Thorium ist ein natürliches radioaktives chemisches Element mit dem Symbol Th und Atomnummer 90. Es wurde 1828 entdeckt und nach Thor, dem skandinavischen Gott des Donners genannt.

In der Natur eigentlich wird das ganze Thorium als Thorium 232 gefunden, und es verfällt durch das Ausstrahlen eines Alphateilchens, und hat eine Halbwertzeit von ungefähr 14.05 Milliarden Jahren (anderer, Isotope des Spur-Niveaus des Thoriums sind kurzlebige Zwischenglieder von Zerfall-Ketten). Wie man schätzt, ist es ungefähr viermal reichlicher als Uran in der Kruste der Erde und ist ein Nebenprodukt der Förderung von seltenen Erden von monazite Sanden. Thorium wurde früher allgemein als (zum Beispiel) die leichte Quelle in Gasmänteln und als ein Legierungsmaterial verwendet, aber diese Anwendungen haben sich wegen Sorgen über seine Radioaktivität geneigt.

Kanada, Deutschland, Indien, die Niederlande, das Vereinigte Königreich und die Vereinigten Staaten haben Thorium im verschiedenen experimentell und Macht-Reaktoren als Brennstoff verwendet. Es gibt ein wachsendes Interesse am sich entwickelnden Thorium-Kraftstoffzyklus aus verschiedenen Gründen, einschließlich seiner Sicherheitsvorteile, seines hohen absoluten Überflusses und Verhältnisüberflusses im Vergleich zu Uran. Indiens drei Bühne-Kernkraft-Programm ist vielleicht am weithin bekanntsten und von solchen Anstrengungen gut gefördert.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Reines Thorium ist ein silberfarbenes Weißmetall, das luftstabil ist und seinen Schimmer seit mehreren Monaten behält. Wenn verseucht, mit dem Oxyd wird Thorium langsam in Luft trübe, grau und schließlich schwarz werdend. Die physikalischen Eigenschaften des Thoriums sind außerordentlich unter Einfluss des Grads der Verunreinigung mit dem Oxyd. Die reinsten Muster enthalten häufig mehreres Zehntel eines Prozents des Oxyds. Reines Thorium ist weich, sehr hämmerbar, und, kann swaged, und gezogen kaltgewalzt sein. Thorium ist dimorph, sich an 1360 °C von einem flächenzentrierten kubischen bis eine Körper - Kubikstruktur ändernd; eine Körper - tetragonal Gitter-Form besteht am Hochdruck mit Unreinheiten, die genauen Übergangstemperaturen und den Druck steuernd. Bestäubtes Thorium-Metall ist häufig pyrophoric und verlangt das sorgfältige Berühren. Wenn geheizt, in Luft entzündet sich Thorium-Metall turnings und brennt hervorragend mit einem weißen Licht. Thorium hat eine der größten flüssigen Temperaturreihen jedes Elements, mit 2946 °C zwischen dem Schmelzpunkt und Siedepunkt. Thorium-Metall ist mit einem Boden-Staat 6d7s paramagnetisch.

Chemische Eigenschaften

Thorium wird durch Wasser langsam angegriffen, aber löst sich sogleich in allgemeinsten Säuren nicht auf außer Salzsäure. Es löst sich in konzentrierter Stickstoffsäure auf, die einen kleinen Betrag des katalytischen Fluorid-Ions enthält.

Zusammensetzungen

Thorium-Zusammensetzungen sind im +4 Oxydationsstaat stabil.

Thorium-Dioxyd hat den höchsten Schmelzpunkt (3300 °C) von allen Oxyden.

Thorium (IV) Nitrat und Thorium (IV) Fluorid ist in ihren wasserhaltigen Formen bekannt: und, beziehungsweise. Thorium (IV) Karbonat ist auch bekannt.

Wenn behandelt, mit dem Kalium-Fluorid und der hydrofluoric Säure bildet Th das komplizierte Anion, das sich als ein unlösliches Salz niederschlägt.

Thorium (IV) ist Hydroxyd in Wasser hoch unlöslich, und ist nicht amphoteric. Das Peroxyd des Thoriums ist selten, indem es ein unlöslicher Festkörper ist. Dieses Eigentum kann verwertet werden, um Thorium von anderen Ionen in der Lösung zu trennen.

