釷

釷:元素符號Th,元素中文名稱釷,元素英文名稱Thorium。原子序數90,釷原子量232.0381,元素類型為金屬,是天然放射性元素。核內質子數90,核外電子數90,核電核數90,質子質量1.5057E-25,質子相對質量90.63,所屬周期為7,所屬族數為IIIB,摩爾質量180。

  • 中文名
  • 外文名
    Thorium
  • 原子量
    232.0381
  • 元素類型
    金屬元素
  • 元素符號
    Th
  • 形態
    固態
  • 發現人
    貝採利烏斯

​基本信息

釷

拼音:tǔ 繁體字:釷

部首:釒,部外筆畫:3,總筆畫:8 ; 繁體部首:金,部外筆畫:3,總筆畫:11

五筆86&98:QFG 倉頡:XCG 

筆順編號:31115121 四角號碼:84710 Unicode:CJK 統一漢字 U+948D

基本字義

● 釷

(釷)

tǔㄊㄨˇ

◎ 一種放射性金屬元素,灰色,質地柔軟,經過中子轟擊,可得鈾233,因此它是潛在的核燃料

漢英互譯

◎ 釷

thorium

English

◎ thorium

詳細字義

◎ 釷

釷 tǔ

〈名〉

一種放射性的四價金屬元素,以化合物的形式存在于礦物內(例如獨居石和釷石),通常與稀土金屬連系在一起

主要作為質量數為232的同位素,半衰期為1.39×10¹⁰ 年,放射出α粒子而形成新釷1 [thorium]——元素符號Th

CAS號 7440-29-1

EINECS號 231-139-7

Th--226半衰期 30.9分鍾

Th--227半衰期 18.718天

Th--228半衰期1.1913年

Th--229半衰期7.340千年

Th--230半衰期77千年

Th--231半衰期 25.520小時

Th--232半衰期 1.4050E+10年

Th--233半衰期 22.30分鍾

Th--234半衰期 24.10天

元素名稱

基本信息

英文名:thorium

CAS號:7440-29-1

元素原子量:232.03806⑵

元素類型:金屬、稀土金屬

原子序數:90

原子體積:(立方釐米/摩爾)

⒚9

元素在海水中的含量:(ppm)

⒐2

元素在太陽中的含量:(ppm)

0.0003

氧化態:

Main Th+4Other Th+2,Th+3

釷

元素符號:Th

元素中文名稱:釷

元素英文名稱:Thorium

相對原子質量:232.03806⑵

核內質子數:90

核外電子數:90

核電荷數:90

電離能 (kJ /mol)

M - M⁺  587

M⁺ - M²⁺ 1110

M2⁺ - M3⁺  1978

M3⁺ - M4⁺  2780

質子質量:1.5057E-25

質子相對質量:90.63

所屬周期:7

所屬族數:ⅢB

摩爾質量:180

氫化物

氧化物:ThO₂

最高價氧化物:ThO₂

密度:11.72g/cm³

熔點:1750.0

沸點:4790.0

外圍電子層排布:6d² 7s²

核外電子排布:2,8,18,32,18,10,2

晶體結構:晶胞為面心立方晶胞,每個晶胞含有4個金屬原子。

晶胞參數:

a = 508.42 pm

b = 508.42 pm

c = 508.42 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

顏色和狀態:灰色金屬

原子半徑

常見化合價+4

發現人:貝採裏烏斯

發現時間和地點:1828 瑞典

主要來源

以化合物的形式存在于礦物內(例如獨居石和釷石),通常與稀土金屬連系在一起,主要作為質量數為232的同位素,半衰期為1.39×10¹⁰ 年,放射出α粒子而形成新釷1

元素用途:經過中子轟擊,可得鈾233,因此它是潛在的核燃料。

工業製法:

實驗室製法:

其他化合物:

擴展介紹:一種放射性金屬元素,灰色,質地柔

發現人:貝齊利烏斯(J.J.Berzelius) 發現年代:1828年

發現過程:

