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钍是一种放射性金属元素,带钢灰色光泽,质地柔软,化学性质较活泼。钍经过中子轰击,可得铀-233,因此它是潜在的核燃料。钍广泛分布在地壳中,是一种前景十分可观的能源材料。

1815年,贝齐里乌斯从事分析瑞典法龙(Fahlum)地方出产的一种矿石,发现一种新金属氧化物和锆的氧化物很相似。他用古代北欧雷神Thor命名这一新金属为throine(钍),给出它的拉丁名称 thorium和元素符号Th。由于贝齐里乌斯是当时化学界的权威,所以化学家们都承认了它。可是,贝齐里乌斯在10年后发表文章说,那个称为thorine的新金属不是新的,含它的矿石只是钇的磷酸盐,他自己撤销了对钍的发现。 [1]

到1828年,贝齐里乌斯分析了另一种矿石,是由挪威南部勒峰岛上所产的黑色花岗石中找到的,发现其中有一种当时未知的元素。仍用thorine命名它。现明确,这种矿石的主要成分是硅酸钍ThSiO4。因此钍是先被命名后被发现的。

钍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,天然存在钍的是质量数为232的钍同位素。

世界各国已探明的独居石储量达几百万吨。随着各国对钍矿的勘探力度的加大,钍的探明储量也在一直增加。截至2000年,全世界独居石产量约78万吨。巴西是最大的钍资源国,其次是土耳其,加拿大和美国。 [2]

我国钍资源比较丰富,据不完全统计。20多个省和地区都已发现具有相当数量的钍资源。2005年中国科学院的资料显示,内蒙古白云鄂博矿区钍储量约为22万吨,占全国钍矿产储量28.6万吨的77.3%。 [2]

钍为银白色金属,暴露在大气中渐变为灰色。 [3] 质较软,可锻造。熔点1750°C,沸点4790°C,密度11.72克/厘米3。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。 [4]

钍的化学性质比较活泼,不溶于稀酸和氢氟酸,溶于发烟的盐酸、硫酸和王水中。硝酸能使钍钝化。苛性碱对它无作用。高温时可与卤素、硫、氮作用。钍是放射性元素,自然界的钍全部为232Th, [3] 其半衰期约为1.4×10e10年。 [5] 所有钍盐都显示出+4价。在化学性质上与锆、铪相似。除惰性气体外,钍能与几乎所有的非金属元素作用,生成二元化合物;加热时迅速氧化并发出耀眼的光 [1] 。钍是高毒性元素。 [6]

另外,钍也是比铀更安全的核燃料,是未来核能利用的发展方向。 [4]

钍元素多数以以氧化物的形式存在于矿物内(如独居石) [1] ,通常与稀土金属和铪等金属的氧化物共生,钍的氧化物和其他稀土元素的氧化物一样,很难还原,虽然贝齐里乌斯曾利用金属钾和氟化钍钾作用,获得不纯的金属钍。K2ThF6+4K==6KF+Th,后来用电解的方法才获得较纯的钍 [3] 。制备钍的最常用方法是将钙与氧化钍研磨后放在CaO衬里的坩埚中在氩气氛围下加热至1000摄氏度,然后用水和稀酸浸取产物,可以得到粉末状金属钍 [3]


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