In Gegenwart von Phosphatanionen schlagen sich Formen von Th von verschiedenen Zusammensetzungen nieder, die in sauren und Wasserlösungen unlöslich sind.

Thorium-Monoxyd ist kürzlich durch den Laser ablation vom Thorium in Gegenwart von Sauerstoff erzeugt worden.

Isotope

Siebenundzwanzig Radioisotope, sind mit einer Reihe im Atomgewicht von 210 u (Th) zu 236 u (Th) charakterisiert worden. Die stabilsten Isotope sind:

• Th mit einer Halbwertzeit von 14.05 Milliarden Jahren vertritt es alle außer einer Spur des natürlich vorkommenden Thoriums.
• Th mit einer Halbwertzeit von 75,380 Jahren. Kommt als das Tochter-Produkt des U-Zerfalls vor.
• Th mit einer Halbwertzeit von 7340 Jahren. Es hat einen Kernisomer (oder Metastable-Staat) mit einer bemerkenswert niedrigen Erregungsenergie von 7.6 eV.
• Th mit einer Halbwertzeit von 1.92 Jahren.

Alle restlichen radioaktiven Isotope haben Halbwertzeiten, die weniger als dreißig Tage sind und die Mehrheit von diesen Halbwertzeiten haben, die weniger als zehn Minuten sind.

Anwendungen

Thorium

Thorium ist ein Bestandteil der Magnesium-Legierungsreihe, genannt Illustrierte-Thor, die in Flugzeugsmotoren und Raketen und dem Geben hoher Kraft verwendet ist, und kriechen Sie Widerstand bei Hochtemperaturen. Magnesium von Thoriated wurde verwendet, um den CIM-10 Bomarc Rakete zu bauen, obwohl Sorgen über die Radioaktivität auf mehrere Raketen hinausgelaufen sind, die von der öffentlichen Anzeige entfernen werden.

Thorium wird auch in seiner Oxydform (thoria) in der elektrischen Gaswolfram-Schweißung (GTAW) verwendet, um die Hoch-Temperaturkraft von Wolfram-Elektroden zu vergrößern und Kreisbogen-Stabilität zu verbessern. Etikettierte EWTH-1 der Elektroden enthalten 1 % thoria, während die EWTH-2 2 % enthalten. In der elektronischen Ausrüstung verbessert der Thorium-Überzug der Wolfram-Leitung die Elektronemission von erhitzten Kathoden.

Thorium ist ein sehr wirksames Strahlenschild, obwohl es für diesen Zweck so viel nicht verwendet worden ist wie Leitung oder entleertes Uran. Alter des Uran-Thoriums, das datiert, ist an Datum-Hominide-Fossilien, Meeresböden und Bergketten gewöhnt gewesen. Mit der Radioaktivität verbundene Umweltsorgen haben zu einer scharfen Abnahme der Nachfrage für den Gebrauch ohne Atomwaffen des Thoriums in den 2000er Jahren geführt.

Thorium-Zusammensetzungen

Thorium-Dioxyd (ThO) und Thorium-Nitrat wurden in Mänteln von tragbaren Gaslichtern, einschließlich Erdgas-Lampen, Öllampen und Campinglichter verwendet. Diese Mäntel Glühen mit einem intensiven weißen Licht (ohne Beziehung zur Radioaktivität), wenn geheizt, in einer Gasflamme und seiner Farbe konnten zum Gelb durch die Hinzufügung von Cerium ausgewechselt werden.

Thorium-Dioxyd ist ein Material für die hitzebeständige Keramik z.B für Hoch-Temperaturlaborschmelztiegel. Wenn hinzugefügt, zum Glas hilft es, Brechungsindex und Abnahme-Streuung zu vergrößern. Solches Glas findet Anwendung in Qualitätslinsen für Kameras und wissenschaftliche Instrumente. Die Radiation von diesen Linsen kann (gelb) sie über eine Zeitdauer von Jahren dunkel selbstwerden und Film erniedrigen, aber die Gesundheitsgefahren sind minimal. Linsen von Yellowed können zu ihrem ursprünglichen farblosen Staat mit der langen Aussetzung vom intensiven UV Licht wieder hergestellt werden.

