釷檢視原始碼討論檢視歷史
| 釷 | |
|---|---|
釷，元素符號Th，元素中文名稱釷，元素英文名稱Thorium。原子序數90，釷原子量232.0381，元素類型為金屬，是天然放射性元素。核內質子數90，核外電子數90，核電核數90，質子質量1.5057E-25，質子相對質量90.63，所屬周期為7，所屬族數為IIIB，摩爾質量180。[1]
目錄
基本信息
拼音：tǔ 繁體字：釷
部首：釒，部外筆畫：3，總筆畫：8 ; 繁體部首：金，部外筆畫：3，總筆畫：11
五筆86&98:QFG 倉頡:XCG 釷對身體的危害大嗎？
筆順編號:31115121 四角號碼：84710 Unicode:CJK 統一漢字 U+948D
基本字義
● 釷
（釷）
tǔㄊㄨˇ
◎ 一种放射性金屬元素，灰色，質地柔軟，經過中子轟擊，可得鈾233，因此它是潛在的核燃料。
漢英互譯
◎ 釷
thorium
English
◎ thorium
詳細字義
◎ 釷
釷 tǔ
〈名〉
一种放射性的四價金屬元素，以化合物的形式存在於礦物內（例如獨居石和釷石），通常與稀土金屬連繫在一起
主要作為質量數為232的同位素，半衰期為1.39×10¹⁰ 年，放射出α粒子而形成新釷1 [thorium]——元素符號Th
CAS號 7440-29-1
EINECS號 231-139-7
Th--226半衰期 30.9分鐘
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小時
Th--232半衰期 1.4050E+10年
Th--233半衰期 22.30分鐘
Th--234半衰期 24.10天
元素名稱
基本信息
英文名：thorium
CAS號：7440-29-1
元素原子量：232.03806⑵
元素類型：金屬、稀土金屬
原子序數：90
原子體積：（立方厘米/摩爾)
⒚9
元素在海水中的含量：（ppm)
⒐2
元素在太陽中的含量：（ppm)
0.0003
氧化態：
Main Th+4
Other Th+2,Th+3
元素符號：Th
元素中文名稱：釷
元素英文名稱：Thorium
相對原子質量：232.03806⑵
核內質子數：90
核外電子數：90
核電荷數：90
電離能 (kJ /mol)
M - M⁺ 587
M⁺ - M²⁺ 1110
M2⁺ - M3⁺ 1978
M3⁺ - M4⁺ 2780
質子質量：1.5057E-25
質子相對質量：90.63
所屬周期：7
所屬族數：ⅢB
摩爾質量：180
氫化物：
氧化物：ThO₂
最高價氧化物：ThO₂
密度：11.72g/cm³
熔點：1750.0
沸點：4790.0
外圍電子層排布：6d² 7s²
核外電子排布：2,8,18,32,18,10,2
晶體結構：晶胞為面心立方晶胞，每個晶胞含有4個金屬原子。
晶胞參數：
a = 508.42 pm
b = 508.42 pm
c = 508.42 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
顏色和狀態：灰色金屬
原子半徑：
常見化合價+4
發現人：貝采里烏斯
發現時間和地點：1828 瑞典
主要來源
以化合物的形式存在於礦物內（例如獨居石和釷石），通常與稀土金屬連繫在一起，主要作為質量數為232的同位素，半衰期為1.39×10¹⁰ 年，放射出α粒子而形成新釷1
元素用途：經過中子轟擊，可得鈾233，因此它是潛在的核燃料。
工業製法：
實驗室製法：
其他化合物：
擴展介紹：一种放射性金屬元素，灰色，質地柔
發現人：貝齊利烏斯（J.J.Berzelius） 發現年代：1828年
