“钍”的版本间的差异

2014年6月1日 (日) 08:27的版本

钍 tǔ

　　天然放射性元素，元素符号Th，原子序数90，原子量232.038,06，属锕系元素。以北欧神话中的雷神托尔(Thor)命名。钍是J.J.贝采利乌斯于1828年发现的。已发现质量数为209～237的全部钍同位素，只有232Th是天然放射性同位素。

　　钍（英文：thorium）在地壳中平均含量为(1.3～1.8)×10-6％，其数量与铅、钼差不多，为铀的3倍。天然淡水含钍2×10-9％，海水含钍1×10-9％。钍的可靠储量为107万吨，远景储量275万吨。

　　自然界中和钍离子大小相近的离子很多，如铀、钇、钙、稀土元素（从镧到铥）和钠的离子，这些离子在矿物的结晶中往往互相置换而形成类质同象；因此自然界含钍的矿物很多，约有100多种，如氧化物、硅酸盐、磷酸盐、铌钽酸盐、钛酸盐和碳化物等矿物。其中有工业价值的有独居石、钍石、方钍石和铀钍矿。独居石是磷酸盐，一般含稀土氧化物55％～68％、二氧化钍4％～10％、铀0.2％～0.6％，是稀土元素和钍的重要资源。巴西、印度、挪威、美国、澳大利亚、南非、俄罗斯、中国等都有丰富的独居石矿床。

　　性质　232Th是天然放射性衰变系钍系的始祖核素，经过α、β-衰变，最终转变为稳定的208Pb。232Th的热中子俘获截面为7.0靶恩，它俘获中子后，经核反应，最后转变为核燃料233U。

　　钍为银白色金属；熔点1,750℃，沸点约4,788℃，密度11.7克/厘米3，在1,345℃时为面心立方晶格，1,345～1,755℃时为体心立方晶格。纯金属钍质软，易于进行冲压、锻造、轧制、拉伸等。钍原子的电子组态为(Rn)5f06d27s2，氧化态+4、+3，化学性质活泼。除惰性气体外，钍与所有非金属元素作用，生成二元化合物。例如，致密状钍放置空气中，在常温下会缓慢氧化，生成一层灰色或黑色的氧化膜；随着温度升高，反应加快；粉末状钍在空气中能自燃，生成二氧化钍。钍在较高温度下能与氢、氮、碳、硅、硫等作用。钍与卤族元素作用，生成相应的四卤化物，其稳定性随卤族元素的原子量增加而降低。

　　钍与一系列金属生成合金，能使这些金属在高温下具有高的机械强度，如钍镁合金、钍锌合金、钍汞合金、钍镍合金等。

　　制取　采用溶剂萃取、离子交换、沉淀等方法，从独居石矿石中将钍与稀土、铀和其他杂质分离，得到钍浓缩物，再制成核素纯的二氧化钍或氯化钍、氟化钍，用钙还原二氧化钍或熔盐电解氯化钍、氟化钍并制成金属钍。

　　应用　钍及其化合物在核能、航空和航天、冶金、化工、石油、电子工业等部门有重要用途。232Th吸收中子后转变为233U，是潜在的核能源。装入反应堆中的钍有二氧化钍、碳化钍、四氟化钍和金属钍等形式。

　　钍镁合金是制造高速飞机和火箭的主要结构材料。含2％二氧化钍的金属镍，是制造超声速飞机和宇宙飞行器的良好外壳材料，也是制造喷气式发动机的良好材料。

　　二氧化钍熔点高(3,220℃)，很稳定，是理想的耐火材料，二氧化钍在石油和化学工业中，可用作催化剂。

　　钍的电子逸出功小，电子发射性能好，可制作电子放电管、电子计算机的记忆元件、光敏薄膜、燃料电池元件、辐射探测器、光电池等。四氟化钍用于制造特种光学玻璃，金属钍在真空管中用作吸气剂。

　　毒性　钍是高毒性元素，主要积蓄于肝、骨髓、脾和淋巴结，其次是骨骼、肾等脏器中。急性中毒主要是钍化合物的化学毒性所致，慢性中毒则由钍及其子体的辐射作用引起。天然钍在放射性工作场所空气中的最大容许浓度为7.4×10-5贝可/升，在露天水源中的限制浓度为3.7×10-1贝可/升。

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