Thorium-Dioxyd wurde verwendet, um die Korn-Größe von für Spiralen von elektrischen Lampen verwendetem Wolfram-Metall zu kontrollieren. Wolfram-Elemente von Thoriated werden in den Glühfäden von magnetron Tuben gefunden. Thorium wird wegen seiner Fähigkeit hinzugefügt, Elektronen bei relativ niedrigen Temperaturen, wenn geheizt, im Vakuum auszustrahlen. Jene Tuben erzeugen Mikrowellenfrequenzen und werden in Mikrowellengeräten und Radaren angewandt.

Thorium-Dioxyd ist als ein Katalysator in der Konvertierung von Ammoniak zu Stickstoffsäure, im Erdölknacken und im Produzieren von Schwefelsäure verwendet worden. Es ist die aktive Zutat von Thorotrast, der als ein Teil der Röntgenstrahl-Diagnostik verwendet wurde. Dieser Gebrauch ist wegen der karzinogenen Natur von Thorotrast aufgegeben worden.

Trotz seiner Radioaktivität wird Thorium-Fluorid (ThF) als ein Antinachdenken-Material in multilayered optischen Überzügen verwendet. Es hat ausgezeichnete optische Durchsichtigkeit in der Reihe 0.35-12 µm, und seine Radiation ist in erster Linie wegen Alphateilchen, die durch eine dünne Deckel-Schicht eines anderen Materials leicht angehalten werden können. Thorium-Fluorid wurde auch in Produktionskohlenstoff-Bogenlampen verwendet, die Beleuchtung der hohen Intensität für Kinoprojektoren und Suchlichter zur Verfügung gestellt haben.

Thorium als ein Kernbrennstoff

Vorteile und Herausforderungen

Das natürlich vorkommende Isotop-Thorium 232 ist ein fruchtbares Material, und mit einer passenden Neutronquelle kann als Kernbrennstoff in Kernreaktoren einschließlich Züchter-Reaktoren verwendet werden. 1997 hat die amerikanische Energieabteilung Forschung in den Thorium-Brennstoff unterschrieben, und Forschung wurde auch 1996 von der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEO) begonnen, um den Gebrauch von Thorium-Reaktoren zu studieren. Der Kernwissenschaftler Alvin Radkowsky von der Tel Aviver Universität in Israel hat ein Konsortium gegründet, Thorium-Reaktoren zu entwickeln, die andere Gesellschaften eingeschlossen haben: Raytheon Nuclear Inc., Brookhaven Nationales Laboratorium und das Institut von Kurchatov in Moskau. Radkowsky war Hauptwissenschaftler im amerikanischen Kernunterseebootprogramm, das von Admiral Hyman Rickover geleitet ist, und hat später die Designmannschaft angeführt, die USA erstes Zivilkernkraftwerk an Shippingport, Pennsylvanien gebaut hat, das eine hoch geschraubte Version des ersten Marinereaktors war. Der dritte Kern von Shippingport, begonnen 1977, hat Thorium geboren. Noch frühere Beispiele von Reaktoren mit dem Brennstoff mit dem Thorium bestehen einschließlich des ersten Kerns am Indianerpunkt-Energiezentrum 1962.

Einige Länder, einschließlich Indiens, investieren jetzt in die Forschung, um Thorium-basierte Kernreaktoren zu bauen.

Ein 2005-Bericht durch die Internationale Atomenergie-Organisation bespricht potenzielle Vorteile zusammen mit den Herausforderungen von Thorium-Reaktoren. Indien hat auch Thorium-basierte Kernreaktoren einen Vorrang mit seinem Fokus auf dem Entwickeln schneller Züchter-Technologie gemacht.