1828年由貝齊利烏斯(J.J.Berzelius)發現的。

元素描述

釷:密度11.72克/釐米³。熔點約1750℃,沸點約4790℃。在1400℃以下原子排列成面心立方晶體;當加熱達到此溫度時,便改為體心立方晶體。銀白色金屬,長期暴露在大氣中漸變為灰色。質較軟,可鍛造。不溶于稀酸和氫氟酸,但溶于發煙的鹽酸、硫酸和王水中。硝酸能使釷純化。苛性鹼對它無作用。高溫時可與鹵素、硫、氮作用。放射性元素,半衰期約為1.4×10¹⁰年。所有釷鹽都顯示出+4價。在化學性質上與鋯、鉿相似。

釷

釷是一種放射性的四價金屬元素,以化合物的形式存在于礦物內(例如獨居石和釷石),通常與稀土金屬連系在一起,主要作為質量數為232的同位素,半衰期為1.39×10¹⁰ 年,放射出α粒子而形成新釷1 [thorium]——元素符號Th,釷外圍電子排布是6d2 7s2,核外電子排布為2,8,18,32,18,10,2。同位素及放射線有Th-226[30.6m]、 Th-227[18.72d]、 Th-228[1.91y] 、Th-229[7340y]、 Th-230[75400y] 、Th-231[1.06d]、 Th-232(放 α[14000000000y])、 Th-233[22.3m]、 Th-234[24.1d]。

基本屬性

釷為銀白色金屬,長期暴露在大氣中漸變為灰色。質較軟,可鍛造。熔點1750°C,沸點4790°C,密度11.72克/釐米³。在1400℃以下原子排列成面心立方晶體;當加熱達到此溫度時,便改為體心立方晶體。

釷的化學性質活潑,不溶于稀酸和氫氟酸,但溶于發煙的鹽酸硫酸和王水中。硝酸能使釷純化。苛性鹼對它無作用。高溫時可與鹵素、硫、氮作用。放射性元素,半衰期約為1.4×10¹⁰年。所有釷鹽都顯示出+4價。在化學性質上與、鉿相似。除惰性氣體外,釷能與所有非金屬元素作用,生成二元化合物;室溫下與空氣和水的反應緩慢,加熱後反應迅速。釷是高毒性元素,經過中子轟擊,可得鈾233,因此它是潛在的核燃料。

由來和發現

1815年,貝齊裏烏斯從事分析瑞典法龍(Fahlum)地方出產的一種礦石,發現一種新金屬氧化物和鋯的氧化物很相似。他用古代北歐雷神Thor命名這一新金屬為throine(釷),給出它的拉丁名稱 thorium和元素符號Th。由于貝齊裏烏斯是當時化學界的權威,所以化學家們都承認了它。可是,貝齊裏烏斯在10年後發表文章說,那個稱為thorine的新金屬不是新的,含它的礦石隻是釔的磷酸鹽。他自己復原了對釷的發現。

到1828年,貝齊裏烏斯分析了另一種礦石,是由挪威南部勒峰島上所產的黑色花崗石中找到的,發現其中有一種當時未知的元素,仍用thorine命名它。現在明確,這種礦石的主要成分是矽酸釷ThSiO。因此釷是先被命名後被發現的。釷元素以化合物的形式存在于礦物內(例如獨居石和釷石),通常與稀土金屬連系在一起,主要作為質量數為232的同位素。

發現過程

1815年,貝齊裏烏斯從事分析瑞典法龍(Fahlum)地方出產的一種礦石,發現一種新金屬氧化物和鋯的氧化物很相似。他用古代北歐雷神Thor命名這一新金屬為throine(釷),給出它的拉丁名稱 thorium和元素符號Th。由于貝齊裏烏斯是當時化學界的權威,所以化學家們都承認了它。可是,貝齊裏烏斯在10年後發表文章說,那個稱為thorine的新金屬不是新的,含它的礦石隻是釔的磷酸鹽。他自己復原了對釷的發現。

