Abbau von Mond-Thorium für den Bau von Atomraketen auf dem Mond

Der Abbau von Mond-Thorium bringt Ihnen nichts. Thorium ist nicht spaltbar und kann nicht als Treibstoff für Atomraketen, Kraftwerke oder RTG verwendet werden.

Entwürfe für "Thorium"-Kernkraftwerke verwenden Thorium als fruchtbares Material, um spaltbares U-233 zu züchten, indem die Neutronen aus einer Spaltungsreaktion verwendet werden, die von spaltbarem U-235 oder U-233 angetrieben wird. Sie beginnen mit einer ziemlich konventionellen, mit U-235 betriebenen Spaltreaktion, verwenden überschüssige Neutronen, um U-233 aus einer fruchtbaren Thoriumdecke zu züchten, und schließlich haben Sie genug U-233, um Ihren Kernreaktor anzutreiben, und Sie sind nicht mehr auf U-235 angewiesen . Es ist ein Brutszenario, das für viele attraktiv ist, weil es unter anderem unsere Abhängigkeit von U-235 beendet.

Um also Mondthorium für ein NTR zu verwenden, müssen Sie genügend spaltbares (und radioaktives) U-235 zum Mond schicken, um einen Spaltreaktor zu befeuern, den Sie dort auch bauen müssen, den Reaktor mit einer Thoriumdecke betreiben und das chemisch abtrennen resultierendes U-233, und verarbeiten Sie DAS dann zu NTR-Brennelementen. Sie starten eine große Menge radioaktives U-235 als ersten Schritt in einem sehr teuren Prozess zur Herstellung von etwas, das U-235 sehr ähnlich ist.

Es gibt andere Überlegungen wie die Tatsache, dass Sie Thorium aus der Schlacke entnehmen können, nachdem Sie Aluminium, Magnesium, Eisen, Sauerstoff, Silizium und Wasserstoff geriffelt haben (wenn Sie polar werden). Es gibt andere Materialien, aber das sind die wichtigsten, an die ich mich erinnere. Und dass es vielleicht einen Ort mit besserer Thoriumkonzentration als auf der Erde gibt.

Allerdings wäre zu Beginn des eigentlichen Bergbaus auf dem Mond ein theoretischer Prozess, den wir erst am Anfang erforschen, sehr teuer. Baue 1000 Tonnen für 5 kg Thorium ab. Mit sehr begrenzten Ressourcen an Menschen und Chemikalien, um die Komponenten zu trennen. Schließlich schmilzt auch Aluminium nicht so leicht wie Eisen und die meisten unerwünschten Dinge verschwinden. Und Aluminium ist nicht einmal das am schwierigsten aus Regolith oder anderen natürlichen Ressourcen zu extrahierende Metall. Daran denkt man normalerweise nicht wirklich. Sie stellen sich einfach vor, alles zu schmelzen, aber industrielle Prozesse sind selten so einfach, und wir haben gerade erst begonnen, tatsächlich zu experimentieren, um zu versuchen, es anders zu machen, als es auf der Erde funktioniert.

Wenn es uns gelingt, eine Einrichtung zum Laufen zu bringen, wären die Hauptüberlegungen die Kapitalkosten und die dort arbeitenden Menschen. 1 Astronaut, der zum Mond geschickt wird, sollte etwa 50 Millionen USD bei 10.000 USD / kg kosten, zusammen mit einem Jahr Vorräte unter Berücksichtigung der Gesamtkosten. Wenn diese Person allein bei 5 ppm eine Anlage unterhalten kann, die 1000 Tonnen pro Tag raffiniert, sollte der Bruttogewinn aus dem Verkauf der 5 kg Thorium etwa 25.000 USD oder 9 Millionen USD pro Jahr betragen. Also 18 % der Kosten für die Hinsendung des Astronauten. Und das, wenn man bedenkt, dass diese einzelne Person von der Extraktion bis zur Veredelung auskommen kann.

Bei einem sehr hohen Niveau nehme ich an, dass das nicht unmöglich wäre, nur sehr schwer.

Das Versenden von Thorium ist im Großen und Ganzen nicht allzu teuer, selbst wenn Sie einen speziellen Behälter benötigen würden, der den Wiedereintritt übersteht, der massiv aus reinem Metall überbaut ist, also selbst wenn das Ganze explodiert oder direkt von einem kleinen Kinect-Penetrator getroffen würde überleben. Du brauchst dir wirklich nicht so viele Sorgen zu machen.

Auch ein kg Thorium hat etwa 80.000.000 MJ (+-10% ich aus dem Gedächtnis) oder 1,02 MW für 2,5 Jahre. Viel mehr als die ISS, genug für ein Ionen-/Plasma-Triebwerk, das irgendwo im Sonnensystem unterwegs ist.

Also ein Metall fördern, das wir im Moment auf der Erde im Überschuss haben und in absehbarer Zeit von weit her in kleinen Mengen einsenden müssten. Nicht wirklich schlau. Wenig bis keine Nachfrage, hohe Kosten, hohe Anfangsinvestition. (Maschinen, die 1000 Tonnen Erz pro Tag abbauen und veredeln können. Plus gewaltige Mengen an Energie für die Veredelung.

In der Zukunft, wenn wir den Mond nach Sauerstoff, Silizium, Aluminium abbauen. Es mag sinnvoll sein, Techniken zu entwickeln, um auch Thorium zu extrahieren, aber im Moment gibt es absolut keinen Grund, außer vielleicht zu lernen, wie man es macht, und bessere neue Technik der Verfeinerung zu entwickeln, die für den Weltraum geeignet ist.

(Ich bin kein Muttersprachler, daher ist mein Englisch etwas verzerrt)

Es könnte sich lohnen, Thorium auf dem Mond abzubauen. Die Kommentare haben die politischen Kosten für den Versand von der Erde angegeben (und wir werden sie wahrscheinlich sowieso hier unten brauchen).

Die Risiken des Starts können minimiert werden, indem Sie die Masse erhöhen, die Sie starten, wodurch die Kosten für den Start aus unserer Schwerkraft heraus explodieren.

Ich habe keine Informationen über die Kosten für den Abbau von Thorium auf dem Mond, aber es hängt alles davon ab, wie viel Sie dort oben brauchen. Irgendwann wird der Versand der richtigen Raffinationsausrüstung weniger kosten als der Versand kontinuierlicher Thoriummengen.

Beachten Sie, dass ich im obigen Absatz „Verfeinerung“ gesagt habe. Es ist sinnvoll, einmal abzubauen und so viele Mineralien wie möglich zu veredeln.

Sie müssten die gesamte Bergbau-, Raffinations- und Verarbeitungsausrüstung (die alle schwer sind und viel Energie und starke Säuren, Laugen oder Oxidationsmittel benötigen ) zum Mond schicken.

https://www.britannica.com/technology/thorium-processing

Sie müssen es zerkleinern, filtern und dann entweder:

1. lösen Sie es in heißer, konzentrierter Schwefelsäure und dann Salpetersäure, oder
2. lösen Sie es in heißem Natriumhydroxid auf, oder
3. mit Fluor reduzieren.

Nichts davon ist billig, alles ist gefährlich und alles erfordert eine schwerindustrielle Infrastruktur, die allesamt auf dem Mond geschaffen werden müsste.