾礦的儲量,認為快速的核能擴張會導致鈾礦緊缺。但自20世紀90年代以來,全球核能發電一直處於下降趨勢,鈾礦的儲量也遠超過人類預期。
英國開放大學專攻能源政策的納托爾教授(William Nuttall)說,從歷史角度出發,不難理解印度為什麼對釷礦如此執著。只是鈾資源在短期內並不會枯竭殆盡,國際市場供應穩定,因此能源安全不成問題。即使不使用核能,還有其他能源選擇,也可以實現零碳排放。他表示:「使用核能,確實是因為它有助於緩解氣候變暖、捍衛能源安全,但也沒有那麼顯而易見的效果。」
印度並沒有把雞蛋都放在一個籃子裏。 在發展風能和太陽能之餘,政府還新批准建設12座重水反應堆,目前已經投入運營的有22座,正在建設中的已有9座。此外,印度還在集思廣益,尋求俄羅斯、法國和美國的反應堆設計方案。 但帕克斯認為,結合目前所取得的進展而言,印度選擇釷作為其長期保險戰略有其道理。他說:「印度制定了自己的長遠計劃,一直都沒有放棄。這一點是值得肯定的。相反地,英國(沒有自己的打算)應該受到指責。」
至於釷在發達國家的研究前景,連印度的核科學家們都深表懷疑。 卡可德卡說,發達國家的能源消費已無多大發展空間,而且其鈾核能發電技術也已經基本完善,因此沒有理由突然轉向發展釷核技術。他認為,在發展中國家,經濟正在起飛,能源消耗量與日俱增,釷礦儲量豐富,抗核武器擴散能力強,因此釷能發電是印度這類國家零碳排放的基本負荷發電廠的不二選擇。
他補充說:「如果要把無碳能源推而廣之,沒有核能是做不到的。而核能的進一步發展,沒有釷也是做不到的。因此總有人得領頭,率先開發這一未來的核燃料釷。」
【認識“釷”元素】
釷(Thorium舊譯作釖、鋀)是原子序數為90的元素,其元素符號為Th,屬錒系元素,具有放射性。其拉丁文名稱來自北歐神話的雷神索爾(Thor)。
釷-232會通過吸收慢中子而變成可作核燃料之用的鈾-233。釷、鈾兩種元素是核能發電廠最重要的燃料。
1828年,瑞典化學家永斯·貝采利烏斯在來自一個挪威島嶼的釷石礦中發現了新一種元素,此後以北歐神話的雷神索爾命名。1898年,瑪麗亞·居裏和格哈特·施密特分別並同時發現了釷的放射性。發現90年後,化學家才首次得以分離純的釷。
釷化物往往可以在獨居石的沙裏找到((Ce,La,Nd,Th)[PO4],包含4-12%的二氧化釷,ThO2),其他礦物包括與鋯石同晶型的方釷石((Th,U)O2)和釷石(ThSiO4)。榍石和鋯石也含少量釷。
在地殼裏平均每千克物質含7至13毫克釷,也就是說釷是鈾的含量的兩至三倍。由於釷親土,因此在所有矽酸鹽中均含少量釷。
澳大利亞、挪威、斯里蘭卡、加拿大、美國、印度、拉普蘭和巴西開採釷。土耳其有約80億噸未開採的礦藏。全世界年開採二氧化釷量估計為100萬噸。人的骨骼中每千克骨骼質約含0.002至0.012毫克釷。每天通過食物和飲水一個人約進食0.05至3微克釷。
純釷是銀白色的金屬,在室溫下在空氣裏它穩定,可以數月保持其金屬光澤。它逐漸氧化為灰色,最後為黑色。釷的物理特性與它含多少氧化物有關。一般純的釷含有百分之零點幾的二氧化釷。但是也可以製造極純的釷。純釷柔軟,延展性能很好,可以冷壓滾和拉長。釷具有多晶型性,有兩個不同的晶態。在攝氏1400度以上它是面心立方的,在這個溫度以下它是體心立方的。水對釷的腐蝕作用很慢。在大多數稀酸裏以及在濃鹽酸和磷酸裏它的溶解速度也很慢。在發煙硝酸和王水中它溶解迅速。粉狀或者屑狀的釷在空氣里加溫下很容易自燃。其火焰是白色、明亮的。
釷是從氧化釷中提取出來的。在氬空氣中或者在真空中氧化釷被鈣在高溫下還原。由於釷會與氫組成化合物因此無法使用氫來還原。還原後使用氟化氫沖洗,然後釷被過濾出來。
