Θόριο: το μυστικό του θεού των κεραυνών

Μικρό βιογραφικό για το στοιχείο θόριο.
Βίος και πολιτεία
Ένα τόσο δα κομματάκι θόριο μπορεί να παρέχει ενέργεια σ’ έναν άνθρωπο για όλη του τη ζωή. Αυτό είναι το σύνθημα των υποστηρικτών της λύσης «θόριο» για την ενέργεια

Είναι ένα από τα στοιχεία για τα οποία λίγα πράγματα ακούς αν δεν κινείσαι στον κύκλο των... δικών του ανθρώπων. Και τέτοιοι άνθρωποι είναι όσοι ασχολούνται με την πυρηνική τεχνολογία και τους αντιδραστήρες παραγωγής ωφέλιμης ηλεκτρικής ενέργειας. Γι' αυτούς θα λέγαμε ότι το θόριο, έχοντας φθάσει πλέον στον Δεκέμβριο του 2013, είναι το στοιχείο της χρονιάς.

Στο Halden, μια μικρή πόλη νότια, στα σύνορα σχεδόν της Νορβηγίας με τη Σουηδία, με περίπου 30.000 κατοίκους, έχει ξεκινήσει από τον Απρίλιο, πολλά μέτρα κάτω από τη γη, ένα πείραμα που έχει κινήσει το ενδιαφέρον σε παγκόσμια κλίμακα.

Τον Οκτώβριο μάλιστα αυτής της χρονιάς η νέα κυβέρνηση της Νορβηγίας αποφάσισε να δώσει χρήματα για την υποστήριξη της έρευνας της σχετικής με την πυρηνική ενέργεια, πράγμα μάλλον περίεργο για μια χώρα που τόσο πολύ ενδιαφέρεται για το περιβάλλον.

Η εταιρεία Thor όμως προτείνει κάτι που ενδιαφέρει χώρες πολύ δυνατές οικονομικά και τεχνολογικά, όπως είναι η Μεγάλη Βρετανία, η Ινδία, η Βραζιλία, ακόμη και οι Ηνωμένες Πολιτείες. Ένας πυρηνικός πειραματικός αντιδραστήρας έχει συναρμολογηθεί στα έγκατα της γης, αλλά ο κύκλος παραγωγής ενέργειας βασίζεται στο θόριο και όχι στο ουράνιο.
Το θόριο που μπορούμε να αντλήσουμε από το γήινο έδαφος δεν είναι έτοιμο να δώσει ενέργεια αν βομβαρδιστεί με νετρόνια. Από τη δεκαετία του '50 όμως ήταν γνωστό πως αν βοηθηθεί με την παρουσία ενός πιο «εύκολου» ή πιο «γόνιμου», όπως λέγεται στην πυρηνική τεχνολογία, στοιχείου τότε μπορεί να είναι ένα πολύ χρήσιμο υλικό.
Σήμερα λοιπόν δοκιμάζεται μια μέθοδος όπου έχουν τοποθετηθεί σε ειδικά διαμορφωμένους δίσκους θόριο και πλουτώνιο, σε αναλογία 9 προς 1. Βομβαρδίζονται με νετρόνια και προκύπτει ουράνιο-233, που είναι το καθαυτό καύσιμο και μπορεί να συντηρήσει με τη σχάση του την παραγωγή ενέργειας στον αντιδραστήρα. Ταυτόχρονα καταναλώνεται πλουτώνιο και τα πυρηνικά απόβλητα είναι πολύ πιο εύκολα διαχειρίσιμα.

Γιατί το είπαν έτσι
Το 1815 ο σουηδός χημικός Berzelius εξέτασε ένα δείγμα από ορυκτό που του είχε στείλει ένας νορβηγός κληρικός και ερασιτέχνης μεταλλειολόγος. Το ορυκτό ήταν ο σημερινός θορίτης, δηλαδή πυριτικό θόριο. Από εκεί θερμαίνοντας φθοριούχο θόριο με κάλιο πήρε καθαρό θόριο και του έδωσε το όνομα του θεού της γερμανικής μυθολογίας Θορ. Μόλις όμως το 1898 ο Schmidt και η Curie διαπίστωσαν, ανεξάρτητα ο ένας από την άλλη, ότι το θόριο είναι ραδιενεργό.

Αριθμοί κυκλοφορίας
Ατομικός αριθμός: 90
Ατομικό βάρος: 232,0381
Σημείο τήξης: 1.750oC
Σημείο ζέσης: 4.788oC
Αριθμός ισοτόπων: 30

Στην καθαρή μορφή του πρόκειται για μέταλλο στιλπνό, ασημόχρωμο, και ως ορυκτό είναι τρεις φορές πιο άφθονο από το ουράνιο, πέντε φορές πιο άφθονο από τον κασσίτερο και 200 φορές πιο άφθονο από το ασήμι.

Τι θέλει από τη ζωή μας;
Ραδιενεργός οδοντόπαστα με θόριο! Κάποτε ήταν κι αυτή της μόδας...

Αν και ήξεραν από το 1898 ότι ήταν ραδιενεργό, στην εποχή των ακτίνων Χ, λίγο μετά το 1920, έδιναν σε αυτούς που ήταν να κάνουν εξέταση ένα κολλοειδές διάλυμα διοξειδίου του θορίου, για να φαίνονται καλύτερα, όπως έλεγαν, διάφορα όργανα του σώματος και η κυκλοφορία του αίματος.
Μόλις το 1954 διακόπηκε η χορήγηση σκευασμάτων με θόριο, όταν πια οι στατιστικές είχαν δείξει ότι πολλοί από ένα δείγμα 10.000 ατόμων παρουσίασαν λευχαιμία, καρκίνο των οστών και αλλοιωμένα χρωμοσώματα. Μόνο που τα συμπτώματα έκαναν κάπου 30 χρόνια να φανούν. Ακόμη πιο ανατριχιαστικό φαίνεται σήμερα το ότι πριν από τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο υπήρξε και οδοντόπαστα με θόριο.