發現過程：
1828年由貝齊利烏斯（J.J.Berzelius）發現的。
元素描述
釷：密度11.72克/厘米³。熔點約1750℃，沸點約4790℃。在1400℃以下原子排列成面心立方晶體；當加熱達到此溫度時，便改為體心立方晶體。銀白色金屬，長期暴露在大氣中漸變為灰色。
質較軟，可鍛造。不溶於稀酸和氫氟酸，但溶於發煙的鹽酸、硫酸和王水中。硝酸能使釷純化。苛性鹼對它無作用。高溫時可與鹵素、硫、氮作用。放射性元素，半衰期約為1.4×10¹⁰年。所有釷鹽都顯示出+4價。在化學性質上與鋯、鉿相似。
釷是一种放射性的四價金屬元素，以化合物的形式存在於礦物內（例如獨居石和釷石），通常與稀土金屬連繫在一起，主要作為質量數為232的同位素，半衰期為1.39×10¹⁰ 年，放射出α粒子而形成新釷1 [thorium]——元素符號Th，釷外圍電子排布是6d2 7s2，核外電子排布為2，8，18，32，18，10，2。同位素及放射線有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]。
基本屬性
釷為銀白色金屬，長期暴露在大氣中漸變為灰色。質較軟，可鍛造。熔點1750°C，沸點4790°C，密度11.72克/厘米³。在1400℃以下原子排列成面心立方晶體；當加熱達到此溫度時，便改為體心立方晶體。
釷的化學性質活潑，不溶於稀酸和氫氟酸，但溶於發煙的鹽酸、硫酸和王水中。硝酸能使釷純化。苛性鹼對它無作用。高溫時可與鹵素、硫、氮作用。放射性元素，半衰期約為1.4×10¹⁰年。所有釷鹽都顯示出+4價。在化學性質上與鋯、鉿相似。除惰性氣體外，釷能與所有非金屬元素作用，生成二元化合物；室溫下與空氣和水的反應緩慢，加熱後反應迅速。釷是高毒性元素，經過中子轟擊，可得鈾233，因此它是潛在的核燃料。
由來和發現
1815年，貝齊里烏斯從事分析瑞典法龍（Fahlum）地方出產的一種礦石，發現一種新金屬氧化物和鋯的氧化物很相似。他用古代北歐雷神Thor命名這一新金屬為throine（釷），給出它的拉丁名稱 thorium和元素符號Th。由於貝齊里烏斯是當時化學界的權威，所以化學家們都承認了它。可是，貝齊里烏斯在10年後發表文章說，那個稱為thorine的新金屬不是新的，含它的礦石只是釔的磷酸鹽。他自己撤銷了對釷的發現。
到1828年，貝齊里烏斯分析了另一種礦石，是由挪威南部勒峰島上所產的黑色花崗石中找到的，發現其中有一種當時未知的元素，仍用thorine命名它。現在明確，這種礦石的主要成分是硅酸釷ThSiO₄。因此釷是先被命名後被發現的。釷元素以化合物的形式存在於礦物內（例如獨居石和釷石），通常與稀土金屬連繫在一起，主要作為質量數為232的同位素。
發現過程
1815年，貝齊里烏斯從事分析瑞典法龍（Fahlum）地方出產的一種礦石，發現一種新金屬氧化物和鋯的氧化物很相似。他用古代北歐雷神Thor命名這一新金屬為thro
ine（釷），給出它的拉丁名稱 thorium和元素符號Th。由於貝齊里烏斯是當時化學界的權威，所以化學家們都承認了它。可是，貝齊里烏斯在10年後發表文章說，那個稱為thorine的新金屬不是新的，含它的礦石只是釔的磷酸鹽。他自己撤銷了對釷的發現。
1828年，貝齊里烏斯分析了另一種礦石，是由挪威南部勒峰（L?v?n）島上所產的黑色花崗石中找到的，發現其中有一種當時未知的元素，仍用thorine命名它。現在明確，這種礦石的主要成分是硅酸釷ThSiO4。因此釷是先被命名後被發現的。釷在元素周期表中屬於錒系，列入稀土元素族中。釷的氧化物和其他稀土元素的氧化物一樣，很難還原，雖然貝齊里烏斯曾利用金屬鉀和氟化釷鉀作用，獲得不純的金屬釷。K2ThF₆ + 4K → 6KF + Th，只要後來用電解的方法才獲得較純的釷。
