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釷怎么讀

tǔ。

釷的拼音是是tǔ，原子序數(shù)為90的元素，其元素符號(hào)為Th，屬錒系元素，具有放射性。

我國釷資源比較豐富，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)。20多個(gè)省和地區(qū)都已發(fā)現(xiàn)具有相當(dāng)數(shù)量的釷資源。2005年中國科學(xué)院的資料顯示，內(nèi)蒙古白云鄂博礦區(qū)釷儲(chǔ)量約為22萬噸，占全國釷礦產(chǎn)儲(chǔ)量28.6萬噸的77.3%。

什么是釷？

在一些偏僻的小山村，如果沒有電燈的話，每逢夜間演戲或開村民會(huì)時(shí)，總在廣場(chǎng)上點(diǎn)幾盞耀眼的煤氣燈。煤氣燈雖然有“煤氣”兩個(gè)字，其實(shí)并不是用煤氣點(diǎn)的，而是用煤油作燃料。

煤氣燈的燈罩十分有趣：剛買來時(shí)，它是柔軟、潔白、閃耀著蠶絲般光彩的苧麻紗罩?？墒?，點(diǎn)過一次后，它竟變成一個(gè)硬邦邦的白色網(wǎng)架子，用手指一觸，就會(huì)被碰得粉碎。然而，它卻能被點(diǎn)十次、百次，不會(huì)燒壞。這是怎么回事呢？原來，這苧麻紗罩做好后，是在飽和的硝酸釷溶液里浸過的。就是因?yàn)橛辛讼跛徕Q，才使燈罩有了奇妙的本領(lǐng)。

硝酸釷是釷的鹽類。釷是瑞典化學(xué)家貝采里烏斯在1828年發(fā)現(xiàn)的。它是銀白色的金屬，密度跟鉛差不多，也很柔軟。在常溫下，釷的性情很“懶”，在空氣中不會(huì)被氧化，在酸堿溶液中也不會(huì)被腐蝕。但在高溫下，它就活潑起來，能跟許多非金屬起反應(yīng)。

二氧化釷是釷的最重要的化合物。奇妙的是，它在高溫下受到激發(fā)，會(huì)射出白色的光。人們正是利用它的這一特性，來制造煤氣燈罩。浸過飽和硝酸釷溶液的苧麻燈罩，在高溫下，苧麻纖維馬上就燒掉了，硝酸釷分解，放出二氧化氮，剩下的就是二氧化釷。煤氣燈之所以那么亮，也是與二氧化釷發(fā)出的白光分不開的。

釷還有放射性，這是居里夫人在1898年發(fā)現(xiàn)的。釷在“原子鍋爐”中受到中子“炮彈”的轟擊后，會(huì)轉(zhuǎn)變成鈾（233）。這種特殊的鈾的同位素在自然界中是找不到的。它可以作為核燃料，用于“原子鍋爐”中。因而，釷本身雖然不能作為核燃料，但卻是制造核燃料的原料。

釷在地殼中含量約為6/1000000，差不多比鈾多3倍，而且比鈾集中，容易提煉。正因?yàn)檫@樣，釷在近些年來已引起了許多科學(xué)家的興趣。

釷Th宇宙中最原始的核素之一，未來將替代鈾的核燃料

釷是錒系元素，原子序數(shù)90，在元素周期表中，位于錒和鏷之間。釷是目前宇宙中，仍然大量存在的三種原始放射性元素之一（另外兩種是鈾和鉍）。它有6種天然存在的同位素，但其大部分并不穩(wěn)定，現(xiàn)在自然界中存在的釷，幾乎全是釷-232。釷是在垂死恒星的核心中，通過快中子俘獲過程形成，并通過超新星爆發(fā)和中子星合并，分散在整個(gè)宇宙中。

在地球上，平均每千克地殼物質(zhì)中，含有7至13毫克釷，這個(gè)含量是鈾的兩到三倍。它并不以單質(zhì)形式存在，多數(shù)以氧化物的形式，與稀土金屬和鉿等金屬的氧化物共生，存在于獨(dú)居石等礦物內(nèi)。由于釷是親土元素，因此在所有的硅酸鹽中也均含少量釷。

釷-232通過非常緩慢的衰變過程，會(huì)變成穩(wěn)定的鉛-208。這條衰變鏈也被稱為釷系列衰變，來自釷-232放射性衰變產(chǎn)生的熱量，是地球內(nèi)部熱量最主要的來源。

