新型核燃料： 钍

2017/5/11 15:32:09

钍：

        一种放射性的四价金属元素,以化合物的形式存在于矿物内(例如独居石和钍石),通常与稀土金属连系在一起,主要作为质量数为232的同位素,半衰期为1.39×1010 年,放射出α粒子而形成新钍1 [thorium]——元素符号Th

       元素符号Th，元素中文名称钍，元素英文名称Thorium。原子序数90，钍原子量232.0381，元素类型为金属，是天然放射性元素。核内质子数90，核外电子数90，核电核数90，质子质量1.5057E-25，质子相对质量90.63，所属周期为7，所属族数为IIIB，摩尔质量180。

主要来源

       以化合物的形式存在于矿物内(例如独居石和钍石),通常与稀土金属连系在一起,主要作为质量数为232的同位素,半衰期为1.39?010年,放射出α粒子而形成新钍1

       元素用途：经过中子轰击，可得铀233，因此它是潜在的核燃料。

       扩展介绍：一种放射性金属元素，灰色，质地柔

       发现人：贝齐利乌斯(J.J.Berzelius)

       发现年代：1828年

       发现过程：1828年由贝齐利乌斯(J.J.Berzelius)发现的。

基本属性

       钍为银白色金属，长期暴露在大气中渐变为灰色。质较软，可锻造。熔点1750°C，沸点4790°C，密度11.72克/厘米³。在1400℃以下原子排列成面心立方晶体;当加热达到此温度时，便改为体心立方晶体。

       钍的化学性质活泼，不溶于稀酸和氢氟酸，但溶于发烟的盐酸、硫酸和王水中。硝酸能使钍纯化。苛性碱对它无作用。高温时可与卤素、硫、氮作用。放射性元素，半衰期约为1.4×1010年。所有钍盐都显示出+4价。在化学性质上与锆、铪相似。除惰性气体外，钍能与所有非金属元素作用，生成二元化合物;室温下与空气和水的反应缓慢，加热后反应迅速。钍是高毒性元素，经过中子轰击，可得铀233，因此它是潜在的核燃料。

发现过程

       1815年，贝齐里乌斯从事分析瑞典法龙(Fahlum)地方出产的一种矿石，发现一种新金属氧化物和锆的氧化物很相似。他用古代北欧雷神Thor命名这一新金属为throine(钍)，给出它的拉丁名称 thorium和元素符号Th。由于贝齐里乌斯是当时化学界的权威，所以化学家们都承认了它。可是，贝齐里乌斯在10年后发表文章说，那个称为thorine的新金属不是新的，含它的矿石只是钇的磷酸盐。他自己撤销了对钍的发现。　　

       1828年，贝齐里乌斯分析了另一种矿石，是由挪威南部勒峰(L?v?n)岛上所产的黑色花岗石中找到的，发现其中有一种当时未知的元素，仍用thorine命名它。现在明确，这种矿石的主要成分是硅酸钍ThSiO4。因此钍是先被命名后被发现的。钍在元素周期表中属于锕系，列入稀土元素族中。钍的氧化物和其他稀土元素的氧化物一样，很难还原，虽然贝齐里乌斯曾利用金属钾和氟化钍钾作用，获得不纯的金属钍。K2ThF6 + 4K → 6KF + Th，只要后来用电解的方法才获得较纯的钍。

用途和测定

       钍一般用来制造合金，提高金属强度;和煤气灯的白热纱罩。钍所储藏的能量，比铀、煤、石油和其他燃料总和还要多许多，是一种极有前途的能源。还可用于制造高强度合金与紫外线光电管。钍还是制造高级透镜的常用原料。用中子轰击钍可以得到一种核燃料——铀233。

       天然钍测定方法测定限为1×10**-8g/g 灰。天然铀测定限为乙酸乙酯萃取-荧光计法2×10**-8g/g灰;三烷基氧膦(TRPO)苯取-荧光计法1×10**-7g/g灰;N235萃取-分光光度法1.5×10**-8g/g灰;目视荧光法4×10**-7g/g灰;激光荧光法为2.5×10**-8g/g灰。

新型核燃料

       2007年11月19日，新华社据法国《世界报》报道，印度目前正指望以钍为新型核燃料。报道称，印度不久后将建造一座以钍为燃料的原型重水反应堆，从而为民用核能开辟一条新路。首座负有商业使命的这种反应堆将于2020年投入使用。印度是世界上考虑以钍替代传统核燃料铀和钚的少数几个国家之一。以钍为核燃料有许多好处。钍产生的放射性废料比铀少50%，而可使用的储量则高得多。譬如，印度钍蕴藏量约为29万吨，占全球钍资源蕴藏量的四分之一，而铀蕴藏量仅为7万吨。此外，按目前的消费速度，全球已探明铀资源将在50年至70年内耗尽(除非采用增殖反应堆)。