Thorium-Nachfrage könnte einen neuen Nuklear-Boom starten

Jahrzehntelang galt der Kernenergiesektor dank einer Reihe von öffentlichkeitswirksamen Katastrophen wie Tschernobyl, Fukushima und Three Mile Island als das schwarze Schaf auf dem Markt für alternative Energien. Kürzlich erhielt der Sektor jedoch die Unterstützung der Trump-Administration, die sich um eine 1,5 Milliarden Dollar-Rettungsaktion für die nachlassende amerikanische Uranindustrie bemüht hat, um ausreichende Bundesvorräte für die nationale Sicherheit anzulegen.

Dennoch könnte die Kernenergie bald einen weiteren Schuss in den Arm bekommen, der ihr Ansehen in den Augen der Öffentlichkeit erheblich verbessern könnte: Die Substitution von gefährlichem Uran in Atomreaktoren durch Thorium. Thorium wird nun als die große grüne Hoffnung auf eine saubere Energieerzeugung angepriesen, die weniger Abfall und mehr Energie als Uran produziert. Thorium ist schmelzsicher, hat keine waffenfähigen Nebenprodukte und kann sogar Altbestände an Plutonium verbrauchen.

Das Energieministerium der Vereinigten Staaten (DOE), das Nuclear Engineering & Science Center bei Texas A&M und das Idaho National Laboratory (INL) haben sich mit dem in Chicago ansässigen Clean Core Thorium Energy (CCTE) zusammengetan, um einen neuen Kernbrennstoff auf Thoriumbasis zu entwickeln, den sie als ANEEL bezeichnet haben. ANEEL, die Abkürzung für "Advanced Nuclear Energy for Enriched Life", ist eine proprietäre Kombination aus Thorium und "High Assay Low Enriched Uranium" (HALEU), mit der einige der schwierigsten Probleme der Kernenergie, darunter hohe Kosten und giftige Abfälle, gelöst werden sollen.

ANEEL kann in herkömmlichen Siedewasser- und Druckwasserreaktoren verwendet werden, erzielt aber die beste Leistung, wenn es in Schwerwasserreaktoren eingesetzt wird. Noch wichtiger ist, dass ANEEL-Reaktoren viel schneller eingesetzt werden können als Uranreaktoren. Ein Hauptvorteil von ANEEL gegenüber Uran besteht darin, dass mit ANEEL eine viel höhere Brennstoffabbrandrate von 55.000 MWd/T (Megawatt-Tag pro Tonne Brennstoff) im Vergleich zu 7.000 MWd/T bei Natururanbrennstoff, der in Druckwasserreaktoren verwendet wird, erreicht werden kann. Dadurch kann der Brennstoff wesentlich länger in den Reaktoren verbleiben, d.h. die Intervalle zwischen den Abschaltungen zum Brennelementwechsel sind wesentlich länger.

Zum Beispiel halten der indische Block Kaiga-1 und der kanadische PHWR-Block Darlington mit 962 Tagen bzw. 963 Tagen die Weltrekorde für ununterbrochenen Betrieb. Der auf Thorium basierende Treibstoff bringt noch weitere wichtige Vorteile mit sich.

Einer der größten ist, dass ein viel höherer Brennstoffabbrand den Plutoniumabfall um mehr als 80% reduziert. Plutonium hat eine kürzere Halbwertszeit von etwa 24.000 Jahren im Vergleich zur Halbwertszeit von Uran-235 von etwas mehr als 700 Millionen Jahren. Plutonium ist schon in geringen Dosen hochgiftig und führt zu Strahlenkrankheiten, Krebs und oft zum Tod. Darüber hinaus hat Thorium eine niedrigere Betriebstemperatur und einen höheren Schmelzpunkt als Natururan, was es von Natur aus sicherer und widerstandsfähiger gegen Kernschmelzen macht. 

Die Eigenschaften von Thorium in Bezug auf erneuerbare Energien sind ebenfalls recht beeindruckend. Es gibt mehr als doppelt so viel Thorium in der Erdkruste wie Uran; in Indien ist Thorium 4x häufiger vorhanden als Uran. Es kann wie Uran auch aus Meerwasser gewonnen werden, wodurch es fast unerschöpflich ist.