釷

1828年,貝齊裏烏斯分析了另一種礦石,是由挪威南部勒峰(L?v?n)島上所產的黑色花崗石中找到的,發現其中有一種當時未知的元素,仍用thorine命名它。現在明確,這種礦石的主要成分是矽酸釷ThSiO4。因此釷是先被命名後被發現的。釷在元素周期表中屬于錒系,列入稀土元素族中。釷的氧化物和其他稀土元素的氧化物一樣,很難還原,雖然貝齊裏烏斯曾利用金屬鉀和氟化釷鉀作用,獲得不純的金屬釷。K2ThF₆ + 4K → 6KF + Th,隻要後來用電解的方法才獲得較純的釷。

用途和測定

釷一般用來製造合金,提高金屬強度;和煤氣燈的白熱紗罩。釷所儲藏的能量,比石油和其他燃料總和還要多許多,是一種極有前途的能源。還可用于製造高強度合金與紫外線光電管。釷還是製造高級透鏡的常用原料。用中子轟擊釷可以得到一種核燃料——鈾233。

天然釷測定方法測定限為1×10**-8g/g 灰。天然鈾測定限為乙酸乙酯萃取-熒光計法2×10**-8g/g灰;三烷基氧膦(TRPO)苯取-熒光計法1×10**-7g/g灰;N235萃取-分光光度法1.5×10**-8g/g灰;目視熒光法4×10**-7g/g灰;雷射熒光法為2.5×10**-8g/g灰。

輔助資料

1815年,貝齊裏烏斯從事分析瑞典法龍(Fahlum)地方出產的一種礦石,發現一種新金屬氧化物和鋯的氧化物很相似。他用古代北歐雷神Thor命名這一新金屬為throine(釷),給出它的拉丁名稱 thorium和元素符號Th。由于貝齊裏烏斯是當時化學界的權威,所以化學家們都承認了它。可是,貝齊裏烏斯在10年後發表文章說,那個稱為thorine的新金屬不是新的,含它的礦石隻是釔的磷酸鹽。他自己復原了對釷的發現。

釷

到1828年,貝齊裏烏斯分析了另一種礦石,是由挪威南部勒峰(L?v?n)島上所產的黑色花崗石中找到的,發現其中有一種當時未知的元素,仍用thorine命名它。現在明確,這種礦石的主要成分是矽酸釷ThSiO4。因此釷是先被命名後被發現的。

釷在元素周期表中屬于錒系,列入稀土元素族中。釷的氧化物和其他稀土元素的氧化物一樣,很難還原,雖然貝齊裏烏斯曾利用金屬鉀和氟化釷鉀作用,獲得不純的金屬釷。

K2ThF6 + 4K → 6KF + Th

隻要後來用電解的方法才獲得較純的釷。

元素符號:Th 英文名:Thorium 中文名:釷

相對原子質量:0 常見化合價:+4 電負性:0

外圍電子排布:6d2 7s2 核外電子排布:2,8,18,32,18,10,2

228[1.91y] Th-229[7340y] Th-230[75400y] Th-231[1.06d] Th-232(放 α[14000000000y]) Th-233[22.3m] Th-234[24.1d]

電子親合和能:0 KJ·mol-1

第一電離能:0 KJ·mol-1 第二電離能:0 KJ·mol-1 第三電離能:0 KJ·mol-1

單質密度:11.72 g/cm3 單質熔點:1750.0 ℃ 單質沸點:4790.0 ℃

原子半徑:0 埃 離子半徑:1.05(+4) 埃 共價半徑:0 埃

常見化合物:

發現人:貝採裏烏斯 時間:1828 地點:瑞典

名稱由來:

得名于古代北歐神話雷神托爾的名字“Thor”。

元素描述:沉重的灰色放射性金屬,柔軟而富有延展性。

元素來源:

見于獨居石和釷石等各種礦物中。

元素用途:

用于製造高強度合金與紫外線光電管。釷還是製造高級透鏡的常用原料。用中子轟擊釷可以得到一種核燃料--鈾233。

釷元素原子量為212到236的同位素均已被發現

新型核燃料

2007年11月19日,新華社據法國世界報》報道,印度目前正指望以釷為新型核燃料。報道稱,印度不久後將建造一座以釷為燃料的原型重水反應堆,從而為民用核能開闢一條新路。首座負有商業使命的這種反應堆將于2020年投入使用。印度是世界上考慮以釷替代傳統核燃料的少數幾個國家之一。以釷為核燃料有許多好處。釷產生的放射性廢料比鈾少50%,而可使用的儲量則高得多。譬如,印度釷蘊藏量約為29萬噸,佔全球釷資源蘊藏量的四分之一,而鈾蘊藏量僅為7萬噸。此外,按目前的消費速度,全球已探明鈾資源將在50年至70年內耗盡(除非採用增殖反應堆)。

釷

報道指出,印度要滿足國內不斷成長的能源需求,隻有轉向釷。印度打算在2050年將核能在電力生產中所佔比重提高到25%,而目前這一比例僅為3.7%。但印度缺少鈾資源。因此,釷將很可能成為印度能源獨立的新型燃料。印度飛彈之父、前總統阿卜杜勒·卡拉姆上月證實:“印度的想法是要靠釷反應堆走向獨立自主。”據報道,印度珀珀爾原子研究中心一位負責人說:“到2020年,印度將是世界上唯一用釷大規模生產核能的國家。”美國熔岩星資源公司也相信釷大有發展前途。該公司最近在美國收購了一家釷礦,希望成為未來釷礦市場的巨頭。

硝酸釷

thorium nitrate: 釷的硝酸鹽。化學式Th(NO3)4· 4H2O。無色晶體,工業品為白色;約含二氧化釷48~50%;極易溶于水和乙醇,微溶于丙酮和乙醚,溶液呈酸性反應。相對密度 2.80。有毒,半數致死量(大鼠,靜脈)84mg/kg。有強氧化性。與有機物摩擦或撞擊能引起燃燒或爆炸。有放射性。無水物在500℃分解為二氧化釷。硝酸釷可由硫酸法或燒鹼法分解獨居石製得。大量用于製作汽燈紗罩、測定氟,也用于製二氧化釷和金屬釷,還用于化學合成、電真空、耐火材料等方面。危險特徵:

釷

燃燒性:助燃

自燃溫度(℃):引燃溫度(℃):無意義

危險特徵:放射性物品。受高熱分解,產生有毒的氮氧化物。燃燒(分解)

產物:氮氧化物。

穩定性:穩定

聚合危害:不能出現

禁忌物:易燃或可燃物。

滅火方法:水、二氧化碳

接觸限值:中國MAC:未製訂標準前蘇聯MAC:未製訂標準美國TLV—TWA:

侵入途徑:吸入食入

健康危害:釷和釷離子有放射性作用。釷及其化合物職業中毒未見報道。狗短期吸入硝酸釷76mg/m3出現嘔吐和嗽,未見其他中毒症狀。

急救:

皮膚接觸:脫去污染的衣著,用肥皂水和大量流動清水徹底沖洗。就醫。眼睛接觸:立即翻開上下眼瞼,用流動清水或

生理鹽水沖洗。就醫。

吸入:脫離現場至空氣新鮮處。立即送放射病專科醫院或門診就醫。

食入:用水漱口,立即送放射病專科醫院或門診就醫。

防護措施:工程控製:密閉操作,局部排風。

釷

呼吸系統防護:空氣中濃度較高時,應該佩戴防毒口罩。必要時建議佩戴自給式呼吸器。

眼睛防護:戴防輻射面具。

防護服:穿抗輻射防護服

手防護:戴抗輻射手套。

其他:工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作後,淋浴更衣。

泄漏處置:隔離泄漏污染區,周圍設警告標志,切斷火源。應急處理人員戴好防毒面具,穿廠商特別推薦的化學防護服(完全隔離)。不要直接接觸泄漏物,轉移未破損的包裝,按放射物品作特殊處理。如果大量泄漏,與有關技術部門聯系,確定清除方法。