用途和測定
釷一般用來製造合金，提高金屬強度；和煤氣燈的白熱紗罩。釷所儲藏的能量，比鈾、煤、石油和其他燃料總和還要多許多，是一種極有前途的能源。還可用於製造高強度合金與紫外線光電管。釷還是製造高級透鏡的常用原料。用中子轟擊釷可以得到一種核燃料——鈾233。
天然釷測定方法測定限為1×10**-8g/g 灰。天然鈾測定限為乙酸乙酯萃取-熒光計法2×10**-8g/g灰；三烷基氧膦（TRPO）苯取-熒光計法1×10**-7g/g灰；N235萃取-分光光度法1.5×10**-8g/g灰；目視熒光法4×10**-7g/g灰；激光熒光法為2.5×10**-8g/g灰。
輔助資料
1815年，貝齊里烏斯從事分析瑞典法龍（Fahlum）地方出產的一種礦石，發現一種新金屬氧化物和鋯的氧化物很相似。他用古代北歐雷神Thor命名這一新金屬為throine（釷），給出它的拉丁名稱 thorium和元素符號Th。由於貝齊里烏斯是當時化學界的權威，所以
化學家們都承認了它。可是，貝齊里烏斯在10年後發表文章說，那個稱為thorine的新金屬不是新的，含它的礦石只是釔的磷酸鹽。他自己撤銷了對釷的發現。
到1828年，貝齊里烏斯分析了另一種礦石，是由挪威南部勒峰（L?v?n）島上所產的黑色花崗石中找到的，發現其中有一種當時未知的元素，仍用thorine命名它。現在明確，這種礦石的主要成分是硅酸釷ThSiO4。因此釷是先被命名後被發現的。
釷在元素周期表中屬於錒系，列入稀土元素族中。釷的氧化物和其他稀土元素的氧化物一樣，很難還原，雖然貝齊里烏斯曾利用金屬鉀和氟化釷鉀作用，獲得不純的金屬釷。
K2ThF6 + 4K → 6KF + Th
只要後來用電解的方法才獲得較純的釷。
元素符號：Th 英文名：Thorium 中文名：釷
相對原子質量：0 常見化合價：+4 電負性：0
外圍電子排布：6d2 7s2 核外電子排布：2,8,18,32,18,10,2
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]
電子親合和能：0 KJ·mol-1
第一電離能：0 KJ·mol-1 第二電離能：0 KJ·mol-1 第三電離能：0 KJ·mol-1
單質密度：11.72 g/cm3 單質熔點：1750.0 ℃ 單質沸點：4790.0 ℃
原子半徑：0 埃 離子半徑：1.05(+4） 埃 共價半徑：0 埃
常見化合物：
發現人：貝采里烏斯 時間：1828 地點：瑞典
名稱由來：
得名於古代北歐神話中雷神托爾的名字「Thor」。
元素描述：沉重的灰色放射性金屬，柔軟而富有延展性。
元素來源：
見於獨居石和釷石等各種礦物中。
元素用途：
用於製造高強度合金與紫外線光電管。釷還是製造高級透鏡的常用原料。用中子轟擊釷可以得到一種核燃料--鈾233。
釷元素原子量為212到236的同位素均已被發現
新型核燃料
2007年11月19日，新華社據法國《世界報》報道，印度目前正指望以釷為新型核燃料
。報道稱，印度不久後將建造一座以釷為燃料的原型重水反應堆，從而為民用核能開闢一條新路。首座負有商業使命的這種反應堆將於2020年投入使用。印度是世界上考慮以釷替代傳統核燃料鈾和鈈的少數幾個國家之一。以釷為核燃料有許多好處。釷產生的放射性廢料比鈾少50%，而可使用的儲量則高得多。譬如，印度釷蘊藏量約為29萬噸，占全球釷資源蘊藏量的四分之一，而鈾蘊藏量僅為7萬噸。此外，按目前的消費速度，全球已探明鈾資源將在50年至70年內耗盡（除非採用增殖反應堆）。