Einige Vorteile des Thorium-Brennstoffs im Vergleich zu Uran wurden wie folgt zusammengefasst:

• Waffenrang fissionable Material (U) ist härter, sicher und geheim von einem Thorium-Reaktor wiederzubekommen;
• Thorium erzeugt 10 bis 10,000mal weniger langlebige radioaktive Verschwendung;
• Der fissionable Thorium-Zyklus verwendet 100 % des Isotops als kommend aus dem Boden, der Bereicherung nicht verlangt, wohingegen der spaltbare Uran-Zyklus nur vom spaltbaren 0.7-%-U-235 des natürlichen Urans abhängt. Derselbe Zyklus konnte auch den fissionable U-238 Bestandteil des natürlichen Urans, und auch enthalten im entleerten Reaktorbrennstoff verwenden;
• Thorium kann keine Kernkettenreaktion ohne Zündung so Spaltungshalt standardmäßig stützen.

Jedoch, wenn verwendet, in einem einem Züchter ähnlichen Reaktor, verschieden von Uran-basierten Züchter-Reaktoren, verlangt Thorium Ausstrahlen und vor über-bekanntem neu bearbeitend, Vorteile des Thoriums 232 können begriffen werden, der Thorium-Brennstoffe am Anfang teurer macht als Uran-Brennstoffe. Aber Experten bemerken, dass "der zweite Thorium-Reaktor einen dritten Thorium-Reaktor aktivieren kann. Das konnte in einer Kette von Reaktoren seit einem Millennium weitergehen, wenn wir so wählen." Sie fügen hinzu, dass wegen des Überflusses des Thoriums es in 1,000 Jahren nicht erschöpft wird.

Thorium Energy Alliance (TEA), eine Bildungsbefürwortungsorganisation, betont, dass "es genug Thorium in den Vereinigten Staaten gibt, die allein sind, um das Land an seinem aktuellen Energieniveau seit mehr als 1,000 Jahren anzutreiben."

Thorium-Energiekraftstoffzyklus

Wie U ist Th selbst nicht spaltbar, aber es ist fruchtbar: Es wird langsame Neutronen absorbieren, um, nach zwei Beta-Zerfall, U zu erzeugen, der spaltbar ist. Außerdem verlangt die Vorbereitung des Thorium-Brennstoffs isotopic Trennung nicht.

Der Thorium-Kraftstoffzyklus schafft U, der, wenn getrennt, vom Brennstoff des Reaktors, verwendet werden kann, um Kernwaffen zu machen. Das ist, warum ein Flüssig-Kraftstoffzyklus (z.B, Geschmolzener Salz-Reaktor oder MSR) bevorzugt wird — besteht nur ein beschränkte Betrag von U jemals im Reaktor und seinen Wärmeübertragungssystemen, jeden Zugang zum Waffenmaterial verhindernd; jedoch können die durch den Reaktor erzeugten Neutronen von einem Thorium oder Uran gefesselt sein, das genereller und spaltbarer U oder Pu erzeugt haben. Außerdem konnte der U unaufhörlich aus dem geschmolzenen Brennstoff herausgezogen werden, als der Reaktor läuft. Neutronen vom Zerfall von Uran 233 können zurück in den Kraftstoffzyklus gefüttert werden, um den Zyklus wieder anzufangen.

Der Neutronfluss von der spontanen Spaltung von U ist unwesentlich. U kann so leicht in einem einfachen Atombombe-Design des Pistole-Typs verwendet werden. 1977 wurde ein Leicht-Wasserreaktor an der Shippingport Atomenergie-Station verwendet, um einen DONNERSTAG-Kraftstoffzyklus zu gründen. Der Reaktor hat bis zu seinem Stilllegen 1982 gearbeitet. Thorium kann sein und ist an Macht-Kernenergie-Werke mit sowohl der modifizierten traditionellen Generation III Reaktordesign als auch Prototyp-Generation IV Reaktordesigns gewöhnt gewesen. Der Gebrauch des Thoriums als ein alternativer Brennstoff ist eine Neuerung, die durch das Internationale Projekt über Innovative Kernreaktoren und Kraftstoffzyklen (INPRO) wird erforscht, der von der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEO) geführt ist.