方釷石

礦物名稱:方釷石Thorianite

化學組成:ThO2,含ThO2達70—80,UO2可達12;並常含稀土元素和鉛;

鑒定特征:透射光下為紅褐、暗棕或綠色;強放射性;

成因產狀:在自然界少見,僅發現于偉晶岩脈中;偶見于砂礦中;

著名產地:世界著名產地有馬達加斯加的彼特洛卡、斯裏蘭卡等地。

釷

名稱來源:根據其化學成分命名;

晶體形態:等軸六八面體組。晶體呈立方體者多,八面體者少。常見單形等。雙晶面(111);

晶體結構:晶系和空間群:等軸晶系;對稱型3L44L36L29PC;空間群Fm3m;

晶胞參數:a0=5.57;

粉晶資料:3.234⑴1.689(0.64)1.98(0.58)物理性質

硬度:6.5-7

比重:8.9-9.7g/cm3

解理:解理平行{100}不完全

斷口:參差狀至貝殼狀斷口

顏色:深灰至黑色,風化後為褐黑色或棕黃色

條痕:黑色、灰色至綠灰色

透明度:半透明至不透明

光澤:金剛光澤至半金屬光澤

發光性:放射性

其他:強放射性

均質性。n=2.20±。反射色灰至淺棕。反射率:15±。

氫氧化釷

thorium(Ⅳ) hydroxide;thorium tetrahydroxide ,分子式:Th(OH)4 ,CAS號:性質:白色固體粉末。不溶于水、鹼和氫氟酸。溶于無機酸。溶于稀硫酸。新鮮製得的溶于碳酸鈉、碳酸銨、檸檬酸鈉酒石酸鉀鈉溶液。加熱分解,灼燒生成氧化釷。有放射性。釷鹽與燒鹼或濃氨水作用可得膠體氫氧化釷(Ⅳ)沉淀,再經提純、幹燥製得。由硝酸釷溶液與草酸反應生成草酸釷沉淀,再與氫氧化鈉反應製得。用于製取各種釷鹽的原料和試劑,主要是氟化釷(ThF4),用于核燃料工業。

分布情況

世界各國已探明的獨居石儲量達幾百萬噸。隨著各國對釷礦的勘探力度的加大,釷的探明儲量也在一直增加。截至2000年,全世界獨居石產量約78萬噸。獨居石的主要生產國是:澳大利亞、印度、巴西、馬來西亞、南非、泰國、中國等,這些國家的獨居石產量佔世界獨居石總產量的90%以上。曾進行過釷礦勘查和有過釷礦記載的國家有40多個。已經過釷資源量經濟評估的國家有20餘個,釷資源較多的前7個國家是巴西、土耳其、加拿大、美國、印度、埃及和挪威,這7個國家的資源量佔世界已探明總資源量的80%以上,其中巴西是最大的釷資源國,其資源量約佔世界探明總資源量的1/3,其次是土耳其(約佔20%),加拿大(約佔10%)和美國(約佔9%)。

2008年,國際原子能機構(IAEA)與核能源署(NEA)共同發表了一篇報告,指出了最新的釷資源分布情況。報告中寫道,美國的釷探明儲量已飆升至大約40萬噸、土耳其為34.4萬噸、印度為31.9萬噸。我國釷資源比較豐富,據不完全統計,20多個省和地區都已發現具有相當數量的釷資源。

2005年中國科學院院士徐光憲等15位兩院院士公開的資料顯示,內蒙古白雲鄂博礦區“釷”儲量約為22萬噸,佔全國“釷”儲量28.6萬噸的77.3%。杜有錄表示,包鋼的生產中沒有用到“釷”礦,致使“釷”大量留在尾礦中。包鋼尾礦壩內的“釷”礦儲量,截至2010年底,應當達到9萬噸左右。

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