1、1) 釷 -232 與 鈾 -235 分別以什麼反應產生能量？ 反應的產物又是什麼？ 先來看鈾 235,反應中 一個中子撞擊鈾 235 原子核 後，內部因吸收中子的能量，開始作劇烈的 啞鈴狀震盪 ，結構終因震盪過劇而瓦解， 產生出兩個質量較小的原子核及放出 2 到 3 個新的中子 (其產物就是 Kr92 和 Ba141 和三顆中子 )，這些中子又會撞擊附近的鈾 235 原子核，繼續發生分裂反應，此即所謂連鎖反應。 根據愛因斯坦的相對論，能量和質量可以互換，一公斤重的物質，若全部以能的形式釋放，則可得到相當於燃燒四百萬公噸煤的熱量。 (其反應後總質量會叫反應前低 , 損失質量會轉化成能量 ) 原
2、子核分裂時，被撞出的中子速度極快，欲控制核分裂，得設法使中子減速，減速的方法是讓中子去撞擊質量較大的原子，碰撞數次後 ，中子的速度即會減慢。這種使中子減速的物質稱之為緩和劑。常用的緩和劑有水、重水和石墨。但僅是控制中子的速度還不夠，科學家還利用一種能吸收中子的物質所做成的控制棒，插入連鎖反應器中，以吸收中子。利用控制棒的推進和抽出來控制連鎖反應的速率。 核分裂所產生的能量，必須用冷卻劑將之帶走，而核能發電就是將水環繞在原子爐周圍。水受熱變成水蒸氣，再由水蒸氣來推動渦輪機，進而帶動發電機發電。 那釷 232 呢 ? 其發電原理是和鈾 235 差不多的 其差 別只在於因釷無法自行進行核分裂提供能量
3、 ,燃料 棒必須與鈾、鈽 (可裂變物質 )合用 ,以球床反應爐為例 ,直接以石墨包住核燃料 ,外為以氫、氦、二氧化碳在燃料球之間通過當作冷卻劑 ,通過這些球變熱後 直接推動渦輪來進行發電 ,其產物為釷 233,其可通過 Pa233 衰變為鈾 233 作為燃料 (但還是得先用鈾 235 來作觸發 ) 為什麼說 “釷的放射性低於鈾 ”？ 先來看釷 232 的半衰期 1.4051010 年 再來看鈾 235 的 半衰期 7.04108 年 半衰期低 ,其原子不穩定易裂變 ,所以鈾 235 放射性較高 為什麼說 “釷產生較少核廢料 ”？ 先來從鈾礦說起吧 ,鈾礦中含有 及大多數沒辦法產生核分裂的鈾 2
4、38 和 0.72%的鈾 235,經過精練後 ,發電用低濃縮鈾其鈾 235 含量增高至 34%其他都還是鈾 238 一旦進入反應爐，鈾 235 就會開始分裂，並釋放出高能量中子。至於鈾 238，當一個鈾 238 原子吸收中子，它就會轉變成生命周期短的鈾 239，最後再轉變成鈽 239 再來是釷 ,自然界中釷礦就是以釷 232 的方式存在 ,所以可以 100%的使用 比較下來 ,鈾在廢料製造方面 ,真正是由鈾 235 製造出來的廢料只有占其 3%,而釷則占其全部只有一點點的鈽和鈾的廢料 ,而且重點是在 ,其鈾 238 受到中子撞擊後所產生的各種裂變產物太多 (鈽、鎝、鋂、碘 ),且放射性非常高
5、(以上的元素 ,在鈾 238 裂變後其衰變期都非常短 ) 如果反應產物都是鈽，為什麼釷產生的只要數百年，而鈾產生的卻要數萬年才能變得安全？ 上面已經說明 ,因鈾在鈾礦精練後的發電用濃縮鈾中只有 3%是鈾 235,會製造鈽的鈾 238 卻占了 97%! 釷會產生鈽是因為需少量鈾 235 和鈽這種自裂變元素來幫忙作中子撞擊 什麼是 “液態氟化釷反應爐 (LFTR)”？什麼是 “熔鹽反應爐 ”？ 液態氟化釷反應爐 (LFTR) 將核燃料 (釷和鈾 233)溶入某一鹽類形成液體燃料 ,而將熱量傳遞給一個非放射性次級鹽 , 副鹽的熱量傳遞給一個 蒸汽輪機 或 閉式循環燃氣輪機 進行發電 熔鹽反應爐 2是一種反應爐 類型，其冷卻劑甚至是燃料本身皆是熔鹽混和物。 核燃料 溶於 氟化物 中形成金屬鹽類，如： 四氟化鈾 （ UF4）和 四氟化釷 （ ThF4）。當燃料熔鹽流體流入以石墨 減速的爐心內時，會達到 臨界質量 。現行大部分設計是將熔鹽燃料均勻分散在石墨基體中，提供低壓、高溫的冷卻方式。