Verschieden von seinem Gebrauch in MSRs, wenn Sie festes Thorium in modifizierten Problemen des leichten Wasserreaktors (LWR) verwenden, schließen Sie ein: die unentwickelte Technologie für die Kraftstoffherstellung; im traditionellen, einmal durch LWR Designpotenzial-Probleme in der Wiederverwertung des Thoriums wegen hoch radioaktiven Th; etwas Waffenproliferation riskiert wegen der Produktion von U; und die technischen Probleme (noch nicht hinreichend gelöst) in der Wiederaufbereitung. Viel Entwicklungsarbeit ist noch erforderlich, bevor der Thorium-Kraftstoffzyklus für den Gebrauch in LWR kommerzialisiert werden kann. Die erforderliche Anstrengung ist wert nicht geschienen, während reichliches Uran verfügbare aber geopolitische Kräfte (z.B Indien ist, nach einheimischem Brennstoff suchend), sowie Uran-Produktionsprobleme, Proliferationssorgen, und über die Verfügung/Lagerung der radioaktiven Verschwendung betrifft, fangen an, in seiner Bevorzugung zu arbeiten.

Kommerzielles Kernkraftwerk

Indiens Kakrapar-1 Reaktor ist der erste Reaktor in der Welt, der Thorium aber nicht entleertes Uran verwendet, um Macht zu erreichen, die über den Reaktorkern flach wird. Indien, das ungefähr 25 % der Thorium-Reserven in der Welt hat, entwickelt einen 300 MW Prototyp Thorium-basierten Advanced Heavy Water Reactor (AHWR). Wie man erwartet, ist der Prototyp vor 2013 völlig betrieblich, nach dem noch fünf Reaktoren gebaut werden. Betrachtet, ein Weltführer im Thorium-basierten Brennstoff zu sein, ist Indiens neuer Thorium-Reaktor ein Reaktor des schnellen Züchters und verwendet einen Plutonium-Kern aber nicht ein Gaspedal, um Neutronen zu erzeugen. Da Gaspedal-basierte Systeme an sub-criticality funktionieren können, konnten sie auch entwickelt werden, aber das würde mehr Forschung verlangen. Indien fasst zurzeit ins Auge, 30 % seiner Elektrizitätsnachfrage durch Thorium-basierte Reaktoren vor 2050 zu entsprechen.

Vorhandene Thorium-Energieprojekte

Der deutsche THTR-300 war das erste kommerzielle Kraftwerk angetrieben fast völlig mit dem Thorium. Indiens 300 Typ-Reaktor MWe AHWR CANDU hat Aufbau 2011 begonnen. Das Design stellt sich einen Anfang mit Reaktorrang-Plutonium vor, das U-233 von Th-232 gebären wird. Danach wird der Eingang nur Thorium für den Rest des Designlebens des Reaktors sein.

Der primäre Brennstoff des HTR-Projektes in der Nähe von Odessa, Texas, werden die USA keramisch-gekleidete Thorium-Perlen sein. Das frühste Datum der Reaktor wird betrieblich werden, ist 2015.

Beste Ergebnisse kommen mit geschmolzenen Salz-Reaktoren (MSRs) wie der flüssige Fluorid-Thorium-Reaktor (LFTR) von ORNL vor, die eingebaute Reaktionsraten des negativen Feed-Backs wegen der Salz-Vergrößerung und so des Reaktors haben, der über die Last drosselt. Das ist ein großer Sicherheitsvorteil, da kein Notkühlsystem erforderlich ist, der sowohl teuer ist als auch Thermalwirkungslosigkeit hinzufügt. Tatsächlich wurde ein MSR als das Grunddesign seit den 1960er Jahren DoD Kernflugzeug größtenteils wegen seiner großen Sicherheitsvorteile sogar unter dem Flugzeugsmanövrieren gewählt. Im grundlegenden Design erzeugt ein MSR Hitze bei höheren Temperaturen unaufhörlich, und ohne Stilllegungen aufzutanken, so kann es heiße Luft einem effizienteren (Brayton Zyklus) Turbine zur Verfügung stellen. Ein MSR läuft dieser Weg ist in der Thermalleistungsfähigkeit um ungefähr 30 % besser als allgemeine Thermalwerke, entweder combustive oder traditionell fest angetrieben Kern-.

