lunedì 14 marzo 2011

Torio: nucleare più sicuro, e soluzione al problema energetico?

Secondo la International Energy Agency, nei prossimi vent'anno il mondo dovrà investire 26.000 miliardi di dollari per poter evitare uno shock nel campo dell'energia, ed evitare inoltre che crescano le tensioni già presenti tra Cina, India e Occidente in materia di risorse energetiche.

Carlo Rubbia tuttavia ha già da tempo che ha fatto una proposta: affidarsi largamente al nucleare. Ma non il classico nucleare, dove si sfrutta uranio per generare energia, con tutti i problemi che conosciamo di stoccaggio delle scorie e di radioattività; si tratta invece di nucleare basato sul torio.

Una tonnellata di torio produce energia quanto 200 tonnellate di uranio, o oltre 3 milioni di tonnellate di carbone. Troppo bello per essere vero? Aspettate di leggere il seguito.

Il torio infatti distrugge le sue stesse scorie, e può inoltre "pulire" il plutonio emesso come sottoprodotto delle reazioni nucleari dei reattori. Il risultato è che si ottengono molto meno sottoprodotti di scarto da una reazione nucleare a base di torio.
"Una volta che si inizia a guardare più attentamente, è entusiasmante" afferma Kirk Sorensen, ex ingegnere spaziale della NASA e ora capo tecnico al Teledyne Brown Engineering. "Si può far girare il mondo con il torio per centinaia di migliaia di anni, ed è essenzialmente gratis. Non si deve più scendere a patti col cartello dell'uranio".

Una particolare categoria di reattori al torio inoltre, che sfruttano combustibile liquido, può funzionare a temperatura ambiente, essere molto meno ingombrante e costosa. Oltre che più sicura: non servirebbero cupole di contenimento, ed il rischio di fusione del nocciolo è scarso.
Non è tutto: si potrebbero riconvertire molti dei reattori nucleari a base di uranio per utilizzare il torio, ed il costo annuale del combustibile di un reattore da un gigawatt basato sul torio sarebbe fino a 600 volte inferiore di uno alimentato ad uranio.

Il torio è così comune che viene considerato un sottoprodotto di scarto radioattivo ottenuto durante l'estrazione di metalli rari. Stati Uniti ed Australia sono pieni di torio, e si possono individuare migliaia di giacimenti in tutto il mondo. Senza contare che è sfruttabile interamente come combustibile, al contrario dello 0,7% dell'uranio presente sulla Terra.

I tentativi di usare il torio risalgono agli anni '40 del secolo passato: il suo potenziale venne notato dagli scienziati del Manhattan Project, ma il suo impiego venne messo da parte a favore dell'utilizzo di uranio e plutonio, principalmente per scopi bellici.
"Stavano solo cercando di ottenere delle armi" spiega Egil Lillestol, autorità mondiale nell'utilizzo del torio come combustibile. "E' quasi impossibile fare armi nucleari con il torio perchè è troppo difficile da maneggiare. Non varrebbe nemmeno la pena provarci. Emette troppi raggi gamma".


Perchè allora non usiamo tutti reattori nucleari al torio? Il problema, come al solito, è di tipo politico ed lobbistico: nel 1999, il CERN si rivolse alla Commissione Europea per ottenere fondi, ma la ferma opposizione della Francia (che detiene il primato in Europa per tecnologia nucleare) ha fatto fermare temporaneamente ogni finanziamento. "Non volevano competizione per via del fatto che avevano effettuato enormi investimenti in vecchie tecnologie" afferma Lillestol.

Si perse così una decade. Ma il CERN ed altri gruppi di ricerca non se ne sono stati con le mani in mano: il gruppo norvegese Aker Solution, ad esempio, ha comprato il brevetto di Rubbia che riguarda il ciclo del torio, e sta costruendo il prototipo di un reattore.
Il loro progetto prevede la costruzione di piccoli reattori da 600 megawatt. Per il primo saranno necessari oltre 2 miliardi di dollari, e si sta cercando la collaborazione di Stati Uniti, Russia e Cina. l'India sta già sviluppando la tecnologia al torio da diverso tempo, anche se non ha ancora prodotto nessun esemplare fino ad ora.

