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工业制取方法有金属热还原法和熔盐电解法两种。还原所得粗钍纯度一般为99.5%,可用于制取合金等。
金属热还原法2100433B
银白色金属,熔点很高,约1800℃。
金属钍能与多种金属如铝、铍、铋、锆等形成合金。
金属钍或与其他金属组成的合金可用于核反应堆。
金属钍在接近500℃的温度下也不与金属钠反应,可将它用作钠冷堆的燃料。
金属钍通常由其卤化物(如ThF4)经金属热还原法或熔盐电解法来制备。从钍化合物制取纯金属钍的过程。主要包括粗钍金属制取和精炼两大步骤。
金属钍的化学性质极活泼,其生产方法经历了较长的发展过程。1828年贝采利乌斯(J.J.Berzelius)用钾还原钍盐制得不纯的金属钍。40年代初,由于发现钍在核能中的用途,美国、英国、前苏联都曾研究过金属钍的生产方法,并进行工业生产。中国于1957年制出金属钍,1973年生产出核纯金属钍。
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铜金属
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钍
拼音:tǔ 繁体字:钍
部首:钅,部外笔画:3,总笔画:8 ; 繁体部首:金,部外笔画:3,总笔画:11
五笔86&98:QFG 仓颉:XCG
笔顺编号:31115121 四角号码:84710 Unicode:CJK 统一汉字 U+948D
基本字义
● 钍
(钍)
tǔㄊㄨˇ
◎ 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。
汉英互译
◎ 钍
thorium
English
◎ thorium
详细字义
◎ 钍
钍 tǔ
〈名〉
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
CAS号 7440-29-1
EINECS号 231-139-7
Th--226半衰期 30.9分钟
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小时
Th--232半衰期 1.4050E+10年
Th--233半衰期 22.30分钟
Th--234半衰期 24.10天
钍
英文名:thorium
CAS号:7440-29-1
元素原子量:232.03806⑵
元素类型:金属、稀土金属
原子序数:90
原子体积:(立方厘米/摩尔)
⒚9
元素在海水中的含量:(ppm)
⒐2
元素在太阳中的含量:(ppm)
0.0003
氧化态:
Main Th+4 Other Th+2,Th+3
元素符号:Th
元素中文名称:钍
元素英文名称:Thorium
相对原子质量:232.03806⑵
核内质子数:90
核外电子数:90
核电荷数:90
电离能 (kJ /mol)
M - M⁺ 587
M⁺ - M²⁺ 1110
M2⁺ - M3⁺ 1978
M3⁺ - M4⁺ 2780
质子质量:1.5057E-25
质子相对质量:90.63
所属周期:7
所属族数:ⅢB
摩尔质量:180
氢化物:
氧化物:ThO₂
最高价氧化物:ThO₂
密度:11.72g/cm³
熔点:1750.0
沸点:4790.0
外围电子层排布:6d² 7s²
核外电子排布:2,8,18,32,18,10,2
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。
晶胞参数:
a = 508.42 pm
b = 508.42 pm
c = 508.42 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
颜色和状态:灰色金属
原子半径:
常见化合价+4
发现人:贝采里乌斯
发现时间和地点:1828 瑞典
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
元素用途:经过中子轰击,可得铀233,因此它是潜在的核燃料。
工业制法:
实验室制法:
其他化合物:
扩展介绍:一种放射性金属元素,灰色,质地柔
发现人:贝齐利乌斯(J.J.Berzelius) 发现年代:1828年
发现过程:
1828年由贝齐利乌斯(J.J.Berzelius)发现的。
钍: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。硝酸能使钍纯化。苛性碱对它无作用。高温时可与卤素、硫、氮作用。放射性元素,半衰期约为1.4×10¹⁰年。所有钍盐都显示出+4价。在化学性质上与锆、铪相似。
钍是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,钍外围电子排布是6d2 7s2,核外电子排布为2,8,18,32,18,10,2。同位素及放射线有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]。
在三种易裂燃料铀233、铀235、钚239中,只有铀235是天然存在,且在一般的轻水式反应炉(light water reactor,LWR)须使用低浓缩铀(2~5%),而铀233、钚239则分别由钍232、铀238吸收一中子后转化而来,图一表示了232Th转化成233U的过程。
在转化过程中,最主要的是:
此转化的最大优点在于钍矿中,钍全以钍232存在,很少有别的同位素,不需浓缩且提炼较铀简单;另一特性乃钍在作为反应器燃料时,以金属态存在,易于加工,而二氧化钍比相当的铀化合物可耐更大的辐射剂量,即可允许更大的中子通率,使功率密度更大。所形成的铀233,其η值(每吸收一中子所放出的平均中子数)较铀235大(在任何中子能量),而当中子能量小于40KeV时,亦较钚239大(见附表),使得铀233在热中子反应器中,为唯一最有希望产生滋生反应的核燃料。不过钚239在快中子反应器中,则有些性质较铀233为优。