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钍元素综述 李能强摘要；钍可以用来制作铀同位素233U：通过中子射击钍232Th可以变成233Th，后者通过镤233Pa衰变为铀233U。铀的这个同位素可以裂变，当作核电站的燃料使用。而在地壳里平均每千克物质含7至13毫克钍，也就是说钍是铀的含量的两至三倍。同时，在提取，使用过程中，钍相对铀有更多优势，是潜在的新型核燃料。 关键词；钍，钍资源分布，新型核能，钍的应用 钍（Thorium）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。【1】密度11.72克/厘米3。熔点约1750℃，沸点约4790℃。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。银白色金属，长期暴露在大气中渐变为灰色。质较软，可锻造。不溶于稀酸和氢氟酸，但溶于发烟的盐酸、硫酸和王水中。 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。 1828年，瑞典化学家永斯·贝采利乌斯（J?ns Berzelius）在来自一个挪威岛屿的钍石矿中发现了新一种元素，此后由Thor而定名。1898年，玛丽亚·居里（Marie Curie）和格哈特·施密特（Gerhard Schmidt）分别并同时发现了钍的放射性。发现90年后，化学家才首次得以分离纯的钍。其主要化合物有一下几种； 二氧化钍（ThO2）是所有金属氧化物中熔点最高的，达3300摄氏度。只有少数金属如钨和少数化合物如碳化钽的熔点比它高。 硝酸钍（Th(NO3)4）是一种无色的、容易在水和酒精中溶解的化合物。硝酸钍是制造二氧化钍和金属钍过程中的一个重要环节，在制造白炽罩的过程中也有应用。 氮化钍（Th3N4）由炽热的钍与空气中的氮反应而成，有青铜光泽。在空气中它与水汽反应在数小时内分解。 碳化钍（ThC2）是黄色的晶体，其熔点为2655摄氏度。碳化钍在约9凯尔温时超导。碳化铀和碳化钍的混合物在高温反应堆中作为燃料。这种燃料是将钍和铀的氧化物与碳混合加热到1600至2000摄氏度制成的。 资源分布情况；钍化物往往可以在独居石的沙里找到（(Ce,La,Nd,Th)[PO4]，包含4-12%的二氧化钍，ThO2），其它矿物包括与锆石同晶型的方钍石（(Th,U)O2）和钍石（ThSiO4）。榍石和锆石也含少量钍。在地壳里平均每千克物质含7至13毫克钍，也就是说钍是铀的含量的两至三倍。由于钍亲土，因此在所有硅酸盐中均含少量钍。由于目前对于钍的需求不是很大，因此对于其矿藏分布的勘探也很少，因此钍资源的分布不是很清楚一般认为澳大利亚和印度有尤其多的钍矿以下数据是美国地质调查局1997年至2006年调查报告中的数据：国家 钍储藏（吨） 钍储藏基础（吨） 澳大利亚 300,000 340,000 印度 290,000 300,000 挪威 170,000 180,000 美国 160,000 300,000 加拿大 100,000 100,000 南非 35,000 39,000 巴西 16,000 18,000 马来西亚 4,500 4,500 其它国家 95,000 100,000 全世界总和 1,200,000 1,400,000 应用情况；【1】1、钍的氧化物被用来制作白炽罩。由于钍的放射性现在已经不再使用钍来做白炽罩了 2、由于二氧化钍的折射率比较高，因此在高质量的光学透镜中也掺有钍。 3、钍造影剂；从1931年至1940年代末一种稳定的、胶质的二氧化钍混悬剂在血管摄影被作为放射性对比剂使用。但是这个用剂会聚集在微血管中，导致局部放射性过高和癌症。胆癌明显与钍造影剂有关，钍造影剂还能引发一般非常少见的恶性肝脏癌症肝血管肉瘤。此外还有钍造影剂导致鼻腔癌的纪录。一般病发发生在使用30至35年后。今天人们使用硫酸钡和改善的、有香味的碘化合物取代钍造影剂。 4、钍也可以作为汽车的替代能源使用。美国的Laser Power Systems公司发明了利用激光加热钍使其释放能量用以加热微型涡轮机中的水，从而产生蒸汽发电驱动汽车的驱动系统。1克钍释放出的能量相当于7500加仑汽油，而八克钍足以保证汽车永远不用加燃料。 新型核能；【2】在球床反应堆中钍可以用来制作铀同位素233U：通过中子射击钍232Th可以变成233Th，后者通过镤233Pa衰变为铀233U。铀的这个同位素可以裂变，当作核电站的燃料使用。 该过程中一克钍-233衰变到镤-233释放1.2104*109 J的能量，镤-233到铀-233衰变释放5.5517*109 J的能量。 在三种易裂燃料233U、235U、239Pu中，只有235U是天然存在，且