2010 hat USA-Kongressabgeordneter Joe Sestak Finanzierung für die Forschung und Entwicklung eines zerstörer-großen Reaktors mit dem Thorium gesichert.

CANDU Reaktoren von Atomic Energy Canada Limited sind dazu fähig, Thorium als eine Kraftstoffquelle zu verwenden.

In 2011 jährliche Konferenz der chinesischen Akademie von Wissenschaften wurde es bekannt gegeben, dass "China ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt in der Thorium-Reaktortechnologie des geschmolzenen Salzes begonnen hat."

Projekte, die Uran und Thorium verbinden

Kraftwerk des Forts St Vrain, ein Demo-HTGR in Colorado, den USA, von 1977 bis 1992 funktionierend, haben bereicherten Uran-Brennstoff verwendet, der auch Thorium enthalten hat. Das ist auf hohe Kraftstoffleistungsfähigkeit hinausgelaufen, weil das Thorium zu Uran umgewandelt und dann verbrannt wurde.

Geschichte

Schwedischer Chemiker Jöns Jakob Berzelius hat ein Mineral vom Bezirk Falun 1828 analysiert und hat beschlossen, dass er ein neues Element enthalten hat, das er Thorium nach Thor, dem skandinavischen Gott des Donners genannt hat. Analyse hat 10 Jahre später gefunden, dass das Mineral xenotime (YP) war. Morten Thrane Esmark hat ein schwarzes Mineral auf der Insel Løvøy, Norwegen gefunden und hat eine Probe seinem Vater Jens Esmark, einem bekannten Mineralogen gegeben. Der ältere Esmark ist nicht im Stande gewesen, es zu identifizieren, und hat eine Probe Berzelius für die Überprüfung 1828 gesandt. Berzelius hat es analysiert und hat ihm denselben Namen wie die misidentified Probe von xenotime gegeben. Das Metall hat keinen praktischen Nutzen gehabt, bis Carl Auer von Welsbach den Gasmantel 1885 erfunden hat.

Wie man

zuerst beobachtete, war Thorium 1898, unabhängig, durch den polnisch-französischen Physiker Marie Curie und deutschen Chemiker Gerhard Carl Schmidt radioaktiv. Zwischen 1900 und 1903, Ernest Rutherford und Frederick Soddy hat gezeigt, wie Thorium an einer festen Rate mit der Zeit in eine Reihe anderer Elemente verfallen ist. Diese Beobachtung hat zur Identifizierung der Halbwertzeit als eines der Ergebnisse der Alphateilchen-Experimente geführt, die zu ihrer Zerfall-Theorie der Radioaktivität geführt haben.

Wie man

entdeckte, hat der Kristallbar-Prozess (oder "iodide Prozess") von Anton Eduard van Arkel und Jan Hendrik de Boer 1925 hohe Reinheit metallisches Thorium erzeugt.

Der Name ionium wurde früh in der Studie von radioaktiven Elementen zum in der Zerfall-Kette von U erzeugten Isotop von Th gegeben, bevor es begriffen wurde, dass ionium und Thorium chemisch identisch waren. Das Symbol Io wurde für dieses angenommene Element verwendet.

Th-232 ist ein primordialer nuclide, in seiner aktuellen Form seit mehr als 4.5 Milliarden Jahren bestanden, die Bildung der Erde zurückdatierend; es wurde in den Kernen von sterbenden Sternen durch den R-Prozess geschmiedet und hat sich über die Milchstraße durch Supernova zerstreut. Sein radioaktiver Zerfall erzeugt einen bedeutenden Betrag der inneren Hitze der Erde.

Ereignis

Thorium wird in kleinen Beträgen in den meisten Felsen und Böden gefunden; es ist dreimal reichlicher als Dose in der Kruste der Erde und ist fast so üblich wie Leitung. Boden enthält allgemein einen Durchschnitt von ungefähr 6 Teilen pro Million (ppm) des Thoriums. Thorium kommt in mehreren Mineralen einschließlich thorite (ThSiO), thorianite (ThO + UO) und monazite vor. Thorianite ist ein seltenes Mineral und kann bis zu ungefähr 12 % Thorium-Oxyd enthalten. Monazite enthält 2.5-%-Thorium, allanite hat 0.1 zu 2-%-Thorium, und Zirkon kann bis zu 0.4 % Thorium haben. Thorium enthaltende Minerale kommen auf allen Kontinenten vor. Thorium ist mehrere Male in der Kruste der Erde reichlicher, als alle Isotope von Uran verbunden und Thorium 232 mehrerer hundertmal reichlicher sind als Uran 235.

