China erreicht Meilenstein der Energieautarkie, indem es aus Thorium Uran „erbrütet“

 (scmp.com)
1 Punkte von GN⁺ 2025-11-23 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Ein im Gobi-Wüstengebiet entwickelter Versuchsreaktor der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat erfolgreich eine Brennstoffumwandlung durchgeführt, bei der Thorium in Uran umgewandelt wird
  • Dieser 2-Megawatt-Flüssigbrennstoff-Thorium-basierten Salzschmelzereaktor (TMSR) ist weltweit der einzige Fall, in dem Thoriumbrennstoff tatsächlich geladen und verwendet wurde
  • Die Versuchsergebnisse gelten als erster Beleg für die technische Nutzbarkeit von Thoriumressourcen in Salzschmelzereaktorsystemen
  • Die Chinesische Akademie der Wissenschaften erklärte, dieser Erfolg sei ein bedeutender Sprung bei der Entwicklung sauberer und nachhaltiger Kernenergietechnologie
  • Die Technologie hat große Bedeutung für Chinas Energieautarkie und die langfristige Sicherung einer stabilen Kernbrennstoffversorgung

Erfolg des experimentellen Thoriumreaktors in der Gobi-Wüste

  • Das Shanghai Institute of Applied Physics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat mithilfe eines im Gobi-Wüstengebiet entwickelten Versuchsreaktors erfolgreich Thorium in Uran umgewandelt
    • Der Reaktor ist ein 2-Megawatt-Flüssigbrennstoff-Thorium-Salzschmelzereaktor (TMSR)
    • Der Versuch wird als erfolgreiche Umsetzung einer innovationsgetriebenen Kernspaltungstechnologie bewertet

Weltweit einziger Reaktor mit Thoriumbrennstoff im praktischen Einsatz

  • Der betreffende TMSR gilt derzeit als weltweit einziger Reaktor, in dem Thoriumbrennstoff tatsächlich geladen und verwendet wurde
    • Er gilt damit als beachteter Demonstrationsfall eines Thorium-Uran-Brennstoffkreislaufs, der sich von bestehenden Kernbrennstoffsystemen unterscheidet

Technische Bedeutung und Ausblick

  • Die Chinesische Akademie der Wissenschaften erklärte, der Versuch habe die technische Realisierbarkeit der Nutzung von Thoriumressourcen in Salzschmelzereaktorsystemen belegt
    • Das Ergebnis wird als bedeutender technologischer Fortschritt zur Sicherung sauberer und nachhaltiger Kernenergie angesehen
  • Der Artikel enthält keine weiteren Angaben zu zusätzlichen Kommerzialisierungsplänen oder Zeitplänen

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1 Kommentare

 
GN⁺ 2025-11-23
Hacker-News-Kommentare

  • Bevor man zu begeistert ist, sollte man verstehen, was dieses Experiment genau bedeutet
    China hat einen Versuchsreaktor zur Umwandlung von Thorium in Uran betrieben, aber das Umwandlungsverhältnis lag nur bei 0,1
    Das heißt: Um ein neues spaltbares Atom zu erzeugen, wurden 10 bestehende Kernbrennstoff-Atome verbraucht
    Solche Umwandlungen passieren auch in normalen Reaktoren; Leichtwasserreaktoren erreichen etwa 0,6, Schwerwasserreaktoren etwa 0,8
    Chinas Ergebnis liegt technisch also unter dem bisherigen Niveau, neu ist jedoch, dass dabei Thorium verwendet wurde
    Die Wirtschaftlichkeit ist noch unklar, aber wenn auf Staatsebene langfristig investiert wird, könnten in etwa 30 Jahren durchaus bedeutende Ergebnisse herauskommen
    Verwandte Artikel: World Nuclear News, Wikipedia - Breeder reactor

    • Das grundlegende Problem ist die Energiedichte und Verfügbarkeit von Uran
      Derzeit gibt es genug Uran, daher gibt es wirtschaftlich keinen Grund, komplexe Recyclingsysteme aufzubauen
    • Auch in gewöhnlichen Reaktoren entsteht mit der Zeit Plutonium und übernimmt einen erheblichen Teil der Energieerzeugung
      Mit Thorium ließe sich Energie in der Reihenfolge Thorium → Uran → Plutonium gewinnen, aber bei einer niedrigen Umwandlungsrate könnte es schwierig werden, die Kritikalität aufrechtzuerhalten
    • Es wirkt, als verfolge China die Strategie, sich noch vor einer Abschwächung des Industriewachstums als wissenschaftliche Großmacht zu etablieren

  • Der Kern dieses Experiments ist das Design eines Molten-Salt-Reaktors (MSR)
    Da der Brennstoff in FLiBe-Schmelzsalz gelöst verwendet wird, ist Brennstoffaufbereitung in Echtzeit möglich, ohne ihn wie feste Brennstäbe in einem geschlossenen Druckbehälter austauschen zu müssen
    Dadurch lässt sich auch ein Thorium-Brennstoffzyklus erproben
    Diese Forschung basiert auf früheren Experimenten in Oak Ridge