釷的氧化物被用來製作白熾罩。這樣的白熾罩是將布料浸在99%的硝酸釷和1%的硝酸鈰溶液中然後點燃製成的。在高溫下硝酸釷分解為氧化釷和氧化氮。由於釷的放射性,現在已經不再使用釷來做白熾罩了。
從1931年至1940年代末一種穩定的、膠質的二氧化釷混懸劑在血管攝影被作為放射性對比劑使用。但是這個用劑會聚集在微血管中,導致局部放射性過高和癌症。膽癌明顯與釷造影劑有關,釷造影劑還能引發一般非常少見的惡性肝臟癌症肝血管肉瘤。此外還有釷造影劑導致鼻腔癌的紀錄。一般病發發生在使用30至35年後。今天人們使用硫酸鋇和改善的、有香味的碘化合物取代釷造影劑。
了改善鎢惰性氣體焊接電極產生火花的性能其電極摻入1至4%的氧化釷。為了降低電子功函數放電燈的鎢絲摻有1-3%的二氧化釷。在造燈業中氧化釷還以薄膜或者薄片的形式作為收氣劑。由於二氧化釷的折射率比較高,因此在高品質的光學透鏡中也摻有釷。
釷的化學毒性估計非常小。它的危險性主要來自其放射性。釷毒性小的原因在於純釷及其最常見的氧化物的水溶性非常小,在一升水中只能溶0.0001微克的純釷。只有在酸性非常高、pH值低於4的溶液中它的可溶性才提高。此外草酸也可以提高釷的水溶性。
釷同位素232Th的半衰期為140.5億年,它的放射性比鈾238還要低。原因是因為由於它的半衰期高,因此它每秒鐘衰變的次數少,此外它衰變產物中半衰期比較低的也比較少。釷放射α粒子,因此它被吸入或者食入的話危險比較高。尤其粉狀的金屬和氧化物能夠進入肺,非常危險,會致癌。此外在放置釷和它的化合物的時候要注意它的衰變產物亦可能有放射性,如208Tl可以放射出260萬電子伏特的伽馬射線。
按照其在元素週期表中的位置釷在它的化合物中一般以正四價出現,正三價和正二價比較少見。而其鹽的溶液中,只存在正四價的釷離子。一個特殊點是錒系元素沒有固定整比的碳化合物。
二氧化釷(ThO2)是所有金屬氧化物中熔點最高的,達3300攝氏度。只有少數金屬如鎢和少數化合物如碳化鉭的熔點比它高。
硝酸釷(Th(NO3)4)是一種無色的、容易在水和酒精中溶解的化合物。硝酸釷是製造二氧化釷和金屬釷過程中的一個重要環節,在製造白熾罩的過程中也有應用。
氮化釷(Th3N4)由熾熱的釷與空氣中的氮反應而成,有青銅光澤。在空氣中它與水汽反應在數小時內分解。
碳化釷(ThC2)是黃色的晶體,其熔點為2655攝氏度。碳化釷在約9K時超導。碳化鈾和碳化釷的混合物在高溫反應堆中作為燃料。這種燃料是將釷和鈾的氧化物與碳混合加溫到1600至2000攝氏度製成的。
釷元素能否取代鈾、鈽(鈈)等核燃料作發電用途值得關注。葉恭平博士支持釷燃料發電因為釷的蘊藏量較多、燃料裝造較簡易、產生較少核廢料、不易製成武器,而且釷裂變發電較有效率等。
發展一個乾淨及安全的核子動力是一個備受重視的目標。根據科學期刊"Environmental Science & Technology"的說法,釷燃料發電可以提供一個超過1000年的能源,並可舒緩人類對環境的破壞。
在研究利用釷的可行性之後,核物理學家愛德華·泰勒等人曾建議重新採用被摒棄30年的釷能發電和建造原型核反應爐。印度、中國、挪威、美國、以色列及俄羅斯皆在某種程度上發展液態氟化釷反應爐(LFTR)及熔鹽反應爐。中華民國前總統李登輝在核四公投爭議中,公開表示反對鈾發電,應該思考研究低汙染的釷為原料的方向。
二戰後興建了不少鈾燃料發電站,它們的設計與用作製備核武器的核反應爐相似。美國也曾經在橡樹嶺國家實驗室興建一個釷燃料熔鹽反應爐,於1965年至1969年運作。在1968年,鈽元素的發現者格倫·西奧多·西博格身為美國原子能委員會的主席,向委員會宣布釷燃炓反應爐已成功通過試驗:到目前為止,熔鹽反應爐實驗已取得成功,並具有一定可靠性。我相信有朝一日商業釷燃炓反應爐會像鈾燃炓反應爐推廣至全世界。
