El tori és un element químic que es troba a la taula periòdica amb el símbol "Th" i el nombre atòmic 90. És un metall radioactiu i es considera un element del grup de les terres rares.
El tori és conegut pel seu potencial com a combustible nuclear. Pot ser utilitzat en reactors nuclears per generar energia mitjançant la fissió nuclear. Es considera una alternativa a l'urani i al plutoni als reactors nuclears, ja que té avantatges en termes de seguretat, generació de residus i disponibilitat.
A més, aquest element químic és més abundant a l'escorça terrestre que l'urani, i es troba en diversos minerals, com la monacita i la torianita.
A banda del seu ús en l'energia nuclear, el tori també s'utilitza en la fabricació de làmpades incandescents, en aliatges metàl·lics i en la indústria del vidre per millorar-ne la resistència i la qualitat.
Centrals nuclears funcionant amb tori
Actualment, no hi ha centrals nuclears comercials que utilitzin exclusivament tori com a combustible. Tot i això, hi ha hagut investigacions i desenvolupaments en alguns països per explorar l'ús del tori en reactors nuclears.
Un dels dissenys més coneguts és el reactor de sals foses de tori (thorium molten salt reactor, o MSR per les sigles en anglès), que utilitza tori i sals de fluorur com a mitjà de refredament i combustible. Aquest tipus de reactor ha estat objecte de recerca i desenvolupament a diversos països, incloent Estats Units, Xina, Índia i Canadà.
A l'Índia, es troba en funcionament una central nuclear experimental anomenada Kamini, que utilitza tori en un reactor de recerca. Tot i això, no és una central comercial de generació d'energia a gran escala.
La data exacta en què el tori es podria utilitzar en un reactor comercial a gran escala és incerta i està subjecta a diversos factors. Alguns experts i defensors de l'energia nuclear sostenen que podrien passar diverses dècades abans que els reactors de tori estiguin llestos per implementar-los a gran escala.
Avantatges i inconvenients davant de l'urani
L'ús de tori com a combustible nuclear presenta alguns avantatges i desafiaments en comparació de l'urani. Aquí tens un resum dels principals aspectes:
Avantatges
-
Abundància: El tori és més abundant a la Terra que l'urani, cosa que significa que hi ha més reserves de tori disponibles.
-
Menys residus nuclears: Els reactors de tori generen menys residus nuclears a llarg termini en comparació dels reactors d'urani. Les deixalles de tori tenen una vida mitjana més curta i una menor toxicitat radiològica.
-
Menys risc de proliferació nuclear: Els subproductes de la fissió de tori tenen una composició que en dificulta l'ús per a la fabricació d'armes nuclears, cosa que redueix el risc de proliferació nuclear.
-
Major seguretat: Els reactors de tori tenen característiques que els fan més intrínsecament segurs. Per exemple, tenen menys probabilitat de fusió del nucli i poden operar a pressions atmosfèriques.
Desafiaments i inconvenients
-
Desenvolupament tecnològic: La tecnologia de reactors de tori encara està en etapes de desenvolupament i no està completament comercialitzada. Cal més investigació i desenvolupament per optimitzar els dissenys i superar els desafiaments tècnics.
-
Costos: El desenvolupament de la infraestructura necessària per a l'ús del tori com a combustible nuclear pot ser costós. A més, els reactors de tori poden ser més complexos i cars de construir que els reactors convencionals d'urani.
-
Reactor d'arrencada: Per utilitzar el tori com a combustible, generalment es necessita un isòtop d'urani o plutoni com a "reactor d'arrencada" per iniciar la reacció nuclear. Això pot plantejar reptes addicionals en termes de gestió de combustible i seguretat.
-
Menor eficiència en certs aspectes: Tot i que el tori té potencial com a combustible nuclear, els reactors de tori poden ser menys eficients en termes de generació d'energia elèctrica en comparació dels reactors d'urani.
Reserves mundials
Les estimacions de les reserves mundials de tori varien, ja que no hi ha mesuraments precisos i exhaustius a tots els països. Tot i això, es creu que les reserves de tori són significativament més grans que les de l'urani.
A continuació, es presenten algunes estimacions aproximades de les reserves de tori a diferents regions:
-
Índia: S'estima que Índia posseeix les majors reserves de tori al món. Segons el Departament d'Energia Atòmica de l'Índia, s'estima que el país té al voltant de 485.000 tones de tori als dipòsits de monacita.
-
Brasil: Brasil també té importants reserves de tori. S'estima que el país té al voltant de 302.000 tones de tori, principalment associades amb dipòsits de minerals pesants a terra i sorra.
-
Austràlia: Es creu que Austràlia acull considerables reserves de tori. Encara que no hi ha estimacions precises, s'estima que les reserves podrien ser substancials, atesa la presència de minerals de terres rares i monacita al país.
-
Canadà: Canadà compta amb dipòsits significatius de tori, encara que les estimacions exactes no estan disponibles públicament. Es creu que les reserves són considerables a causa de la presència de minerals com la monacita al país.
Altres països com Noruega, Estats Units, Malàisia i diversos països d'Àfrica també s'esmenten com a possibles posseïdors de reserves de tori, però les xifres exactes no estan clarament determinades.
Propietats del tori
A continuació es mostra una taula amb les principals propietats del tori:
| Propietat | Valor |
|---|---|
|
Número atòmic |
90 |
|
Massa atòmica |
232.0377 u |
|
Símbol químic |
Th |
|
Grup |
Grup 3 |
|
Període |
Període 7 |
|
Configuració electrònica |
[Rn] 6d^2 7s^2 |
|
Estat físic |
Sòlid |
|
Color |
Gris platejat |
|
Punt de fusió |
1,750 °C (3,182 °F) |
|
Punt d'ebullició |
4,788 °C (8,670 °F) |
|
Densitat |
11.7 g/cm^3 |
|
Conductivitat elèctrica |
Bon conductor d'electricitat |
|
Radioactivitat |
Radioactiu |
|
Abundància |
Més abundant que l'urani a l'escorça terrestre |
|
Aplicacions |
Llums incandescents, aliatges metàl·lics, indústria del vidre, combustible nuclear (potencial) |