钍是一种原子序数为90的锕系元素，在元素周期表中位于锕系元素和镨之间。钍是宇宙中仍然大量存在的三种原始放射性元素(另外两种是铀和铋)之一。它有六种天然存在的同位素，但大多数都不稳定。现在，自然界中几乎所有的钍都是钍-232。钍通过快中子俘获在垂死恒星的核心形成，通过超新星爆炸和中子星合并分散在整个宇宙中。
在地球上，平均每千克地壳物质中有7到13毫克钍，是铀的2到3倍。不以单质形式存在，多以氧化物形式存在，与稀土金属、铪等金属的氧化物共存，存在于独居石等矿物中。钍是一种喜土元素，所以所有的硅酸盐也都含有少量的钍。
钍-232将通过一个非常缓慢的衰变过程变成稳定的铅-208。这种衰变链也称为钍系衰变，来自钍-232放射性衰变产生的热量，钍-232是地球内部最重要的热源。
由于一次乌龙事件，钍先被命名，后被发现。
1815年，被誉为现代化学奠基人之一的瑞典化学家贝齐留斯在分析一种产自瑞典的矿石时，发现了一种新的类似氧化锆的未知金属氧化物。他以古代北欧托尔的名字命名这种新的黄金金属钍(Thorine ),并给它起了拉丁名钍和元素符号th。因为Bezirius是化学方面的权威，当时的化学家都承认这个发现。
然而，Bezirius在10年后发表了一篇文章，称通过研究更多的相同矿物，发现那些不是被称为钍的新金属的氧化物，而只是磷酸钇，他撤回了对钍的发现。
1828年，贝济里乌斯在分析一种产于挪威南部乐丰岛的矿石时，发现其中有一种未知元素，于是再次以钍命名。现在很清楚，这种矿石的主要成分是硅酸钍(ThSiO4)。
钍在自然界中与稀土元素和铀结合紧密，分离起来非常困难。直到1914年，纯钍才首次通过电解分离出来。目前最常用的制备钍的方法是在氩气或真空空环境下高温用金属钙还原氧化钍。
纯钍是一种银白色金属。当接触空气体时，会逐渐氧化成灰色，最后变成黑色。其物理性质与其中氧化物的含量有关。钍的纯度极高，质地柔软，延展性好。适用于冷压和锻造。其熔点为1750℃，沸点为4790℃，密度为11.72克/立方厘米。
粉末金属钍具有自燃性。当你在砂轮上摩擦钍时，你可以看到它发出白色明亮的火花。
钍的化学性质比较活泼。在标准温度和压力下，会被水慢慢腐蚀。在大多数稀酸、浓盐酸和磷酸中，其溶解速度很慢，但用发烟硝酸和王水会很快溶解。钍能与除惰性气体外的几乎所有非金属元素反应，形成二元化合物。钍在其化合物中一般以正四价出现，而正三价和正二价很少，而在盐溶液中只有正四价钍离子存在。
人们最早使用钍是通过氧化钍，氧化钍是一种白色粉末，熔点3300℃，是所有金属氧化物中熔点最高的。
100多年前，英国人发明了煤气灯，使人类的照明方法向前迈进了一大步。起初这种灯不安全，在室内容易发生危险，所以只作为路灯使用。
但是气体燃烧发出的光并不亮。后来von Wersebach发明并改进了一种煤气灯的灯罩，解决了这个问题。
他将织好的布料浸泡在99%的硝酸钍和1%的硝酸铈溶液中制作灯罩。在高温下，硝酸钍会分解成氧化钍，其高熔点有助于化合物在火焰中保持固态。而钍在高温下发出的光几乎都在可见光谱范围内，因此可以显著提高火焰的亮度。
这种新型灯罩在1892年商业化推出后，迅速传遍了整个欧洲。在20世纪初电灯照明被广泛引入之前，气体灯罩仍然是欧洲最重要的街道照明方式。但在煤气灯的燃烧过程中，氧化钍颗粒不可避免地会漂移到空气体中，通过呼吸进入人体，引起内照射，引发各种疾病和癌症，危害人体健康。20世纪后，人们越来越重视放射性的危害，这种气体灯逐渐被淘汰。
从1931年到20世纪40年代末，人们在血管造影中使用稳定的胶体氧化钍悬浮液作为放射性造影剂。然而，这种造影剂会聚集在毛细血管中，导致局部放射性过高，并导致各种癌症。后来，钍造影剂逐渐被硫酸钡和碘化合物所取代。
氧化钍也被添加到玻璃中以增加折射率和减少色散。它用于制造高质量的光学透镜，用于照相机和科学仪器的镜头。但现在也换成了效果类似但没有放射性的稀土氧化物。
氧化钍熔点高，也可作为耐热陶瓷中二氧化锆的主要成分或添加剂，制作实验室用的高温坩埚。
氧化钍也用于电弧焊。在钨电极中掺入1-4%的氧化钍可以增加钨电极的高温强度，提高电弧稳定性。然而，这一功能现在被更安全的锆、铈和镧的氧化物所取代。由于价格原因，只有少数制造商仍在制造这种含钍的钨电极。
自20世纪50年代以来，考虑到放射性危害，钍的许多用途已被更安全的方法取代。但如前所述，钍在地球上广泛存在，即使不经过特殊开采，钍也会作为稀土金属生产的副产品存在。近年来，稀土金属的开发和利用也增加了钍的产量。如何利用这些钍资源，变废为宝，也是近年来的研究课题。
开发钍作为核燃料是目前利用钍资源最有前途的途径。
现在，人们利用核能，通常是通过铀-235的裂变反应。按照目前估计的核能发展趋势，地球上的铀-235储量将与化石能源几乎同时耗尽，人类正面临核燃料铀-235短缺的危机。
钍也是一种放射性元素，在地壳中的储量约为铀的三倍。然而，自然界中存在的钍-232不会自发裂变。但是发现钍-232可以吸收中子变成钍-233，钍-233的半衰期只有21.83分钟，会通过β衰变变成镨-233。镨-233的半衰期为27天，会通过β再次衰变为铀-233。铀-233是可裂变的，可以像铀-235或钚-239一样用作核燃料。当铀-233经历核裂变时
发射的中子可以进一步撞击钍-232原子核，并继续循环。
与铀-235的传统裂变相比，地壳中钍的含量更高，也更便宜。其次，用钍做核燃料更安全。与传统铀反应堆产生的核废料含有大量容易制造核武器的钚-239相比，钍铀核燃料不适合生产武器级核燃料，只能用于生产核能，从而避免了核能利用过程中核武器扩散的风险。而且其反应过程中产生的危险废物相对较少，仅为铀的十分之一，100年内可衰变为非放射性物质，现有的核废料也可再利用，实现新一代绿色和平的核利用。
基于以上优势，近年来各国都在大力研究钍基核能系统。中国的钍基熔盐堆核电系统(TMSR)也取得了重要突破，但这一技术实现商业化仍需时日。
但我们相信，这个困难终将被克服，在未来，钍核能技术将会蓬勃发展，带给我们“钍”的生活！
免责声明：本站所有文章内容,图片，视频等均是来源于用户投稿和互联网及文摘转载整编而成，不代表本站观点，不承担相关法律责任。其著作权各归其原作者或其出版社所有。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,侵犯到您的权益，请在线联系站长,一经查实,本站将立刻删除。
本文来自网络,若有侵权，请联系删除，如若转载，请注明出处：https://www.freetrip88.com/baike/19532.html