Voor het eerst laat experimentele data zien dat thorium in een draaiende gesmoltenzoutreactor wordt omgezet in splijtbare brandstof. De data laat zien dat thoriumtransmutatie in een échte reactorloop werkt, en dat zet de deur open naar thorium als werkende, inzetbare energiebron.
Onderzoekers van het Shanghai Institute of Applied Physics (SINAP) bevestigen dat zij voor het eerst geldige meetdata hebben verkregen van de omzetting van thorium in uranium-233 in een werkende Thorium Molten Salt Reactor (TMSR). Dat schrijft de Chinese staatskrant Global Times.
Het is daarmee de eerste experimenteel onderbouwde bevestiging dat thorium in een commercieel relevant reactorconcept chemisch en neutronisch kan worden omgezet in bruikbare splijtstof.
Enige operationele thoriumreactor ter wereld
TMSR’s behoren tot de zogenoemde vierde generatie reactorconcepten. In plaats van water wordt een mengsel van gesmolten fluoridezouten toegepast als koelmiddel en brandstofdrager. Dit levert onder meer:
- bedrijfstemperaturen hoger dan 600 °C;
- werking bij atmosferische druk (geen hoge drukvaten zoals PWR/BWR);
- en geen waterafhankelijke koeling.
Deze combinatie maakt juist dit reactorconcept interessant voor thorium. In watergekoelde systemen is thorium-conversie theoretisch mogelijk, maar neutronisch veel ongunstiger.
Het SINAP-experiment is op dit moment de enige operationele TMSR wereldwijd waarin daadwerkelijk thorium wordt ingebracht en getest.
Onderzoeksfase is voorbij
China werkt al sinds 2011 aan zijn thoriumprogramma. Volgens SINAP is de techniek nu voorbij de fase van “fundamenteel onderzoek” en ligt de focus op engineering-validatie, materiaalselectie en betrouwbaarheid.
Het instituut meldt dat er een complete binnenlandse supply chain is opgebouwd. Dat is relevant: tot nu toe is vrijwel alle MSR-infrastructuur in de wereld lab- of prototypegeoriënteerd, en sterk afhankelijk van importcomponenten.
Demoreactor gepland vóór 2035
China wil de stap maken naar een demonstratiereactor van circa 100 MW thermisch, en die vóór 2035 in bedrijf hebben. Met dergelijke temperatuurregimes is integratie met waterstofproductie of met hoge-temperatuur industriële processen veel realistischer dan bij klassieke PWR’s.
Thorium is in overvloed aanwezig
De aandacht voor thorium hangt ook samen met recente data over Chinese voorraden. In gedeclassificeerde rapporten wordt gesproken over zeer grote thoriumreserves in mijnbouwafval, met name rond Bayan Obo (Binnen-Mongolië).
Waar staat het Westen?
In het Westen zijn thorium- en MSR-programma’s grotendeels onderzoeksprojecten op laboratoriumschaal. In de Verenigde Staten is in de jaren zestig bij Oak Ridge wel met gesmolten zout en uranium-233 gewerkt, maar niet met een geïntegreerde keten waarin thorium in een draaiende reactorinstallatie wordt omgezet naar uranium-233.
Europese MSR-projecten bevinden zich eveneens nog in de onderzoeksfase, zonder operationele faciliteiten waarin thorium daadwerkelijk wordt ingebracht. China lijkt daarmee de eerste die een end-to-end thoriumtoepassing in een MSR met meetdata onderbouwt.
Fundamentele onzekerheid uitgesloten
Het is belangrijk te benadrukken dat de claim van SINAP nog niet betekent dat er een commerciële thoriumreactor is. Maar het sluit wél een fundamentele onzekerheid uit: de kerntransmutatie van thorium naar U-233 blijkt in een werkend, gesloten zoutcircuit meetbaar uitvoerbaar.
Dat maakt thorium geen belofte meer ‘op papier’, maar een optie die nu ook fysiek meetbare productie laat zien.
