钍燃料是指能制造能取代铀235的核燃料铀233的钍232,钍资源中产量最多的矿物为独居石,一般钍含量为百分之一到百分之五。
提取核子纯度级的钍:
1.将独居石以硫酸或氢氧化钠溶解,经过滤、沉淀,再以硝酸溶解;
2.用有机溶剂萃取出硝酸钍;
3.使用有机溶剂萃取法加以精炼;
4.使用离子交换法制成核子纯度级的钍。
钍燃料的优点:
1.在热中子反应器中有较大的η值,使滋生可能,另快中子的滋生亦希望无穷;
2.有较高的转化比及较长的燃料寿命;
3.燃料价格较低;
4.足够的滋生燃料维持反应炉中燃料的链反应;
5.降低燃料循环的价格及更有效的利用低价位的铀燃料;
6.可耐较高的辐射剂量,且易于加工。
钍是高毒性元素,钍的化学性质比较活泼,但不溶于稀酸和氢氟酸,但溶于发烟的盐酸、硫酸和王水中。
硝酸能使钍钝化,苛性碱对它无作用。
高温时可与卤素、硫、氮作用,钍是放射性元素,半衰期约为
1.4×10e10年,所有钍盐都显示出+4价,在化学性质上与锆、铪相似。
除惰性气体外,钍能与几乎所有的非金属元素作用,生成二元化合物,加热时迅速氧化并发出耀眼的光钍元素多数以以氧化物的形式存在于矿物内,通常与稀土金属和铪等金属的氧化物共生,钍的氧化物和其他稀土元素的氧化物一样,很难还原,虽然贝齐里乌斯曾利用金属钾和氟化钍钾作用,获得不纯的金属钍。
钍燃料指能制造可以能取代铀235的核燃料铀233的钍232。
钍资源中产量最多的矿物为独居石,一般钍含量为1至15%。
首先将独居石以硫酸或氢氧化钠溶解,加以过滤、沉淀,再以硝酸溶解,最后以有机溶剂萃取出来成硝酸钍,但因在矿石中常与某些具极大捕获截面的稀土元素如钆、钐、铕、镝等并存,故需加以精炼,主要使用有机溶剂萃取法,接着使用离子交换法,以制成核子纯度级的钍。
核能发电是以铀235为主要原料,铀含量高的矿藏正在急下降。
能取代铀235的核燃料之一是铀233,但在自然界并不存在,从钍232来制造。