Zerfall von Th sehr langsam (ist seine Halbwertzeit mit dem Alter des Weltalls vergleichbar), aber andere Thorium-Isotope kommen im Thorium und den Uran-Zerfall-Ketten vor. Die meisten von diesen sind kurzlebig und folglich viel radioaktiver als Th, obwohl auf einer Massenbasis sie unwesentlich sind.

Thorium-Förderung

Thorium ist hauptsächlich von monazite bis einen komplizierten Mehrstufenprozess herausgezogen worden. Der monazite Sand wird in heißer konzentrierter Schwefelsäure (HSO) aufgelöst. Thorium wird als ein unlöslicher Rückstand in eine organische Phase herausgezogen, die ein Amin enthält. Als nächstes wird es getrennt oder hat das Verwenden eines Ions wie Nitrat, Chlorid, Hydroxyd oder Karbonat abgezogen, das Thorium in eine wässrige Phase zurückgebend. Schließlich wird das Thorium hinabgestürzt und gesammelt.

Mehrere Methoden sind verfügbar, um Thorium-Metall zu erzeugen: Es kann durch das Reduzieren von Thorium-Oxyd mit Kalzium durch erhalten werden

die Elektrolyse des wasserfreien Thorium-Chlorids in einer verschmolzenen Mischung von Natrium und Kaliumchloriden, durch die Kalzium-Verminderung des Thoriums tetrachloride hat sich mit dem wasserfreien Zinkchlorid, und durch die Verminderung des Thoriums tetrachloride mit einem alkalischen Metall vermischt.

Reserven

Der gegenwärtige Stand der Erkenntnisse des Vertriebs von Thorium-Mitteln ist wegen der relativ gedämpften Erforschungsanstrengungen schwach, die aus unbedeutender Nachfrage entstehen. Es gibt zwei Sätze von Schätzungen, die Weltthorium-Reserven, einen gesetzten durch den Geologischen US-Überblick (USGS) und anderes unterstütztes durch Berichte vom OECD und der Internationalen Atomenergie-Organisation (die IAEO) definieren. Unter der USGS-Schätzung haben die USA, Australien und Indien besonders große Reserven des Thoriums.

Sowohl die IAEO als auch OECD scheinen zu beschließen, dass Indien wirklich den Löwenanteil von Thorium-Ablagerungen in der Welt besitzen kann. Die Regierung von Indiens letzter Schätzung, die im Parlament des Landes im August 2011 geteilt ist, stellt die wiedergutzumachende Reserve an 846,477 Tonnen.

OECD Bewertung

Wie man

glaubt, besitzen Indien und Australien ungefähr 300,000 Tonnen jeder; d. h. jedes Land, das 25 % der Thorium-Reserven in der Welt besitzt. Jedoch, in den OECD-Berichten, zeigen Schätzungen von Australiens Reasonably Assured Reserves (RAR) des Thoriums nur 19,000 Tonnen und nicht 300,000 Tonnen, wie angezeigt, durch USGS an. Die zwei Quellen ändern sich wild für Länder wie Brasilien, die Türkei und Australien. Jedoch scheinen beide Berichte, etwas Konsistenz in Bezug auf Indiens Thorium-Reservezahlen, mit 290,000 Tonnen (USGS) und 319,000 Tonnen (OECD/IAEA) zu zeigen.

Bewertung von IAEO

Die 2005 Berichtsschätzungen der IAEO Indiens vernünftig versicherte Reserven des Thoriums an 319,000 Tonnen, aber der Erwähnungen neue Berichte von Indiens Reserven an 650,000 Tonnen.