由于一個(gè)烏龍事件，釷是先被命名，然后才被發(fā)現(xiàn)的元素。

1815年，被譽(yù)為現(xiàn)代化學(xué)創(chuàng)始人之一的瑞典化學(xué)家貝齊里烏斯，分析一種瑞典出產(chǎn)的礦石時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種和鋯的氧化物很相似，新的未知金屬的氧化物。他用古代北歐雷神托爾（Thor）命名這一新金屬為Thorine（釷），并給出了它的拉丁名稱Thorium和元素符號(hào)Th。由于貝齊里烏斯是化學(xué)界的權(quán)威，所以當(dāng)時(shí)的化學(xué)家們都承認(rèn)了這一發(fā)現(xiàn)。

可是，貝齊里烏斯在10年后發(fā)表文章說，通過研究更多的相同礦物發(fā)現(xiàn)，那些并不是被稱為Thorine新金屬的氧化物，而只是磷酸釔，他撤銷了自己對(duì)釷的發(fā)現(xiàn)。

到了1828年，貝齊里烏斯在分析一種來自挪威南部勒峰島上所產(chǎn)的礦石時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中有一種當(dāng)時(shí)未知的元素，于是再次以Thorine命名它?，F(xiàn)在已經(jīng)明確，這種礦石的主要成分是硅酸釷（ThSiO4）。

由于釷在自然界中與稀土元素和鈾緊密結(jié)合，非常難以分離，直到1914年，才通過電解法首次分離出比較純的金屬釷。現(xiàn)在制備釷最常用的方法，是在氬氣或真空環(huán)境下，用金屬鈣高溫還原氧化釷。

純釷是銀白色的金屬，暴露在空氣中，它會(huì)逐漸氧化為灰色，最后變?yōu)楹谏?。它的物理?#24615;與其中氧化物的含量有關(guān)，極純的釷，質(zhì)地柔軟，延展性能很好，適合冷壓和鍛造，它的熔點(diǎn)1750 ，沸點(diǎn)4790 ，密度11.72 克/立方厘米。

粉末狀的金屬釷有自燃性，在砂輪上摩擦釷，能看到它發(fā)出白色明亮的火花。

釷的化學(xué)性質(zhì)比較活潑。在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下，會(huì)被水緩慢的腐蝕，在大多數(shù)的稀酸和濃鹽酸、磷酸中，它的溶解速度很慢，但會(huì)被發(fā)煙硝酸和王水迅速溶解。除惰性氣體外，釷能與幾乎所有的非金屬元素作用，生成二元化合物。釷在它的化合物中一般以正四價(jià)出現(xiàn)，正三價(jià)和正二價(jià)比較少見，而鹽溶液中，只存在正四價(jià)的釷離子。

人們對(duì)于釷的利用，最早是通過氧化釷，氧化釷（也叫二氧化釷）是一種白色粉末，熔點(diǎn)達(dá)3300 ，是所有金屬氧化物中熔點(diǎn)最高的。

100多年前，英國人發(fā)明了煤氣燈，使人類的照明方法向前邁進(jìn)了一大步。最初，這種燈很不安全，在室內(nèi)容易發(fā)生危險(xiǎn)，因此只當(dāng)做路燈使用

但煤氣燃燒時(shí)發(fā)出的光并不明亮，后來，馮·韋爾塞巴赫發(fā)明并改進(jìn)了一種用于煤氣燈的燈罩，解決了這一問題。

他用99%的硝酸釷和1%的硝酸鈰溶液，浸泡被織成網(wǎng)狀的布料，制成了燈罩。在高溫下，硝酸釷會(huì)分解成氧化釷，氧化釷的高熔點(diǎn)，有助于化合物在火焰中保持固態(tài)。而釷在高溫下發(fā)出的光，幾乎全部都在可見光譜中，因此能顯著的提高火焰的亮度。

在1892年商業(yè)化引入這種新的燈罩之后，它迅速蔓延到整個(gè)歐洲，在20世紀(jì)初廣泛引入電氣照明之前，煤氣燈罩仍然是歐洲街道照明的最主要方式。不過在煤氣燈燃燒的過程中，產(chǎn)生的氧化釷顆粒會(huì)不可避免的飄散到空氣中，通過呼吸進(jìn)入人體，引起內(nèi)照射，引發(fā)多種疾病和癌癥，危害人體 健康 。在20世紀(jì)后，人們對(duì)放射性的危害越發(fā)重視，這種煤氣燈也逐漸被淘汰。

