Применение тория. Торий как ядерное горючее. Радиоактивные свойства тория

Долгое время торий не находил применения. Лишь в 1880 – 90-е годы из него начали изготавливать сетки газокалильных ламп. В конце XIX в. газовое освещение было распространено больше, чем электрическое. Изобретенные видным австрийским химиком Карлом Ауэром фон Вельсбахом колпачки из окислов церия и тория увеличивали яркость и преобразовывали спектр пламени газовых рожков – свет их становился ярче, ровнее. Была разработана своеобразная технология, позволяющая помещать соединения тория в горелку: из легкой ткани изготавливали тонкие колпачки, которые пропитывали солями тория, затем волокна ткани осторожно выжигали и получали легкую скорлупку, которую помещали в пламя газовой горелки. Такие колпачки по имени их создателя стали называть ауэровскими. Тусклое газовое освещение городов Европы изменилось коренным образом, вместо желтоватого неровного пламени газового рожка появился источник яркого белого света. Ауэровские колпачки почти в 20 раз увеличили яркость газового освещения и втрое снизили его стоимость. Производство таких колпачков в отдельные годы достигало до 300 миллионов штук. Однако во второй декаде XX века газовое освещение стало вытесняться электрическим.

Вследствие того, что диоксид тория химически инертен, плавится при высокой температуре (3390 ⁰C) и имеет низкую склонность к диссоциации, его можно использовать при производстве огнеупорных изделий. Весьма эффективно применение тиглей и керамики из ThO₂ в вакууме и окислительной атмосфере. Тем не менее из-за относительно невысокой механической стойкости при высоких температурах и высокой растворимости во многих жидких металлах тигли из оксида тория большого распространения не получили.

В середине XX века торий и его соединения использовали в качестве катализатора в химической промышленности (получение жидкого топлива, окисление аммиака до HNO₃, гидрирование и дегидрирование углеводородов, получение бутилового спирта, бутадиена и т.д.), а также в электронике – в качестве стабилизирующей добавки к некоторым металлам (например, к вольфраму). Нити из торированного вольфрама обладают меньшей работой выхода и большей эффективностью свечения. Лампы с торийсодержащими электродами имели хорошие электрические характеристики и высокий срок службы.

Добавки ThO₂ к стеклу позволяли достичь уникального преломления и низкой дисперсии, что использовалось в различных оптических приборах и системах.

В настоящее время вследствие радиоактивности применение тория в перечисленных отраслях ограничено и в вышеописанных областях торий и его соединения практически не используют.

Торий может быть использован в качестве легирующей добавки при получении некоторых видов сплавов, используемых, в частности в авиакосмической отрасли. Незначительные добавки тория к магниевым сплавам придают им высокую прочность, хорошую пластичность и увеличивают температуру плавления. Добавки тория к танталовым электродам для высокотемпературной сварки позволяют достичь более высоких температур и продлить срок их службы. В данных областях техники из-за натуральной радиоактивности тория и его соединений ведутся работы по поиску подходящего заменителя тория.

Необходимо подчеркнуть, что наибольшее внимание к торию было обращено в связи с развитием атомной энергетики, как к материалу для производства ядерного топлива.

Дата добавления: 2014-01-07