Articles

Thoriumdioksyd

kjernebrenselrediger

Thoriumdioksyd (thoria) kan brukes i atomreaktorer som keramiske brennstoffpellets, vanligvis inneholdt i kjernebrenselstenger kledd med zirkoniumlegeringer. Thorium er ikke spaltbart (men er «fruktbart», og avler spaltbart uran-233 under nøytronbombardement); derfor må det brukes som et atomreaktorbrensel i forbindelse med spaltbare isotoper av enten uran eller plutonium. Dette kan oppnås ved å blande thorium med uran eller plutonium, eller bruke det i ren form sammen med separate brenselstenger som inneholder uran eller plutonium. Thoriumdioksyd gir fordeler over konvensjonelle urandioksydbrenselpellets, på grunn av sin høyere varmeledningsevne (lavere driftstemperatur), betydelig høyere smeltepunkt og kjemisk stabilitet (oksiderer ikke i nærvær av vann/oksygen, i motsetning til urandioksyd).

Thoriumdioksyd kan omdannes til et atombrensel ved å avle det til uran-233 (se nedenfor og se artikkelen om thorium for mer informasjon om dette). Den høye termiske stabiliteten til thoriumdioksid gjør det mulig å bruke flammesprøyting og keramikk med høy temperatur.

Legeringer

Thoriumdioksyd brukes som stabilisator i wolframelektroder i TIG-sveising, elektronrør og gassturbinmotorer i fly. Som en legering, thoriated wolfram metall er ikke lett deformert fordi høy fusjon materialet thoria forsterker høy temperatur mekaniske egenskaper, og thorium bidrar til å stimulere utslipp av elektroner (thermions). Det er det mest populære oksidadditivet på grunn av lave kostnader, men fases ut til fordel for ikke-radioaktive elementer som cerium, lantan og zirkonium.

Thoria dispergert nikkel finner sine applikasjoner i ulike høytemperaturoperasjoner som forbrenningsmotorer fordi det er et godt krypebestandig materiale. Den kan også brukes til hydrogenfangst.

Katalysator

Thoriumdioksyd har nesten ingen verdi som en kommersiell katalysator, men slike anvendelser har blitt godt undersøkt. Det er en katalysator I Ruzicka stor ring syntese. Andre anvendelser som har blitt utforsket inkluderer petroleumssprekking, omdannelse av ammoniakk til salpetersyre og fremstilling av svovelsyre.

Radiokontrastmidler

Thoriumdioksyd var hovedingrediensen I Thorotrast, et en gang så vanlig radiokontrastmiddel som ble brukt ved cerebral angiografi, men det forårsaker en sjelden form for kreft (hepatisk angiosarkom) mange år etter administrering. Denne bruken ble erstattet med injiserbar jod eller ingestable barium sulfate suspensjon som standard Røntgenkontrastmidler.

Lampe mantlesEdit

Hovedartikkel: Gass mantel

En annen stor bruk i det siste var i gass mantel av lanterner utviklet Av Carl Auer von welsbach i 1890, som består av 99 prosent ThO2 og 1% cerium(IV) oksid. Selv så sent som på 1980-tallet ble det anslått at omtrent halvparten Av Alle ThO2 produsert (flere hundre tonn per år) ble brukt til dette formålet. Noen mantler bruker fortsatt thorium, men yttriumoksid (eller noen ganger zirkoniumoksid) brukes i økende grad som erstatning.

glass manufacturedit

Tre linser fra gulnet til gjennomsiktig venstre mot høyre
Gulnet thoriumdioksydlinse (venstre), en lignende linse delvis gulnet med ultrafiolett stråling (midten), og linse uten gulning (høyre)

div>

når det legges til glass, bidrar thoriumdioksyd til å øke brytningsindeksen og redusere dispersjonen. Slike glass finner søknad i høykvalitets linser for kameraer og vitenskapelige instrumenter. Strålingen fra disse linsene kan mørke dem og gjøre dem gule over en periode på år og degradere film, men helserisikoen er minimal. Gulnet linser kan gjenopprettes til sin opprinnelige fargeløs tilstand ved langvarig eksponering for intens ultrafiolett stråling. Thoriumdioksyd har siden blitt erstattet av sjeldne jordoksider som lantanoksid i nesten alle moderne høyindeksbriller, da de gir lignende effekter og ikke er radioaktive.