Химия - Торий - Изотопы

01 марта 2011


Оглавление:
1. Торий
2. История
3. Изотопы
4. Биологическая роль

На данный момент известны 30 изотопов тория и еще 3 возбуждённых изомерных состояния некоторых его нуклидов.

Только один из нуклидов тория обладает достаточно большим периодом полураспада по отношению к возрасту Земли, поэтому практически весь природный торий состоит только из этого нуклида. Некоторые из его изотопов могут определяться в природных образцах в следовых количествах, так как входят в радиоактивные ряды радия, актиния и тория:

• радиоактиний Th
• радиоторий Th
• ионий Th
• уран Y Th
• уран X1 Th

Наиболее стабильными изотопами являются Th, Th, Th, Th. Оставшиеся изотопы имеют периоды полураспада менее 30 дней.

Получение

Торий, как и некоторые другие редкоземельные элементы, выделяют из галогенидов или оксида методом металлотермии:

Применение

Торий имеет ряд областей применения, в которых подчас играет незаменимую роль. Положение этого металла в Периодической системе элементов и структура ядра предопределили его применение в области мирного использования атомной энергии.

Торий-232 — четно-четный изотоп, поэтому не способен делиться тепловыми нейтронами и быть ядерным горючим. Но при захвате теплового нейтрона Th превращается в U по схеме:

Th + n → Th — → Pa — → U.

Уран-233 способен к делению подобно урану-235 и плутонию-239, что открывает более чем серьёзные перспективы для развития атомной энергетики. В атомной энергетике применяются карбид, оксид и фторид тория совместно с соединениями урана и плутония и вспомогательными добавками.

Так как общие запасы тория в 3—4 раза превышают запасы урана в земной коре, то атомная энергетика при использовании тория позволит на сотни лет полностью обеспечить энергопотребление человечества.

Кроме атомной энергетики, торий в виде металла с успехом применяется в металлургии, придавая сплаву повышенные эксплуатационные характеристики. Отчасти торий в виде окиси применяется в производстве высокопрочных композиций как упрочнитель. Оксид тория из-за его наивысшей температуры плавления из всех оксидов и неокисляемости идёт на производство наиболее ответственных конструкций и изделий, работающих в сверхмощных тепловых потоках, и может быть идеальным материалом для облицовки камер сгорания и газодинамических каналов для МГД-электростанций. Тигли, изготовленные из окиси тория, применяются при работах в области температур около 2500—3100 °C. Ранее оксид тория применялся для изготовления калильных сеток в газовых светильниках.

Торированные катоды прямого накала применяются в электронных лампах, а оксидно-ториевые — в магнетронах и мощных генераторных лампах. Добавка 0,8—1 % ThO₂ к вольфраму стабилизирует структуру нитей ламп накаливания. Ксеноновые дуговые лампы почти всегда имеют торированные катод и анод, поэтому незначительно радиоактивны. Оксид тория применяется как элемент сопротивления в высокотемпературных печах. Торий и его соединения широко применяют в составе катализаторов в органическом синтезе.

Просмотров: 4868

<<< Титан (элемент)

Тулий >>>