    • Das Besondere ist nicht der MSR selbst, sondern dass Thorium verbrannt wird
    • MSR haben attraktive Eigenschaften, aber ein großer Nachteil ist die Materialschädigung durch Neutronenexposition
      Da der Brennstoff flüssig ist, erreicht die Strahlung die Behälterwände; selbst mit Graphitabschirmung entstehen Probleme durch Schäden und Kontamination
      Auch das Oak-Ridge-Experiment erreichte die Grenze seiner Strahlenlebensdauer
      Bei Leichtwasserreaktoren wirkt Wasser dagegen als Puffer, weshalb die Struktur deutlich länger hält
    • Daraufhin kam die Frage auf: „Und wer absorbiert dann die Neutronen?“

  • Ein Artikel, der die Bedeutung dieses Erfolgs gut erklärt: Science and Technology Daily

    • Dem Artikel zufolge plant China, bis 2035 einen TMSR-Demonstrationsreaktor der 100-Megawatt-Klasse fertigzustellen und in Betrieb zu nehmen
      Das entspricht einem Zehntel eines kommerziellen Kernkraftwerks (1 Gigawatt) und ist ein Zwischenschritt zum nächsten Entwicklungsstadium

  • Dieser Beitrag ist ein Auszug aus dem Anfang eines 29 Absätze langen Artikels der SCMP
    Original: archive.is-Link

    • Es heißt, man habe den Original-Link gefunden und daher die Quelle oben von HumanProgress.org auf den Originalartikel geändert

  • In den letzten Wochen wurde dieses Thema mehrfach gepostet, bekam aber keine Aufmerksamkeit
    Vielleicht ist jetzt der Zeitpunkt gekommen, an dem der Westen chinesische Technologie einholen muss

    • Thorium-MSR sind jedoch in uranreichen Regionen (USA, Europa, Australien) wirtschaftlich wenig attraktiv
      Je nach geologischen Bedingungen wird es unterschiedliche Lösungen geben
    • Tatsächlich ist das eine von China fortgeführte US-Technologie
      In den vergangenen 60 Jahren wurde sie nicht aus technischen, sondern aus politischen Gründen gestoppt
    • Schon in den 1950er Jahren führte Rickover im US-Projekt Shippingport Thorium-Brutexperimente durch
      Chinas Versuch ist also nicht völlig neu
    • Umgekehrt gibt es auch die Behauptung, „China kopiere nur westliche Technologie“
    • Bruttechnologie ist letztlich wirtschaftlich nicht tragfähig
      Im heutigen Markt ist frisches Uran deutlich billiger

  • Thorium fällt in großen Mengen als Nebenprodukt der Seltene-Erden-Raffination an
    China verfügt bereits über große Bestände und sucht nun offenbar nach Nutzungsmöglichkeiten

  • Interessant an diesem Reaktor ist, dass kein Wasser benötigt wird und er auch im Landesinneren gebaut werden kann
    Die meisten Kernkraftwerke treiben Turbinen mit Dampf an, dieses hier scheint einen anderen Aufbau zu haben

    • Dieses Design verwendet überkritisches CO₂ als Wärmeträger und braucht daher kein Wasser
      Es ist sicherer und könnte nicht nur zur Stromerzeugung, sondern auch zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe genutzt werden
      So ließe sich etwa CO₂ aus Meerwasser gewinnen und per Elektrolyse Wasserstoff erzeugen, um synthetische Kohlenwasserstoffkraftstoffe herzustellen
    • Natürlich liegen viele Kernkraftwerke auch nicht an der Küste, sondern im Binnenland, wo künstliche Seen oder Flusswasser als Kühlwasser dienen

  • Ich habe gehört, dass diese Technologie ursprünglich eine in den USA entstandene Idee war, die China übernommen hat

    • Tatsächlich wurde in den 1960er Jahren in Oak Ridge in den USA das Molten-Salt Reactor Experiment durchgeführt
      Damals wurde Uran-233 verwendet, das aus Thorium erbrütet worden war, doch das Projekt wurde wegen geringer Wirtschaftlichkeit und hoher Stilllegungskosten eingestellt
      1994 wurde zudem ein gefährlicher Zustand festgestellt, unter anderem durch die Ansammlung von Fluorgas
    • Der Thorium-Brennstoffzyklus war für die Waffenproduktion ungeeignet und hatte daher keine militärische Attraktivität,
      und nach dem Unfall von Three Mile Island ging das Interesse an Kernenergie in den USA stark zurück, sodass die Forschung eingestellt wurde
    • Es gibt auch private Versuche wie das von Bill Gates finanzierte MSTR-Projekt, aber
      die regulatorischen Hürden sind weiterhin hoch und ineffizient
    • Zur historischen Einordnung: Wikipedia - Thorium-based nuclear power
    • Indien gehört zu den Ländern, die in diesem Bereich am ernsthaftesten investiert haben

  • Das dänische Unternehmen Copenhagen Atomics entwickelt derzeit einen modularen MSR in Containergröße
    Offizielle Website

    • Es wurden bereits einige Prototypen gebaut, und für 2027 ist bei PSI die erste nukleare Kettenreaktion geplant
      Offenbar zielt das Unternehmen eher auf eine Kommerzialisierung für 2050 als für 2030

  • In den Sandschichten an der Westküste Sri Lankas gibt es reichlich Thorium
    Der Abbau soll mit Baggerschiffen in Tiefen von 10 bis 100 m möglich sein

    • Tatsächlich lässt sich Thorium überall dort gewinnen, wo es Seltene-Erden-Minen gibt
      Es muss nicht eigens abgebaut werden, sondern kann aus dem Abraum bestehender Minen extrahiert werden