La tecnologia è già pronta e brevettata, i prototipi iniziano ad apparire nonostante la mancanza di fondi e la forte pressione delle lobby del nucleare tradizionale (e vecchio). Cosa ci vorrà ancora per far decollare il torio come nuova speranza energetica relativamente pulita?


LE RISORSE MONDIALI DI THEORIUM STIMATE PER PAESE


nazione ------------ Tonnellate ----------- % del totale

Australia ----------- 489,000 -------- -----19
USA --------------- 400,000 ------------- 15
Turkey ----------- 344,000 --------------13
India -------------- 319,000 ---------------12
Venezuela --------- 300,000 ------------- 12
Brazil -------------- 302,000 --------------12
Norway ------------ 132,000 -------------- 5
Egypt -------------- 100,000 -------------- 4
Russia -------------- 75,000 --------------- 3
Greenland ---------- 54,000 --------------- 2
Canada ------------- 44,000 --------------- 2
South Africa -------- 18,000 --------------- 1
Other countries ----- 33,000 --------------- 1

World total 2,610,
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ma 'sto TORIO ( TORIUM ) cos'è ?

Il torio è l'elemento chimico di numero atomico 90. Il suo simbolo è Th.

Se puro, il torio è un metallo bianco argenteo stebile in aria e mantiene la sua lucentezza per parecchi mesi. Quando contaminato con l'ossido, il torio si appanna lentamente in aria, diventando grigio ed infine nero. L'ossido di torio ha un punto di fusione di 3300°C, il più alto di tutti gli ossidi. Soltanto alcuni elementi, come tungsteno ed alcuni composti, come il carburo di tantalio, hanno punti di fusione più alti.

Il torio è lentamente attacato dall'acqua, ma non si dissolve rapidamente nella maggior parte degli acidi comuni, tranne che nell'acido cloridrico. Il metallo in polvere di torio è spesso piroforico e dovrebbe essere maneggiato con attenzione. Una volta riscaldati in aria, il torio prende fuoco brillantemente con una luce bianca.

Il torio fu scoperto da Jöns Jacob Berzelius, un chimico svedese, nel 1828. Esso lo scopri' in un campione di un minerale che gli fu dato lui dal Reverendo Morten Thrane Esmark, che sospetto' che esso contenesse una sostanza sconosciuta. Il minerale di Esmark e' ora noto come thorite (ThSiO4).

Il torio prende il nome da Thor, il dio scandinavo della guerra. È trovato nella torite e torianite in Nuova Inghilterra (Stati Uniti) ed in altri luoghi. Il torio è una fonte di energia nucleare. C'è probabilmente più energia libera disponibile per l'uso dal torio nei minerali della crosta terrestre che da tutte le sorgenti di combustibile fossile e di uranio. Gran parte del calore interno della terra è stato attribuito a torio ed uranio.

Applicazioni

Fino a quando si realizzo il pericolo connesso alla radioattività del torio, esso ed i relativi composti avevano alcune importanti applicazioni, il maggiore dei quali era nel mantello del gas, e nel dentifricio. Il torio è ancora usato come elemento di lega per magnesio, per rivestire il tungsteno usato in apparecchiature elettroniche, per controllare il formato dei grani di plutonio usato per lampade elettriche. nella produzione di materiali refrattari per l'industrie metallurgica. L'ossido di torio è usato per crogioli ad alta temperatora da laboratorio, è aggiunto al vetro per generare vetri con alto indice di rifrazione e bassa dispersione (obiettivi per macchine fotografiche e strumenti scientifici). Come l'uranio, il torio potrebbe essere una fonte di combustibile nucleare. Il torio può essere bruciato in un reattore nucleare, senza generare plutonio. L'uranio ed il torio sono usati per la datazione di ominidi fossili.

foto 1 e 2 - la monazite un minerale contenente torio



Il torio nell'ambiente

Il torio è sorprendentemente abbondante nella crosta terrestre, essendo quasi abbondante quanto il piombo e tre volte più abbondante dell'uranio. È trovato in piccole quantita' nella maggior parte delle roccie e dei terreni. Il granito contiene fino a 80 ppm di torio. Poiché l'ossido di torio è altamente insolubile, pochissimo di questo elemento circola nell'ambiente. Il torio si presenta naturalmente come minerali torite, uranotorite, torianite, e' uno dei componenti principati della monazite ed è presente in quantita' significative nei minerali zircone, titanite, gadolinite e betafite. La produzione mondiale di torio supera le 30.000 tonnellate all'anno. Le riserve note superano 3 milioni di tonnellate. La quantita' di torio nell'ambiente puo' aumentare incidentalmente a causa dei rilasci accidentali degli impianti di lavorazione del torio.

