Articles

Dwutlenek toru

paliwo Jądroweedit

dwutlenek toru (thoria) może być stosowany w reaktorach jądrowych jako ceramiczne Pelety paliwowe, zwykle zawarte w jądrowych prętach paliwowych pokrytych stopami cyrkonu. Tor nie jest rozszczepialny (ale jest „płodny”, rozmnaża się rozszczepialny uran-233 pod bombardowaniem neutronowym); dlatego musi być stosowany jako paliwo do reaktora jądrowego w połączeniu z rozszczepialnymi izotopami uranu lub plutonu. Można to osiągnąć poprzez zmieszanie toru z Uranem lub plutonem lub użycie go w czystej postaci w połączeniu z oddzielnymi prętami paliwowymi zawierającymi uran lub pluton. Dwutlenek toru ma przewagę nad konwencjonalnymi granulkami paliwa z dwutlenku uranu, ze względu na wyższą przewodność cieplną (niższa temperatura pracy), znacznie wyższą temperaturę topnienia i stabilność chemiczną (nie utlenia się w obecności wody/tlenu, w przeciwieństwie do dwutlenku uranu).

dwutlenek toru może zostać przekształcony w paliwo jądrowe poprzez wytworzenie go w Uran-233 (więcej informacji na ten temat można znaleźć w artykule na temat toru). Wysoka stabilność termiczna dwutlenku toru umożliwia zastosowanie w natryskiwaniu płomieniem i ceramice wysokotemperaturowej.

alloysedit

dwutlenek toru jest stosowany jako stabilizator w elektrodach wolframowych w spawaniu TIG, lampach elektronowych i silnikach turbin gazowych samolotów. Jako stop, thoriated wolframu metalu nie jest łatwo zdeformowane, ponieważ materiał wysokiej fuzji thoria zwiększa właściwości mechaniczne w wysokiej temperaturze, a tor pomaga stymulować emisję elektronów (termiony). Jest to najpopularniejszy dodatek tlenkowy ze względu na niski koszt, ale jest wycofywany na rzecz pierwiastków nieradioaktywnych, takich jak ceru, lantanu i cyrkonu.

Nikiel rozproszony Thoria znajduje zastosowanie w różnych operacjach wysokotemperaturowych, takich jak silniki spalinowe, ponieważ jest dobrym materiałem odpornym na pełzanie. Może być również stosowany do wychwytywania wodoru.

Katalityzedit

dwutlenek toru nie ma prawie żadnej wartości jako komercyjny katalizator, ale takie zastosowania zostały dobrze zbadane. Jest katalizatorem w syntezie pierścienia Ruzicka. Inne zastosowania, które zostały zbadane obejmują krakowanie ropy naftowej, konwersję amoniaku do kwasu azotowego i wytwarzanie kwasu siarkowego.

środki Radiocontrastuedytuj

dwutlenek toru był głównym składnikiem Thorotrastu, niegdyś popularnego środka radiocontrastu stosowanego w angiografii mózgu, jednak wiele lat po podaniu powoduje rzadką postać raka (mięsaka naczyniakomórkowego wątroby). To zastosowanie zastąpiono wstrzykiwalną zawiesiną jodu lub spożywanego siarczanu baru jako standardowymi środkami kontrastowymi rentgenowskimi.

mantlesEdit

artykuł główny: Płaszcz gazowy

innym ważnym zastosowaniem w przeszłości był płaszcz gazowy latarni opracowany przez Carla Auera von Welsbacha w 1890 roku, który składa się w 99% z tlenku ThO2 i 1% tlenku ceru(IV). Jeszcze w latach 80. XX wieku szacowano, że około połowa wszystkich produkowanych ThO2 (kilkaset ton rocznie) została wykorzystana do tego celu. Niektóre Płaszcze nadal używają toru, ale tlenek itru (lub czasami tlenek cyrkonu) jest coraz częściej używany jako zamiennik.

produkcja Szkłaedytuj

trzy soczewki od pożółkłego do przezroczystego od lewej do prawej
pożółkła soczewka dwutlenku toru (po lewej), podobna soczewka częściowo pożółkła promieniowaniem ultrafioletowym (środek) i soczewka bez żółknięcia (po prawej)
/div >

Po dodaniu do szkła dwutlenek toru pomaga zwiększyć jego współczynnik załamania światła i zmniejszyć dyspersję. Takie szkło znajduje zastosowanie w wysokiej jakości obiektywach do aparatów fotograficznych i instrumentów naukowych. Promieniowanie z tych soczewek może je przyciemnić i zmienić kolor na żółty przez okres lat i pogorszyć film, ale ryzyko dla zdrowia jest minimalne. Pożółkłe soczewki mogą zostać przywrócone do pierwotnego stanu bezbarwnego przez długotrwałą ekspozycję na intensywne promieniowanie ultrafioletowe. Dwutlenek toru został zastąpiony przez tlenki ziem rzadkich, takie jak tlenek lantanu w prawie wszystkich nowoczesnych okularach o wysokim indeksie, ponieważ zapewniają one podobne efekty i nie są radioaktywne.