報道指出，印度要滿足國內不斷增長的能源需求，只有轉向釷。印度打算在2050年將核能在電力生產中所占比重提高到25%，而目前這一比例僅為3．7%。但印度缺少鈾資源。因此，釷將很可能成為印度能源獨立的新型燃料。印度導彈之父、前總統阿卜杜勒·卡拉姆上月證實：「印度的想法是要靠釷反應堆走向獨立自主。」據報道，印度珀珀爾原子研究中心一位負責人說：「到2020年，印度將是世界上唯一用釷大規模生產核能的國家。」美國熔岩星資源公司也相信釷大有發展前途。該公司最近在美國收購了一家釷礦，希望成為未來釷礦市場的巨頭。
硝酸釷
thorium nitrate: 釷的硝酸鹽。化學式Th（NO3）4· 4H2O。無色晶體，工業品為白色；約含二氧化釷48～50%；極易溶於水和乙醇，微溶於丙酮和乙醚，溶液呈酸性反應。相對密度 2.80。有毒，半數致死量（大鼠，靜脈）84mg/kg。有強氧化性。與有機物摩擦或撞擊能引起燃燒或爆炸。有
放射性。無水物在500℃分解為二氧化釷。硝酸釷可由硫酸法或燒鹼法分解獨居石製得。大量用於製作汽燈紗罩、測定氟，也用於制二氧化釷和金屬釷，還用於化學合成、電真空、耐火材料等方面。危險特性：
燃燒性：助燃
自燃溫度（℃）：引燃溫度（℃）：無意義
危險特性：放射性物品。受高熱分解，產生有毒的氮氧化物。燃燒（分解）
產物：氮氧化物。
穩定性：穩定
聚合危害：不能出現
禁忌物：易燃或可燃物。
滅火方法：水、二氧化碳。
接觸限值：中國MAC：未制訂標準前蘇聯MAC：未制訂標準美國TLV—TWA：
侵入途徑：吸入食入
健康危害：釷和釷離子有放射性作用。釷及其化合物職業中毒未見報道。狗短期吸入硝酸釷76mg/m3出現嘔吐和嗽，未見其他中毒症狀。
急救：
皮膚接觸：脫去污染的衣着，用肥皂水和大量流動清水徹底沖洗。就醫。眼睛接觸：立即翻開上下眼瞼，用流動清水或
生理鹽水沖洗。就醫。
吸入：脫離現場至空氣新鮮處。立即送放射病專科醫院或門診就醫。
食入：用水漱口，立即送放射病專科醫院或門診就醫。
防護措施：
工程控制：密閉操作，局部排風。
呼吸系統防護：空氣中濃度較高時，應該佩戴防毒口罩。必要時建議佩戴自給式呼吸器。
眼睛防護：戴防輻射面具。
防護服：穿抗輻射防護服。
手防護：戴抗輻射手套。
其他：工作現場禁止吸煙、進食和飲水。工作後，淋浴更衣。
泄漏處置：隔離泄漏污染區，周圍設警告標誌，切斷火源。應急處理人員戴好防毒面具，穿廠商特別推薦的化學防護服（完全隔離）。不要直接接觸泄漏物，轉移未破損的包裝，按放射物品作特殊處理。如果大量泄漏，與有關技術部門聯繫，確定清除方法。
方釷石
礦物名稱：方釷石Thorianite
化學組成：ThO2，含ThO2達70—80，UO2可達12；並常含稀土元素和鉛；
鑑定特徵：透射光下為紅褐、暗棕或綠色；強放射性；
成因產狀：在自然界少見，僅發現於偉晶岩脈中；偶見於砂礦中；
著名產地：世界著名產地有馬達加斯加的彼特洛卡、
斯里蘭卡等地。
名稱來源：根據其化學成分命名；
晶體形態：等軸六八面體組。晶體呈立方體者多，八面體者少。常見單形等。雙晶面（111）；
晶體結構：晶系和空間群：等軸晶系；對稱型3L44L36L29PC；空間群Fm3m;
晶胞參數：a0=5.57；
粉晶數據：3.234⑴1.689(0.64）1.98(0.58）物理性質
硬度：6.5-7
比重：8.9-9.7g/cm3
解理：解理平行{100}不完全
斷口：參差狀至貝殼狀斷口
顏色：深灰至黑色，風化後為褐黑色或棕黃色
條痕：黑色、灰色至綠灰色
透明度：半透明至不透明
光澤：金剛光澤至半金屬光澤
發光性：放射性
其他：強放射性
均質性。n=2.20±。反射色灰至淺棕。反射率：15±。
氫氧化釷