Effetti del torio sulla salute
Le persone saranno sempre esposte a piccole quantita' di torio attraverso aria, cibo ed acqua, perché si trova quasi ovunque sulla terra.

Tutte le persone assorbono un po' di torio attraverso cibo o bevendo acqua e la quantita' presente in aria e' così piccola, che l'assorbimento attraverso aria può essere solitamente ignorato.

Grandi quantita' incontrollate di torio trovarsi vicino a discariche di rifiuti pericolosi in cui il torio non è stato disposto secondo procedure adeguate. Le persone che vicino nei pressi di queste discariche di rifiuti pericoloso possono essere esposte a più torio del normale perché respirano la polvere trasportate dal vento e perché finisce su alimenti che sono coltivati vicino alla discarica.

Anche le persone che lavorano nell'estrazione mineraria, la macinazione, le industrie o i laboratori di torio possono essere soggette ad esposizione a torio che supera i livelli di esposizione naturale. La respiraizone di torio sul posto di lavoro può aumentare le probabilità di sviluppo di disturbi polmonari e cancro a pancreas e polmoni molti anni dopo che la gente e' stata esposta. Il torio ha la capacità di mutere il materiale genetico. La persone a cui e' stato iniettato torio per speciali raggi X possono sviluppare problemi epatica.

Il torio è radioattivo e può essere immagazzinato nelle ossa. A causa di cio' ha la capacità di causare il cancro alle ossa molti anni dopo che sia avvenuta esposizione.

La respirazione di una notevole quantità di torio può essere mortale. La gente muore spesso di avvelenamento da metallo quando avviene una notevole esposizione.

Effetti ambientali del torio

Stabilita' ambientale: Il torio reagisce lentamente con acqua, ossigeno, a altri composti per formare una varieta' di composti di tungsteno.

Effetti su piante e animali: A causa dell'entita' della produzione e della forma del prodotto non ci si aspettano conseguenza ambientali, comunque elevati rilasci di torio nell'ambiente possono essere dannosi per la contaminazione di piante ed animali.

Effetto del torio sulla vita acquatica: causa dell'entita' della produzione e della forma del prodotto, esso non e' ritenuto una minaccia per la vita acquatica; comunqu un notevole rilascio in un corpo idrico puo' essere dannoso per painte e animali acquatici.

La deposizione del rifiuto deve essere conforme ad opportune leggi federali, statali e locali. Questi prodotti, se non alterati dall'uso, possono essere deposti tramite trattamento da parte di un impianto consentito come raccomandato dalla autorità locale che regole i rifiuti pericolosi.

Tutte le pratiche devono mirare all'eliminazione della contaminazione ambientale.

il continuo e molto di piu su' http://www.lenntech.it/periodica/elementi/th.htm#ixzz1GWjS5Oqu

http://it.wikipedia.org/wiki/Torio

Torio - Th in breve

Numero atomico 90
Massa atomica 232.04 g.mol -1
Elettronegativita' secondo Pauling 1.3
Densita' 11.72 g.cm-3 at 20°C
Punto di fusione 1750 °C
Punto di ebollizione 4790 °C
Raggio di Vanderwaals 0.182 nm
Raggio ionico 0.110 nm (+4)
Isotopi 9
Guscio elettronico [ Rn ] 6d2 7s2
Energia di prima ionizzazione 1107.6 kJ.mol -1
Energia di seconda ionizzazione 1962.4 kJ.mol -1
Energia di terza ionizzazione 2774 kJ.mol -1
Scoperto da Jons Berzelius nel 1828




http://it-discussioni.confusenet.com/showthread.php?t=78136

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