تفاوت کلیدی – توریوم در مقابل اورانیوم
هر دو توریم و اورانیوم دو عنصر شیمیایی از گروه اکتینید هستند که دارای خواص رادیواکتیو هستند و به عنوان منابع انرژی در نیروگاه های هسته ای عمل می کنند. تفاوت اصلی بین توریم و اورانیوم در فراوانی طبیعی آنها وجود دارد. توریم سه برابر بیشتر از اورانیوم موجود در پوسته زمین است. این به دلیل نیمه عمر طولانی تر آن نسبت به اورانیوم است. علاوه بر این، توریم در مقادیر بیشتر (حدود 2٪ -10٪) وجود دارد، در حالی که اورانیوم در مقادیر کمتر (حدود 0.1٪ -1٪) در سنگ معدن طبیعی وجود دارد.
توریوم چیست؟
توریم یک عنصر شیمیایی ضعیف رادیواکتیو از سری اکتینید با نماد Th و عدد اتمی 90 است.بسیاری از عناصر رادیواکتیو به طور طبیعی در مقادیر بیشتر وجود ندارند. توریم یکی از عناصر شیمیایی است که به طور طبیعی در مقادیر زیادی وجود دارد. دو عنصر رادیواکتیو دیگر بیسموت و اورانیوم هستند. توریم شش ایزوتوپ ناپایدار شناخته شده دارد و 232th دارای طولانی ترین عمر است.
در مقایسه با اورانیوم، توریم منبع انرژی بیشتری است. تخمین زده می شود که انرژی هسته ای موجود در توریم بیشتر از انرژی است که می توان از نفت، زغال سنگ و اورانیوم به دست آورد. دلیل اصلی توسعه نیافتن بسیاری از راکتورهای هسته‌ای توریم این است که نیاز به سرمایه‌گذاری کلان برای این فرآیند دارد و روند پرورش آن کند است. برای جلوگیری از این مسائل، ترکیبی از اورانیوم و توریم در راکتورهای هسته ای به عنوان منبع اولیه سوخت راه اندازی استفاده می شود.
اورانیوم چیست؟
اورانیوم یک فلز نقره ای مایل به سفید است و یک عنصر شیمیایی در گروه اکتینید جدول تناوبی است. نماد آن U و عدد اتمی آن 92 است. اورانیوم دارای سه ایزوتوپ اصلی (U-238، U-235 و U-234) است. همه آنها رادیواکتیو هستند. بنابراین اورانیوم به عنوان یک عنصر رادیواکتیو در نظر گرفته می شود. وزن مولکولی اورانیوم 238 گرم مول -1 است که به عنوان سنگین ترین عنصر طبیعی روی زمین در نظر گرفته می شود. به طور طبیعی در مقادیر کمتری در خاک، آب، سنگ‌ها، گیاهان و بدن انسان وجود دارد.
اورانیوم منبع اصلی انرژی در نیروگاه های هسته ای تجاری است. اورانیوم می تواند مقدار قابل توجهی انرژی پس از فرآیند غنی سازی تولید کند. انرژی تولید شده توسط یک کیلوگرم اورانیوم معادل انرژی تولید شده از 1500 تن زغال سنگ است. بنابراین، اورانیوم یکی از منابع اصلی انرژی در نیروگاه های هسته ای است. برای مصارف صنعتی، حدود 90 درصد اورانیوم از پنج کشور تامین می شود. کانادا، استرالیا، قزاقستان، روسیه، نامیبیا نیجر و ازبکستان.
تفاوت بین توریم و اورانیوم چیست؟
ظاهر و فراوانی طبیعی توریم و اورانیوم
توریم: توریم فلزی به رنگ سفید مایل به نقره ای است که وقتی در معرض هوا قرار می گیرد کدر می شود. توریم در مقادیر بیشتری (2 تا 10 درصد) در سنگ معدن طبیعی آن وجود دارد.
اورانیوم اورانیوم: اورانیوم تصفیه شده به رنگ فلزی سفید نقره ای یا خاکستری نقره ای است. اورانیوم در مقادیر بسیار کمتر (0.1٪ -1٪) وجود دارد و بنابراین، مقدار آن کمتر از توریم است.
خواص رادیواکتیو توریم و اورانیوم
توریم: توریم یک عنصر شیمیایی رادیواکتیو است. شش ایزوتوپ شناخته شده دارد که همگی ناپایدار هستند. با این حال، 232Th نسبتاً پایدار است، با نیمه عمر 14.05 میلیارد سال.
اورانیوم: اورانیوم دارای سه عنصر رادیواکتیو اصلی است. به عبارت دیگر هسته های آنها خود به خود متلاشی یا پوسیده می شوند. U-238 فراوان ترین ایزوتوپ است. بر خلاف توریم، برخی از ایزوتوپ‌های اورانیوم تحت شکافت قرار می‌گیرند.
| ایزوتوپ | نیمه عمر | فراوانی طبیعی |
| U-235 | 248000 سال | 0.0055% |
| U-236 | 700 میلیون سال | 0.72% |
| U-238 | 4.5 میلیارد سال | 99.27% |
استفاده از توریم و اورانیوم
توریم: استفاده از به عنوان منبع انرژی در راکتورهای هسته ای یکی از کاربردهای اصلی اورانیوم است. علاوه بر این، در تولید آلیاژهای فلزی استفاده می شود و به عنوان منبع نور در گوشته های گازی استفاده می شد. اما این کاربردهای ذکر شده به دلیل رادیواکتیویته آن کاهش یافت.
اورانیوم: کاربرد اصلی اورانیوم عملکرد آن به عنوان سوخت در نیروگاه های هسته ای است. علاوه بر این، اورانیوم در سلاح‌های هسته‌ای برای تولید بمب‌های اتمی نیز استفاده می‌شود.
تصویر: "پوسته الکترونی 090 توریوم". (CC BY-SA 2.0 uk) از طریق Wikimedia Commons "پوسته الکترونی 092 اورانیوم".(CC BY-SA 2.0 uk) از طریق Wikimedia Commons