1931年至1940年代末，人們?cè)靡环N穩(wěn)定的膠質(zhì)氧化釷懸浮液，作為血管造影中的放射性對(duì)比劑，但這種造影劑會(huì)聚集在微血管中，導(dǎo)致局部放射性過高，引發(fā)各種癌癥，后來，釷造影劑也逐漸被硫酸鋇和碘化合物所取代。

氧化釷也曾被添加在玻璃中，提高折射率并降低色散，用于制造高質(zhì)量的光學(xué)透鏡，運(yùn)用在相機(jī)和科學(xué)儀器的鏡頭中。不過現(xiàn)在同樣被具有類似效果而不具備放射性的稀土氧化物取代。

氧化釷的高熔點(diǎn)性質(zhì)，也當(dāng)做主要成分或者作為二氧化鋯的添加劑，用于耐熱陶瓷中，制造實(shí)驗(yàn)室使用的高溫坩堝。

氧化釷還被用在電弧焊中。在鎢電極中摻入1-4%的氧化釷，能增加鎢電極的高溫強(qiáng)度和提高電弧穩(wěn)定性。不過這種功能，現(xiàn)在也被更安全的鋯、鈰和鑭的氧化物所替代。只有少數(shù)廠家因?yàn)閮r(jià)格原因，還在制造這種含釷的鎢電極。

自20世紀(jì)50年代以來，考慮到放射性危害，許多釷的用途，都被人們用更安全的途徑所取代。但正如之前所說，釷在地球上廣泛存在，即使不特意開采，釷也會(huì)作為稀土金屬生產(chǎn)的副產(chǎn)品存在。近年來對(duì)稀土金屬的開發(fā)利用，也讓釷的產(chǎn)量隨之增加。如何利用這些釷資源，變廢為寶，也是近年來人們?cè)谘芯康恼n題。

把釷當(dāng)做核燃料開發(fā)，是目前釷資源最有前景的利用途徑。

現(xiàn)在人們對(duì)核能的利用，通常是通過鈾-235的裂變反應(yīng)。按照目前估計(jì)的核能發(fā)展趨勢(shì)，地球上的鈾-235儲(chǔ)量，將與化石能源幾乎同時(shí)枯竭，人類正在面臨核燃料鈾-235缺乏的危機(jī)。

而同為放射性元素的釷，在地殼中的儲(chǔ)量大約是鈾的3倍。但自然界中存在的釷-232并不會(huì)自發(fā)裂變。不過人們研究發(fā)現(xiàn)，釷-232能吸收中子，轉(zhuǎn)變成釷-233，釷-233的半衰期僅為21.83分鐘，會(huì)通過β衰變成鏷-233。鏷-233的半衰期為27天，會(huì)再次通過β衰變?yōu)殁?233。鈾-233是易裂變的，可以像鈾-235或者钚-239一樣用作核燃料。當(dāng)鈾-233經(jīng)歷核裂變時(shí)

發(fā)射的中子可以進(jìn)一步撞擊釷-232原子核，繼續(xù)循環(huán)這一過程。

和傳統(tǒng)的鈾-235裂變相比，釷在地殼中的含量更高，更廉價(jià)。其次，使用釷作為核燃料更安全。與傳統(tǒng)鈾反應(yīng)堆產(chǎn)生的核廢料中含有大量易于生產(chǎn)核武器的核燃料钚-239相比，釷-鈾核燃料不適于生產(chǎn)武器級(jí)核燃料，只能用于產(chǎn)生核能，避免了核能利用過程中的核武器擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)。而且，它反應(yīng)過程中產(chǎn)生的危險(xiǎn)廢料也相對(duì)較少，僅為鈾的萬分之一，并且可以在100年內(nèi)衰變?yōu)闆]有放射性的物質(zhì)，對(duì)現(xiàn)有的核廢料也能夠再利用，實(shí)現(xiàn)新一代綠色、和平的核利用。

基于以上的優(yōu)點(diǎn)，各國近年來都在大力研究基于釷的核能系統(tǒng)。我國的釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)（TMSR）也取得了重要突破，但離這項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化利用還需要時(shí)間。

不過我們相信，這項(xiàng)難關(guān)終將能夠被克服，在未來，釷核能技術(shù)一定會(huì)蓬勃發(fā)展，給我們帶來揚(yáng)眉“釷”氣的生活！