但在1973年,美國政府突然叫停所有與釷燃料發電有關的實驗,理由為鈾燃料增殖反應爐更有效率,其副產品也可用作製造武器。根據愛德華·泰勒等人的意見,完全停止此計劃是一個錯誤。
在計劃停止以後,很多現今的科學家似乎都不太關注釷燃料發電。周刊化學化工新聞指出很多人(包括科學家)釷的認識不深,因此一個得到核反應技術博士學位的人是有可能不知道釷燃料發電的。核物理學家Victor J. Stenger說:我最近才知道釷燃料這個代替品,使我十分驚奇。它自二戰後便得到發展,但卻因缺乏武器用途而被摒棄。
世界核能協會如此評論釷燃料發電:釷燃料循環提供一個龐大的能源安全的利益,它無需快中子反應爐便可成為一個自我持續的燃料。釷燃料發電是一項有潛質的技術,有望為現今的核能發電創造另一番新景象。
(凱迪拉克的釷動力概念車─釷動力汽車開100年不用加油)
釷燃料發電有以下潛在優點:
<1>釷的蘊藏量為鈾的4倍,與鉛一樣普遍。釷能源聯盟估計若美國的用電量不變,該國的釷蘊藏量足夠供電超過1000年。每日電訊報提到,美國在勘探稀有金屬資源時埋掉了大量的釷。挪威和英國也有大量的釷礦。礦藏中絕大部分是可用的釷-232,但鈾之中只有0.7%是可用的鈾-235。釷礦可以供應數千年的電力。
<2>釷是一種較潔淨和較安全的核燃料,它的放射性大大低於鈾。「一塊釷不會比一塊肥皂更危險。」
<3>液態氟化釷反應爐(LFTR)的設計使它成為一個安全的核反應爐。Flibe Energy創始人之一Kirk Sorensen指出:「LFTR在常壓中運作,因此像福島第一核電廠事故般發生氫氣爆炸是不可能的。它也不會有輻射泄漏。」而反應爐出現異常時核分裂會自動停止,因此也不會有爐心熔毀的情況發生。
<4>利用釷廢料去製造核武幾乎是不可能的。核物理學家Alvin Radkowsky說:釷反應爐產生的鈈少於一般反應爐的鈽的2%,當中又有很多鈽同位素是不適合作核武用途的。
<5>釷反應爐製造更少的核廢料,因此它們無需大量、長時間地加以保存。。中國科學家聲稱有害釷廢料少於鈾廢料1000倍。釷廢料在數百年後變得安全,但鈾廢料則要等數萬年。
<6>運作中的釷反應爐除了釷外無需其他燃料,它是自我持續的。釷也是不可分裂物質,因此它可與鈾、鈽等可裂變物質合用作核燃料。
<7>與輕水反應爐比較,LFTR無需在高壓環境下運作,因此它造價較廉宜、體積亦小1000倍。LFTR使用熔鹽,處理工序較燃料棒簡單和低成本。
<8>歐洲核子研究組織的卡洛·魯比亞估計1噸釷產生的電量相等於200噸鈾或3,500,000噸煤。
科學期刊"Environmental Science & Technology"指出:LFTR計劃值得在5至10年中投資10億,用以解決剩餘的微小技術問題,建造一個反應爐原型,最後造一個正式的核電廠。不少二戰時未能解決的工程和技術上的疑難都已被解決,包括液相氟化釷、耐用的金屬覆層、高溫渦輪等。
釷燃料發電有以下潛在缺點:
<1>反應爐需要鈽和鈾來引發裂變反應。
<2>熱中子的增殖較緩慢及需要大規模的核燃料再處理,而再處理的可行性乃是未知之數。
<3>其研究、分析工作需要大量的資金,依賴政府及民間廠商的支持。
<4>不能完全解決核廢料被利用作核武的問題 。
<5>核廢料仍然有輻射存在。
( 釷晶體)
已進行或正在進行釷燃料發電研究的國家有英國、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 。
中國
2011年初,中國宣布一系列研究釷燃料發電的計劃。江澤民的長子江綿恆曾帶領代表團到橡樹嶺國家實驗室參與一個關於釷燃料發電的不公開演講。世界核能協會指出中國科學院在2011年1月發布其科研方案並聲稱中國為對此項目最有貢獻的國家,因此希望擁有全部智慧財產權。
