Thoriumdioxide
Kernbrandstoffenedit
Thoriumdioxide (thoria) kan in kernreactoren worden gebruikt als keramische brandstofpellets, gewoonlijk in splijtstofstaven bekleed met zirkoniumlegeringen. Thorium is niet splijtbaar (maar is “vruchtbaar”, splijtbaar uranium-233 onder neutronenbombardement); daarom moet het worden gebruikt als splijtstof voor kernreactoren in combinatie met splijtbare isotopen van uranium of plutonium. Dit kan worden bereikt door thorium te mengen met uranium of plutonium, of door het in zuivere vorm te gebruiken in combinatie met afzonderlijke splijtstofstaven die uranium of plutonium bevatten. Thoriumdioxide biedt voordelen ten opzichte van conventionele uraniumdioxide-brandstofpellets, vanwege zijn hogere thermische geleidbaarheid (lagere bedrijfstemperatuur), aanzienlijk hoger smeltpunt en chemische stabiliteit (oxideert niet in aanwezigheid van water/zuurstof, in tegenstelling tot uraniumdioxide).
Thoriumdioxide kan worden omgezet in een kernbrandstof door het te vermeerderen tot uranium-233 (zie hieronder en zie het artikel over thorium voor meer informatie hierover). De hoge thermische stabiliteit van thoriumdioxide maakt toepassingen in vlamspuiten en hoge temperatuur keramiek mogelijk.
AlloysEdit
Thoriumdioxide wordt gebruikt als stabilisator in wolfraamelektroden in TIG-lassen, elektronenbuizen en gasturbinemotoren voor vliegtuigen. Als een legering, thoriated wolfraam metaal is niet gemakkelijk vervormd omdat de high-fusion materiaal thoria vergroot de hoge temperatuur mechanische eigenschappen, en thorium helpt de emissie van elektronen (thermionen) te stimuleren. Het is de meest populaire oxide additief vanwege de lage kosten, maar wordt uitgefaseerd ten gunste van niet-radioactieve elementen zoals cerium, lanthaan en zirkonium.
Thoria gedispergeerd nikkel vindt zijn toepassingen in verschillende hoge temperaturen, zoals verbrandingsmotoren, omdat het een goed kruipbestendig materiaal is. Het kan ook worden gebruikt voor het vangen van waterstof.
Katalysedit
Thoriumdioxide heeft als commerciële katalysator bijna geen waarde, maar dergelijke toepassingen zijn goed onderzocht. Het is een katalysator in de Ruzicka grote ring synthese. Andere toepassingen die zijn onderzocht omvatten petroleum kraken, omzetting van ammoniak in salpeterzuur en bereiding van zwavelzuur.
Radiocontrast agentsEdit
Thoriumdioxide was het primaire ingrediënt in Thorotrast, een eens voorkomende radiocontrast agent gebruikt voor cerebrale angiografie, maar het veroorzaakt een zeldzame vorm van kanker (hepatisch angiosarcoom) vele jaren na toediening. Dit gebruik werd vervangen door injecteerbare jodium of opneembare bariumsulfaat suspensie als standaard X-ray contrastmiddelen.
lampdeksels edit
een andere belangrijke toepassing in het verleden was in gasmantel van lantaarns ontwikkeld door Carl Auer von Welsbach in 1890, die zijn samengesteld uit 99% ThO2 en 1% cerium (IV) oxide. Reeds in de jaren tachtig werd geschat dat ongeveer de helft van alle geproduceerde hoeveelheden (enkele honderden ton per jaar) voor dit doel werd gebruikt. Sommige mantels gebruiken nog steeds thorium, maar yttriumoxide (of soms zirkoniumoxide) wordt steeds vaker gebruikt als vervanging.
glasfabrikant
wanneer thoriumdioxide aan glas wordt toegevoegd, verhoogt het de brekingsindex en vermindert het de dispersie. Zodanig glas vindt toepassing in hoogwaardige lenzen voor camera ‘ s en wetenschappelijke instrumenten. De straling van deze lenzen kan ze donkerder en geel over een periode van jaren en degraderen film, maar de gezondheidsrisico ‘ s zijn minimaal. Vergeelde lenzen kunnen in hun oorspronkelijke kleurloze toestand worden hersteld door langdurige blootstelling aan intense ultraviolette straling. Thoriumdioxide is sindsdien vervangen door zeldzame aardoxiden zoals lanthaanoxide in bijna alle moderne high-index glazen, omdat ze vergelijkbare effecten hebben en niet radioactief zijn.