钍(化学元素)

2023-12-28 18阅读

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化学元素

钍(Thorium,钍/tŭ(土)/,旧译作釖、鋀)是原子序数为90的元素,其元素符号为Th,属锕系元素,具有放射性。其拉丁文名称来自北欧神话的战神索尔(Thor)。钍-232会通过吸收慢中子而变成可作核燃料之用的铀-233。钍、铀两种元素是核能发电厂最重要的燃料。

中文名
外文名 Thorium
元素符号 Th
原子量 232.038
CAS号 7440-29-1
发现人 贝齐利乌斯

现代释义

钍(釷)tǔ

一种放射性金属元素,灰色,质地柔软,经过中子轰击,可得铀233,因此它是潜在的核燃料。

详细释义

釷tǔ,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。

历史简介

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。

到1828年,贝齐里乌斯分析了另一种矿石,是由挪威南部勒峰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。

含量分布

钍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,天然存在钍的是质量数为232的钍同位素。

世界各国已探明的独居石储量达几百万吨。随着各国对钍矿的勘探力度的加大,钍的探明储量也在一直增加。截至2000年,全世界独居石产量约78万吨。巴西是最大的钍资源国,其次是土耳其,加拿大和美国。

我国钍资源比较丰富,据不完全统计。20多个省和地区都已发现具有相当数量的钍资源。2005年中国科学院的资料显示,内蒙古白云鄂博矿区钍储量约为22万吨,占全国钍矿产储量28.6万吨的77.3%。

理化性质

物理性质

钍为银白色金属,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/立方厘米。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。

化学性质

钍的化学性质比较活泼,不溶于稀酸和氢氟酸,溶于发烟的盐酸、硫酸和王水中。硝酸能使钍钝化。苛性碱对它无作用。高温时可与卤素、硫、氮作用。钍是放射性元素,自然界的钍全部为232Th,其半衰期约为1.39×1010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,钍能与几乎所有的非金属元素作用,生成二元化合物;加热时迅速氧化并发出耀眼的光。钍是高毒性元素。

用途

钍一般用来制造合金以提高金属强度;灼烧二氧化钍会发出强烈的白光因此曾经做煤气灯的白热纱罩。钍衰变所储藏的能量,比铀、煤、石油和其他燃料总和还要多许多,而且钍的含量也要比铀多得多,所以钍是一种极有前途的能源。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。

另外,钍也是比铀更安全的核燃料,是未来核能利用的发展方向。

参考资料

1.钍·新华字典

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