thorium（Ⅳ） hydroxide;thorium tetrahydroxide ，分子式：Th(OH)4 ，CAS號：性質：白色固體粉末。不溶於水、鹼和氫氟酸。溶於無機酸。溶於稀硫酸。新鮮製得的溶於碳酸鈉、碳酸銨、檸檬酸鈉及酒石酸鉀鈉溶液。加熱分解，灼燒生成氧化釷。有放射性。釷鹽與燒鹼或濃氨水作用可得膠體氫氧化釷（Ⅳ）沉澱，再經提純、乾燥製得。由硝酸釷溶液與草酸反應生成草酸釷沉澱，再與氫氧化鈉反應製得。用於製取各種釷鹽的原料和試劑，主要是氟化釷（ThF4），用於核燃料工業。
分布情況
世界各國已探明的獨居石儲量達幾百萬噸。隨着各國對釷礦的勘探力度的加大，釷的探明儲量也在一直增加。截至2000年，全世界獨居石產量約78萬噸。獨居石的主要生產國是：澳大利亞、印度、巴西、馬來西亞、南非、泰國、中國等，這些國家的獨居石產量占世界獨居石總產量的90%以上。曾進行過釷礦勘查和有過釷礦記載的國家有40多個。已經過釷資源量經濟評估的國家有20餘個，釷資源較多的前7個國家是巴西、土耳其、加拿大、美國、印度、埃及和挪威，這7個國家的資源量占世界已探明總資源量的80%以上，其中巴西是最大的釷資源國，其資源量約占世界探明總資源量的1/3，其次是土耳其(約占20%)，加拿大(約占10%)和美國(約占9%)。
2008年，國際原子能機構（IAEA）與核能源署（NEA）共同發表了一篇報告，指出了最新的釷資源分布情況。報告中寫道，美國的釷探明儲量已飆升至大約40萬噸、土耳其為34.4萬噸、印度為31.9萬噸。我國釷資源比較豐富，據不完全統計，20多個省和地區都已發現具有相當數量的釷資源。
2005年中國科學院院士徐光憲等15位兩院院士公開的資料顯示，內蒙古白雲鄂博礦區「釷」儲量約為22萬噸，占全國「釷」儲量28.6萬噸的77.3%。杜有錄表示，包鋼的生產中沒有用到「釷」礦，致使「釷」大量留在尾礦中。包鋼尾礦壩內的「釷」礦儲量，截至2010年底，應當達到9萬噸左右。
元素周期表
主族元素 硼(5) 硅(14) 鍺(32) 砷(33) 銻(51) 碲(52) 釙(84) 鋰(3) 鈉(11) 鉀(19) 銣(37) 銫(55) 鈁(87) 鈹(4) 鎂(12) 鈣(20) 鍶(38) 鋇(56) 鐳(88) 鋁(13) 銦(49) 鎵(31) 錫(50) 鉈(81) 鉛(82) 鉍(83) Uut(113) Uuq(114) uup(115) Uuh(116) Uus(117) 氦(2) 氖(10) 氬(18) 氪(36) 氙(54) 氡(86) Uuo(118) 氟(9) 氯(17) 溴(35) 碘(53) 砹(85) 氫(1) 碳(6) 氮(7) 氧(8) 磷(15) 硫(16) 硒(34) 副族元素 鑭(57) 鈰(58) 鐠(59) 釹(60) 鉕(61) 釤(62) 銪(63) 釓(64) 鋱(65) 鏑(66) 鈥(67) 鉺(68) 銩(69) 鐿(70) 鑥(71) 錒(89) 釷(90) 鏷(91) 鈾(92) 鎿(93) 鈈(94) 鎇(95) 鋦(96) 錇(97) 鐦(98) 鎄(99) 鐨(100) 鍆(101) 鍩(102) 鐒(103) 鈧(21) 鈦(22) 釩(23) 鉻(24) 錳(25) 鐵(26) 鈷(27) 鎳(28) 銅(29) 鋅(30) 釔(39) 鋯(40) 鈮(41) 鉬(42) 鍀(43) 釕(44) 銠(45) 鈀(46) 銀(47) 鎘(48) 鉿(72) 鉭(73) 鎢(74) 錸(75) 鋨(76) 銥(77) 鉑(78) 金(79) 釒盧(104) 釒杜(105) 釒喜(106) 釒波(107) 釒黑(108) 釒麥(109) 鐽(110) 錀(111) 鎶(112) 汞(80)