Элемент 90: Торий. Газели и ядерная энергия будущего
Элемент 90 в нашей серии о Периодической таблице – Торий. Торий использовался в уличных фонарях до появления электричества и может использоваться в ряде стран для его производства в будущем на атомных реакторах.
В современных атомных реакторах в качестве топлива используется Уран; однако это не единственный элемент, который может быть использован в ядерной энергетике. Торий также исследовался в качестве ядерного топлива. Ряд стран исследовал или разрабатывал торийские реакторы; некоторые ученые предполагали, что несмотря на то, что концепция Тория как ядерного топлива предлагалась еще в 1942 году, она не была реализована из-за отсутствия применения Тория в качестве оружия по сравнению с Ураном. Другие указывали на высокую стоимость запуска ториевых реакторов как на причину, по которой они еще не взлетели.
До того, как о нем заговорили как о потенциальном средстве производства электричества, Торий использовался в предшественниках в электрических лампах. Диоксид Тория светится при нагреве и использовался в газовых фонарях, освещающих улицы. Ториевые газовые люки до сих пор производятся в фонарях кемпингов поставщиками, хотя некоторые поставщики из-за радиоактивности Тория переключились на другие элементы. Несмотря на то, что он радиоактивен, Торий безопасно использовать в этих фонарях, так как стекла достаточно, чтобы заблокировать вырабатываемое излучение.
Диоксид Тория также обладает самой высокой температурой плавления из всех оксидов. Благодаря этому свойству он используется в высокотемпературных тиглях.
Элемент 91: Протактиний. Дефицит и геологическое знакомство
Элемент 91 в нашей серии о Периодической таблице – Протактиний. Протактиний – дефицитный и радиоактивный элемент, который находит применение при датировке отложений.
В данный момент мы приближаемся к той части периодической таблицы, где дефицит элементов ограничивает их использование. Протактиний – один из этих редких элементов с небольшим количеством применений, который очень близок к тому, чтобы быть названным самым скучным элементом.
К счастью для Протактиния, в нем все еще есть некоторые интересные вещи. Его название не одно из них – оно означает «предшественник актиния», что обусловлено тем, что одним из продуктов его радиоактивного распада является Актиний. Чуть более интересным является использование одного из его изотопов, Протактиния-231, при радиометрической датировке отложений до 175 000 лет.
Еще более интересным является тот факт, что, несмотря на его нехватку, у Вас, вероятно, есть какой-нибудь Протактиний в Вашем доме. Домашние сигнализаторы дыма используют небольшое количество радиоактивного Америция (о чем упоминалось в предыдущей статье), а Протактиний является одним из продуктов распада Америция. Поэтому, хотя Вы никогда не сможете его увидеть, Протактиний находится не так далеко, как Вы могли бы подумать – в конце концов, это довольно интересно.
Элемент 92: Уран. Ядерная энергетика, бомбы и оружие
Элемент 92 в нашей серии о Периодической таблице – Уран. Уран используется на атомных электростанциях, а также в ядерных бомбах и бронебойном вооружении.
АЭС, работающие на уранном топливе – здесь больше о том, как они работают. Энергетическая плотность Урана – один килограмм Урана производит до 1,5 млн. килограммов угля. Уголь также не производит выбросов углекислого газа, хотя вместо этого создает проблему утилизации ядерных отходов.
Обедненный Уран, получаемый в качестве побочного продукта при производстве обогащенного Урана для атомной энергетики и оружия, используется в различных целях, в том числе для изготовления щитового и бронебойного вооружения. Еще более удивительно, что он также используется в качестве киля лодки.
Обогащенный Уран, используемый в ядерных реакторах, также может быть использован в ядерном оружии. Первая ядерная бомба, использованная во Второй мировой войне, сброшенная на Хиросиму, Япония, использовала 64 килограмма обогащенного Урана. Позднее ядерная бомба, сброшенная на Нагасаки, использовала Плутоний в качестве ядерного топлива.
Вдали от войны Уран также использовался в производстве стекла. Стекло, содержащее оксидные диуранаты, имеет желтый или зеленый цвет, а при ультрафиолетовом свете приобретает зеленый цвет.