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토륨 에너지: 원자로에 대한 친환경 에너지 솔루션

토륨 및 용융염 원자로는 에너지 분야에서 차세대 "대형"이 될 수 있지만 얼마나 안전하고 친환경적입니까?

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퀀텀런 예측
2022 년 8 월 11 일

인사이트 요약

중국의 토륨 연료 용융염 원자로 개발은 우라늄에 대한 더 풍부하고 잠재적으로 더 안전한 대안을 제공함으로써 세계 에너지 역학에 중요한 변화를 가져왔습니다. 이 기술은 독성 폐기물과 탄소 배출을 줄여 환경적 이점을 약속할 뿐만 아니라 중국을 지속 가능한 에너지 수출의 잠재적 리더로 자리매김합니다. 그러나 이러한 원자로의 장기적인 성능과 안전성, 특히 용융염의 부식 효과와 우라늄-233의 오용 가능성에 대한 우려는 완전히 해결되지 않은 상태로 남아 있습니다.

토륨 에너지 컨텍스트

2021년 중국은 토륨 연료 용융염 원자로의 완공을 발표하여 전 세계 에너지 부문을 놀라게 했습니다. 이 대체 에너지 기술은 2030년까지 상용화될 수 있습니다.

토륨 연료 용융염 원자로는 용융염과 토륨 또는 우라늄의 혼합을 사용하여 에너지를 생산합니다. 중국은 국내에 금속 공급이 풍부하기 때문에 토륨을 선택했습니다. 세계 다른 지역의 우라늄 원자로도 냉각 목적으로 물이 필요하므로 건설에 지질학적 제약이 추가됩니다. 반면에 토륨 원자로는 용융염을 사용하여 열의 수송과 원자로의 냉각을 모두 수행하므로 수역 근처에 건설할 필요가 없습니다. 그러나 반응을 시작하려면 토륨이 핵폭탄을 통해 우라늄 233(U 233)으로 전환되어야 합니다. U 233은 방사능이 높습니다.

토륨 연료 용융염 원자로에 사용되는 기술은 액체 연소가 반응이 통제 불능이 되어 원자로 구조를 손상시킬 위험을 완화하므로 더 안전한 것으로 알려졌습니다. 또한 토륨 원자로는 우라늄 연료 원자로와 달리 토륨을 태울 때 독성 플루토늄이 생성되지 않기 때문에 환경 친화적입니다. 그러나 염은 고온에서 반응기 구조를 부식시킬 수 있습니다. 염해 손상으로 인한 부식은 10년에서 XNUMX년이 걸릴 수 있으므로 이러한 원자로가 시간이 지남에 따라 어떻게 작동할 수 있는지는 아직 완전히 확인되지 않았습니다.

파괴적 영향

중국의 토륨 기반 원자로 개발은 중국의 에너지 독립성을 높여 중국과 긴장된 외교 관계를 맺고 있는 국가로부터 우라늄 수입에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다. 토륨 원자로로의 성공적인 전환은 중국이 더 풍부하고 잠재적으로 더 안전한 에너지원을 활용할 수 있게 해줄 것입니다. 이러한 변화는 현재 국가가 우라늄에 크게 의존하고 있다는 점을 고려할 때 특히 중요합니다. 우라늄은 풍부하지 않고 복잡한 지정학적 경로를 통해 조달되는 경우가 많습니다.

토륨 기반 원자로의 잠재적인 광범위한 채택은 상당한 탄소 배출 감소를 위한 유망한 경로를 제시합니다. 이는 2040년까지 현재 환경 오염과 온실가스 배출의 주요 원인인 석탄 화력 발전소와 같은 화석 연료 기반 에너지원의 단계적 폐지를 촉진할 수 있습니다. 따라서 토륨 원자로로의 전환은 에너지 목표와 탄소 배출 감소에 대한 글로벌 약속에 부합할 수 있습니다. 또한, 이러한 변화는 대체 핵 기술의 대규모 실제 적용을 보여줄 것입니다.

국제적인 면에서 중국은 토륨 원자로 기술에 대한 숙달로 인해 글로벌 에너지 혁신의 선두주자로 자리매김할 수 있습니다. 이 기술은 전통적인 원자력 에너지에 비해 무기화 가능성이 낮은 대안을 제공하므로 개발도상국으로의 수출에 매력적인 옵션이 됩니다. 그러나 토륨 원자로의 부산물인 우라늄-233이 폭발물과 우라늄 기반 무기에 사용될 수 있기 때문에 주의가 필요하다. 이러한 측면은 우라늄-233의 오용을 방지하기 위해 토륨 원자로의 개발 및 배치에 있어 엄격한 안전 및 규제 조치의 필요성을 강조합니다.

토륨 에너지의 의미

에너지 시장에 대한 토륨 에너지의 미래 영향에 대한 광범위한 의미는 다음과 같습니다.

친환경 에너지 출력과 함께 어디서나 안전하게 건설할 수 있는 잠재력 때문에 용융염 원자로 개발에 투자하는 국가가 늘고 있습니다.
원자로에 사용할 수 있는 우라늄 대체 방사성 물질에 대한 연구 증가.
농촌과 건조 지역에 더 많은 발전소가 건설되고 있어 이 지역의 경제 성장을 촉진하고 있습니다.
항공모함과 같은 공공 인프라 및 군사 자산 내부에 토륨 원자로 건설에 대한 향후 연구.
서방 국가들은 중국의 토륨 원자로 기술 수출이 에너지 수출 이니셔티브에 잠재적인 경쟁적 위협이 될 수 있으므로 이를 제한하기 위해 지정학적 전술을 사용하려고 합니다.
토륨은 소셜 미디어에서 원자력과 부정확하게 비교되어 토륨 원자로 건설을 제안하는 지역 주민들의 항의로 이어졌습니다.