Die vorherrschende Schätzung der wirtschaftlich verfügbaren Thorium-Reserven kommt aus dem Geologischen US-Überblick, Mineralwarenzusammenfassungen (1996-2010):

Zeichen: Der OECD/NEA-Bericht bemerkt, dass die Schätzungen (auf dem die australischen Zahlen basieren), wegen der Veränderlichkeit in der Eigenschaft als Daten subjektiv sind, von denen viele alt und unvollständig sind. Das Hinzufügen zur Verwirrung ist subjektive von der australischen Regierung erhobene Ansprüche (2009, durch seine "Geoscience" Abteilung), die die Schätzungen der vernünftig gesicherten Reserven (RAR) mit "abgeleiteten" Daten (d. h. subjektive Annahmen) verbinden. Diese fremde vereinigte Zahl von RAR und "erratenen" Reserven gibt eine Zahl nach, die von der australischen Regierung 489,000 Tonnen veröffentlicht ist. Jedoch würde das Verwenden derselben Kriterien für Brasilien oder Indien Reservezahlen zwischen 600,000 bis 1,300,000 Tonnen für Brasilien und zwischen 300,000 bis 600,000 Tonnen für Indien nachgeben. Ohne Rücksicht auf isolierte Ansprüche von der australischen Regierung melden die glaubwürdigsten vielseitigen und Drittberichte, diejenigen des OECD/IAEA und des USGS, durchweg hohe Thorium-Reserven wegen Indiens, während sie für Australien nicht dasselbe machen.

Eine andere Schätzung von vernünftig gesicherten Reserven (RAR) und geschätzte zusätzliche Reserven (EAR) des Thoriums kommen aus OECD/NEA, Kernenergie, "Tendenzen im Kernbrennstoff-Zyklus", Paris, Frankreich (2001):

Gefahren und biologische Rollen

Bestäubtes Thorium-Metall ist pyrophoric und wird sich häufig spontan in Luft entzünden. Natürlicher Thorium-Zerfall sehr langsam im Vergleich zu vielen anderen radioaktiven Materialien und der ausgestrahlten Alpha-Radiation kann in menschliche Haut nicht eindringen, die das Bekennen bedeutet, und das Berühren kleiner Beträge des Thoriums, wie ein Gasmantel, wird sicher betrachtet. Die Aussetzung von einem Aerosol des Thoriums kann zu vergrößerter Gefahr von Krebsen der Lunge, der Bauchspeicheldrüse und des Bluts führen, weil in Lungen und andere innere Organe durch die Alpha-Radiation eingedrungen werden kann. Die Aussetzung vom Thorium führt innerlich zu vergrößerter Gefahr von Leber-Krankheiten.

Das Element hat keine bekannte biologische Rolle.

Siehe auch

• Actinides in der Umgebung
• Zerfall-Kette
• Energieverstärker
• Indiens drei Bühne-Kernkraft-Programm
• Thorium-Kraftstoffzyklus
• Flüssiger Fluorid-Thorium-Reaktor
• Kernreaktor
• Periodensystem
• Sylvania Elektrische Produktexplosion
• Thorotrast

Bibliografie

Außenverbindungen

• Internationale Thorium-Energieorganisation - IThEO.org
• WebElements.com — Thorium
• Europäische Kerngesellschaft — natürliche Zerfall-Ketten
• ATSDR CDC ToxFAQs: Gesundheitsfragen über das Thorium
• FactSheet auf dem Thorium, Weltkernvereinigung
• Thorium-Fernsehen - Eine Rezension des Elements
• EnergyFromThorium.com - Zufrieden-reiche Seite auf dem Thorium als eine zukünftige Energiequelle und seine Förderungstechnologie
• TED sprechen durch den ehemaligen Ingenieur von NASA Kirk Sorensen über die Thorium-Energieproduktion (Video)
• Indiens experimenteller Thorium-Kraftstoffzyklus-Kernreaktor (NDTV Bericht)
• Thorium-Wiedermischung 2011 - 120-minutiger Kreativer Unterhaus-Aktiengleichdokumentarfilm auf dem Thorium als eine Energiequelle
• Zeitungsartikel über die Thorium-Macht in Indien
• Kommentierte Bibliografie des Thoriums von der Alsos Digitalbibliothek für Kernprobleme