2012年早期,有報告指出中國使用西方及俄羅斯的零件、400名勞工及投資4億,計劃在2015年建好兩座熔鹽反應爐的原型。中國亦與一間加拿大的核能科技公司達成協議,計劃改善CANDU反應爐的設計,它將會以釷、鈾為燃料。
印度
印度正在開發的反應爐大多是釷燃料發電的,目前有62座,目標是在2025年啟用。現今印度的電力來源大多都是進口煤和石油,反應爐可令印度由3%核能發電升至25%。2009年,印度原子能委員會主席指出印度會以其釷資源達致能源獨立為長遠目標。
2012年6月,印度宣布其第一個商業快中子反應爐已接近完工,印度原子能委員會前主席指出印度已有大量的釷礦,目前的難關為要發展將釷轉化做核燃料的技術。
挪威
2012年後期,一家私人企業Thor Energy與政府、Westinghouse Electric Company公布他們會在其中一座反應爐進行一個為期4年的釷燃料試驗。Thor Energy首席技術長說:「我們不會經常為能源工業的事務感到興奮,但此計劃實在是一項非常值得興奮的計劃,我們已準備充足。」
美國
在2012年1月有報告指出美國有熔鹽反應爐的計劃。同月又有報告指出她正秘密與中國合作,建造釷燃料熔鹽反應爐。有專家和政治家希望釷燃料發電能成為國家的支柱之一。
希平港原子能發電站的首席設計師Alvin Radkowsky在1997年發起了一個聯同俄羅斯的計劃,要興建一座釷燃料反應爐,認為是一個創新的突破。而一間以興建釷燃料反應爐為目標的公司──Thorium Power Ltd──早已在1992年成立。
日本
在2012年6月,中部電力仍在收復2011年熔燬的三座反應爐,它指出釷是未來中部電力營運的濱岡核電廠可能會採用的燃料。
以色列
2010年5月,內蓋夫本·古里安大學和布魯克黑文國家實驗室的研究員合作發展可自我持續的釷燃料反應爐。
英國
英國也有發展釷燃料發電的呼聲。可是,英國國家核實驗室發表有關釷燃料循環旳報告,指出釷燃料發電的技術不成熟,在現今並無立足之地,評論有關技術是需要大量資金,風險高但回報不明的,它被人過份誇張。英國地球之友則認為釷燃料發電的研究是有用的。
據估計獨居石礦蘊藏量達1200萬噸,而礦石中磷酸釷(英語:Thorium phosphate)的含量可高達12%,平均為6-7%,為主要的釷來源。
2007年世界各地的釷資源如下:
2007年世界各地的釷資源國家噸百分比
國家 噸 百分比
澳洲
|
489,000
|
19
|
美國
|
400,000
|
15
|
土耳其
|
344,000
|
13
|
印度
|
319,000
|
12
|
委內瑞拉
|
300,000
|
12
|
巴西
|
302,000
|
12
|
挪威
|
132,000
|
5
|
埃及
|
100,000
|
4
|
俄羅斯
|
75,000
|
3
|
格陵蘭
|
54,000
|
2
|
加拿大
|
44,000
|
2
|
南非
|
18,000
|
1
|
其他
|
33,000
|
1
|
總計
|
2,610,000
|
根據世界核能協會,有數種反應爐可以設計成以釷為燃料,頭5種已踏入發展階段,其後2種仍是理論。
<1>重水反應爐。
<2>超高溫反應爐。
<3>沸水反應爐。
<4>壓水反應爐。
<5>快中子反應爐。
<6>熔鹽反應爐(包括液態氟化釷反應爐):橡樹嶺國家實驗室建造了一個原型,於1965-1969年運作。
<7>加速器驅動次臨界反應爐。
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