Περίπου 3 εκατομμυριοστά του γραμμαρίου παίρνουμε ως οργανισμοί την ημέρα, κυρίως από το έδαφος όπου είναι άφθονο, αλλά, ευτυχώς, δεν το κάνουμε κάτι και το 99,98% αποβάλλεται από τον οργανισμό μας. Το μικρό εκείνο 0,02% συσσωρεύεται στα οστά.

Πόλεμος και ειρήνη
Κάθε χρόνο παράγονται 5.000 τόνοι θορίου, ενώ τα αποθέματα συνολικά σε όλη τη Γη υπολογίζονται σε 3 εκατομμύρια τόνους. Οι χώρες με τις περισσότερες ποσότητες στο υπέδαφός τους είναι σήμερα η Βραζιλία, η Ινδία, η Νορβηγία, η Τουρκία και οι Ηνωμένες Πολιτείες.
Δεν είναι τυχαίο λοιπόν που η Νορβηγία και η Ινδία ενδιαφέρονται τόσο πολύ για τους αντιδραστήρες με θόριο. Η Ινδία έχει καταρτίσει μακρόπνοο πρόγραμμα σε τρία στάδια και τώρα βρίσκεται στο τελικό, όπου σχεδιάζει έναν αντιδραστήρα με θόριο, ενώ οι πρώτες δοκιμές υπολογίζεται ότι θα γίνουν, έπειτα από δεκαετίες προσπαθειών, σε περίπου δύο χρόνια.

Απορίες λογικές και μη

Τι ήταν αυτός ο Θορ;
Στη μυθολογία των βορειοευρωπαϊκών λαών κατοικούσε στον ουρανό, ήταν ο θεός της βροντής και του κεραυνού, των ανέμων και του καιρού. Κάτι σαν τον δικό μας Δία. Από τα αρχαία νορβηγικά - Ντορ - ως τα σαξονικά - Τούναρ - αναγνωρίζουμε τελικά το όνομά του και στις λέξεις που έχουν δοθεί για την ημέρα Πέμπτη. Στα γερμανικά Donnerstag και στα αγγλικά Thursday, δηλαδή «Ημέρα του Θορ».

Ποιο είναι αυτό το «μυστικό» του Θορ;
Στη δεκαετία του '50 έγιναν συσκέψεις στα στρατιωτικά επιτελεία των Ηνωμένων Πολιτειών για τα νέα όπλα. Ο τότε επικεφαλής του Ναυτικού απαίτησε τη ναυπήγηση πυρηνικών υποβρυχίων. Και οι αντίστοιχοι επιτελείς του στρατού ξηράς μιλούσαν για ατομικά όπλα.
Εκείνη την εποχή υπήρχαν αρκετά προχωρημένες έρευνες σχετικά με τους πυρηνικούς αντιδραστήρες και το θόριο στα αμερικανικά εργαστήρια είχε δείξει τα προσόντα του σε σχέση με το ουράνιο.

Διότι σε γενικές γραμμές το θόριο δίνει κατάλοιπα που έχουν πολύ μικρότερο χρόνο ημιζωής από το ουράνιο και είναι πολύ πιο εύκολο να σταματήσεις έναν αντιδραστήρα που λειτουργεί με βάση το θόριο, διότι δεν μπορεί να φθάσει σε μη ελεγχόμενη αλυσιδωτή αντίδραση.
Από τη μία κατέληξαν ότι δεν θα μπορούσαν να δημιουργήσουν αντιδραστήρα για τα ατομικά υποβρύχια με τη χρήση τηγμένου άλατος νατρίου, διότι όταν αυτό έρχεται σε επαφή με το θαλασσινό νερό προκαλείται βίαια έκρηξη.

Από την άλλη οι αντιδραστήρες που χρησιμοποιούσαν μόνον ουράνιο έδιναν στο τέλος ανάμεσα στα άλλα κατάλοιπα και πλουτώνιο. Ένα υλικό που από νωρίς είχαν διαπιστώσει ότι θα ήταν πολύ χρήσιμο για τα νέα πυρηνικά όπλα.

Γι' αυτό το «μυστικό» του Θορ δεν είναι άλλο από τη διαπίστωση πως τα σχέδια, που ήταν αρκετά προχωρημένα, για τη χρήση του θορίου μπήκαν στον πάγο και οι επιστήμονες που τα εκπονούσαν και τα υποστήριζαν οδηγήθηκαν στην παραίτηση για το χατίρι των «γερακιών».
Και σήμερα προσπαθούν ξανά να επαναφέρουν το θόριο, παρουσιάζοντάς το σχεδόν σαν κάτι «πράσινο» σε σχέση με το ουράνιο. Πρόσφατα μάλιστα το συνέστησε και ο σουηδός πρώην υπουργός και άλλοτε πρόεδρος της Διεθνούς Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας Hans Blix. Μόνο που έχουμε μείνει αρκετά πίσω και χρειάζεται πολλή δουλειά για παγκόσμια συναίνεση στη χρήση τέτοιων αντιδραστήρων.