北欧の雷神にちなんで名付けられたトリウムは、原子炉への燃料供給においてウランの代替としての可能性を秘めた銀色の光沢のある放射性元素です。
ただ事実
- 原子番号（核内の陽子の数）：90
- 原子記号（元素周期表上）：Th
- 原子量（原子の平均質量）：232.0
- 密度：6.8オンス/立方インチ（11.7グラム/立方cm）
- 室温での相：固体
- 融点：華氏3,182度（摂氏1,750度）
- 沸点：8,654 F（4,790 C）
- 自然同位体（中性子の数が同じである同じ元素の原子）の数：1.ラボで作成された少なくとも8つの放射性同位体もあります。
- 最も一般的な同位体：Th-232（自然存在量の100％）
歴史
オランダの歴史家ピーター・ファン・デル・クロッグによると、1815年にスウェーデンの化学者であるイェンス・ヤコブ・ベルゼリウスは、彼が新しい地球要素を発見したと最初に思った。しかし1824年に、鉱物は実際にはリン酸イットリウムであると決定されました。
1828年、ベルゼリウスはノルウェーの鉱物学者であるハンスモーテンスレーンエスマークがノルウェー沖のロヴォ島で発見した黒色鉱物のサンプルを受け取りました。ミネラルには、トリウムという名前を引き継いだ未知の元素が60％近く含まれていました。ミネラルはトライトと名付けられました。 Chemicoolによれば、ミネラルには鉄、マンガン、鉛、スズ、ウランなどの多くの既知の元素も含まれていました。
Chemicoolによると、ベルゼリウスは、鉱物に含まれる酸化トリウムを炭素と混合して塩化トリウムを作成し、次にそれをカリウムと反応させてトリウムと塩化カリウムを生成することにより、トリウムを分離しました。
Chemicoolによると、ドイツの化学者であるゲルハルトシュミットとポーランドの物理学者であるマリーキュリーは、1898年に互いに数か月以内にトリウムが放射性であったことを独自に発見しました。多くの場合、シュミットはこの発見に貢献したとされています。
ロスアラモス国立研究所によると、ニュージーランドの物理学者アーネストラザフォードとイギリスの化学者フレデリックソディは、トリウムが一定の割合で元素の半減期としても知られていることを発見しました。この作業は、他の放射性元素の理解を深める上で重要でした。
ロスアラモス国立研究所によると、オランダの化学者であるアントンエドゥアルドファンアルケルとヤンハンドリックデブールは、1925年に高純度金属トリウムを分離しました。
誰かわかったね？
- Chemicoolによれば、液体状態では、トリウムは他のどの元素よりも温度範囲が広く、融点と沸点の間の温度は華氏5500度（摂氏3,000度）近くです。
- Chemicoolによると、二酸化トリウムはすべての既知の酸化物の中で最も高い融点を持っています。
- レンテックによれば、トリウムは鉛とほぼ同じくらい豊富で、ウランの少なくとも3倍も豊富です。
- ケミクールによると、地球の地殻中のトリウムの存在量は、重量で6 ppmです。周期表によると、トリウムは地球の地殻の中で41番目に豊富な元素です。
- ミネラル教育連合によると、トリウムは主にオーストラリア、カナダ、アメリカ、ロシア、インドで採掘されています。
- 米国環境保護庁（EPA）によると、トリウムの痕跡レベルは岩石、土壌、水、動植物に見られます。
- ロスアラモス国立研究所によると、トリウムのより高い濃度は、通常、トライト、トリアナイト、モナザイト、アラナイト、ジルコンなどの鉱物に含まれています。
- EPAによれば、トリウムの最も安定した同位体であるTh-232の半減期は140億年です。
- ロスアラモスによると、トリウムは超新星のコアで作成され、爆発中に銀河全体に散乱します。
- Los Alamosによれば、トリウムはガスランプに光を供給するガスマントルで1885年以来使用されていました。その放射能のために、元素は他の非放射性希土類元素に置き換えられました。
- トリウムはまた、マグネシウムを強化し、電気機器のタングステン線をコーティングし、電灯、高温るつぼ、ガラス、カメラおよび科学機器のレンズのタングステンの粒径を制御するために使用され、原子力発電の源であるとされていますロスアラモス。
- Chemicoolによると、トリウムの他の用途には、耐熱性セラミック、航空機エンジン、電球などがあります。
- レンテックによれば、放射能の危険が発見されるまで、トリウムは練り歯磨きに使用されました。
- ミネラル教育連合によると、トリウムとウランは地球内部の暖房に関与しています。
- Lenntech氏によると、トリウムへの曝露が多すぎると、肺疾患、肺癌、膵臓癌につながり、遺伝学、肝疾患、骨癌、金属中毒を引き起こす可能性があります。
最新の研究
核燃料としてトリウムを使用する多くの研究が進んでいます。 Royal Society of Chemistryの記事によると、原子炉で使用されるトリウムは、ウランを使用するよりも多くの利点があります。
- トリウムは、ウランの3倍から4倍豊富です。
- トリウムはウランよりも簡単に抽出されます。
- 液体フッ化物トリウム反応器（LFTR）は、ウランを動力源とする反応器と比較して廃棄物がほとんどありません。
- LFTRは、現在必要な大気圧の150〜160倍ではなく大気圧で動作します。
- トリウムはウランより放射能が低いです。
NASAの研究者であるアルバートJ.ジュハス、リチャードA.ラリック、およびラジモハンランガラジャンによる2009年の論文によると、トリウム原子炉は、1950年代にオークリッジ国立研究所で、アルビンウェインバーグの指導の下で核航空機プログラムを支援するために開発されました。プログラムは他の技術を支持して1961年に停止しました。 Royal Society of Chemistryによると、トリウム原子炉は、ウラン駆動原子炉ほどプルトニウムを生成しなかったため、放棄されました。当時、武器グレードのプルトニウムとウランは冷戦のせいで人気の商品でした。
NASAの報告によると、トリウム自体は核燃料には使用されていませんが、人工ウラン同位体ウラン-233を作成するために使用されています。トリウム232は最初に中性子を吸収し、トリウム233を生成します。トリウム233は約4時間でプロタクチウム233に崩壊します。 Protactium-233は、約10か月かけてゆっくりとウラン233に崩壊します。その後、ウラン233は原子炉で燃料として使用されます。
