Hva brukes thorium til?
Illustrasjon som viser at det forskes på ulike former for bruk av thorium i dag.

Hva brukes thorium til?

Thorium er et energimineral på linje med kull, råolje og uran, men har også flere mulige bruksområder i industriell sammenheng.

Forfatter: Tor Espen Simonsen

Publisert: 14 nov, 2023

-

Oppdatert: 28 des, 2023

Fensfeltet på Ulefoss og Sæteråsen nord for Larvik nevnes ofte som de thoriumforekomstene i Norge med størst potensial. Fensfeltet var i en del år oppført som en thoriumressurs av det statlig geologiske byrået i USA (USGS).

I dag er det ingen som tror på en thoriumgruve på Fensfeltet, men dersom det startes gruvedrift med sjeldne jordarter som hovedprodukt, vil thorium følge med som et mulig biprodukt*.  

Les mer: 

Sjeldne jordarter er mest aktuelt på Fensfeltet.

 

Kortversjon av denne teksten:

  • Energi: Thorium er et alternativt energimineral, sammenlignbar med kull, råolje, og uran.
  • Industrielt: Brukes i legeringer, høytemperatur-keramikk, katalysatorer,  sveiseelektroder, osv.
  •  Men det forskes også på ikke-radioaktive erstatninger for thorium i flere tradisjonelle bruksområder.
  • Viktige forekomster på Fensfeltet og Sæteråsen.
  • Det er ikke aktuelt med gruvedrift for thorium; men thorium blir et biprodukt ved utvinning av sjeldne jordarter.
  • Bruk i energiproduksjon er fortsatt på forskningsstadiet, uten kommersielle reaktorer. Thoriumreaktorer anses som sikrere enn uranreaktorer; ingen plutonium i avfallet.
  • Sikkerhetsaspekt: Thorium er radioaktivt, med strålingsfare ved utvinning.
  • Miljøpåvirkning: Thoriumbaserte reaktorer produserer ikke plutonium.
  • Nye bruksområder: Forskning på bruk av thorium i medisinsk utstyr og energiproduksjon.
Les mer
Illustrasjon som viser uran og thorium sammen.

Et alternativ til uran

Energimineraler refererer til naturlige geologiske råstoffer som kan omdannes til energi, og omfatter både fossile brensler som kull, råolje og naturgass, samt mineraler som er råstoffer til kjernefysisk energi, skriver NGU.

Som energimineral er thorium gjerne lansert som et tryggere alternativ til uran i kjernekraft*. Ifølge Norges geologiske undersøkelser (NGU) handler dette om at thorium «ikke spalter som uran, og ikke kan løpe løpsk på samme måte som en atomreaktor basert på uran».

I tillegg er det en del andre mulig fordeler, som at det radioaktive avfallet ikke inneholder plutonium, har kortere nedbrytningstid, og at thoriumsreaktorer kan brukes til å brenne opp uranavfall.

Enn så lenge er bruk av thorium til energiproduksjon på forskingsstadium. Det vil si at det ikke finnes storskala thoriumsreaktorer i kommersiell bruk. Energikrisen i Europa i kjølvannet av Ukraina-krigen, har brakt kjernekraft tilbake på dagsorden i mange land. Selv om diskusjonen i all hovedsak handler om uran, er også thorium aktualisert i kraftdebatten.

Industriell bruk og alternative løsninger

Industrielt brukes thorium gjerne i legeringer og forbindelser, for å oppnå egenskaper med høy smeltetemperatur. Thorium brukes blant annet til høytemperatur-keramikk, katalysatorer og sveiseelektroder, og har vært i bruk i glødetråder i gasslamper og ledninger i elektriske apparater, opplyser NGU i sin gjennomgang.  

USGS nevner i tillegg at thorium brukes til magnetroner i mikrobølgeovner, optiske belegg, wolframfilamenter, sveiseelektroder samt i nukleærmedisin og romfartsteknologi. Som vi også skriver i hovedartikkelen om thorium er bruken av dette radioaktive metallet i dag svært begrenset. På en del områder pågår det dessuten prosesser for å finne alternative råvarer som kan erstatte thorium. Amerikanske forskere viser til at ikke-radioaktive erstatninger er utviklet for flere av thoriums tradisjonelle bruksområder.

Alternativer til thorium

  • Ifølge USGS har eksempelvis yttriumforbindelser erstattet thoriumforbindelser i glødelampekapper.

    Flere erstatningsmaterialer (som yttrium fluor og proprietære materialer) er i bruk som optiske belegg i stedet for thoriumfluorid, ifølge USGS’ faktaark.

  • Cerium, lantan, yttrium, og zirkoniumoksider kan erstatte thorium i sveiseelektroder.

  • Magnesiumlegering, med lantanider, yttrium, og zirkonium, kan erstatte thorium-legeringer i romfartsapplikasjoner.

Les mer

Thoriums radioaktive egenskaper ses gjerne på som noe negativt, ikke minst med tanke på den strålefare dette kan utgjøre ved utvinning av sjeldne jordarter. Men det er også strålingsegenskapene som gjør thorium aktuell for energiproduksjon, der thorium kan ha fordeler som uran mangler.

NGU peker på at thorium ikke spalter av seg selv som uran, men må bombarderes med nøytroner.

«En atomreaktor basert på thorium kan derfor ikke løpe løpsk på samme måte som en atomreaktor basert på uran. En thoriumbasert reaktor vil heller ikke ha plutonium som avfallsprodukt. Plutonium er et svært radioaktivt element med lang halveringstid, noe som utgjør et stort miljøproblem» skriver NGU.

Forskning og utvikling av nye bruksområder

Situasjonen rundt thorium er ikke entydig. Selv om en trend går i retning av at industrien ønsker å finne ikke-radioaktive erstatninger til thorium, forskes det også på nye bruksområder. Dette gjelder bruk av thorium på energiområdet, men også til utviklingen av medisinsk utstyr.

Uten bruksområder for thorium, vil dette radioaktive metallet blir et problematisk avfallsstoff ved utvinning av sjeldne jordarter. 

Flere næringsaktører jobber imidlertid med å løse dette problemet og skape et marked for thorium. Dette gjelder eksempelvis de norske selskapene Thorium Norway AS og Thor Energy AS som vil bruke thorium fra Fensfeltet til energiproduksjon.

Enkelte aktører jobber dessuten med å utnytte thorium til andre formål enn energi. De norske selskapene Thor Medical AS og Oncoinvent AS ser på bruken av naturlig thorium som råstoff til produksjon av radiofarmaka for kreftbehandling.

Illustrasjon som viser en gruppe kvinnelige forskere som studerer bruken av thorium til medisinske formål.

IFE: Langt fram for thorium

I en høringsuttalelse til Stortingets næringskomite i 2023 understreket IFE* (Institutt for energiteknikk) at det er langt frem til thorium kan tas i bruk som alternativ til uran. 

Ifølge IFE er ikke thorium en rask vei til kjernekraft ettersom utviklingen av thorium som brensel tar tid, samt at IEA* ikke har utviklet et eget sikkerhetsregime for thorium:

«Det er ikke tradisjon for å benytte thorium i kjernekraftindustrien, og det er tidkrevende å endre brenselstype siden det krever svært omfattende regulatoriske godkjennelsesprosesser.»