5.3.5. Области применения

Торий. Потенциальный потребитель тория - ядерная энергетика. Под действием тепловых нейтронов природный торий (изотоп 232) превращается в способный к делению изотоп 233. Однако в настоящее время потребление тория в этой области ограничено, вследствие достаточных ресурсов урана.

Следует отметить и другие области применения тория. Так, торий и его соединения используют для легирования сплавов на железной, никелевой, кобальтовой, медной, магниевой и алюминиевой основе. Особое значение приобрели сплавы магния с добавками 1,5 - 2,5 % тория в реактивной авиации и ракетной технике. Благодаря высоким эмиссионным свойствам применяют торий в составе электродного материала в газоразрядных лампах, а также в виде ториево-оксидных катодов в производстве магнетронов. Присадки Th0₂ вводят в вольфрам для регулирования рекристаллизации вольфрамовой проволоки; Th0₂ используют в качестве огнеупора. Металлический торий, Th0₂ и другие соединения тория применяют в химической промышленности в составе катализаторов в органическом синтезе.

Уран. Уран служит основным горючим в ядерных реакторах. Два изотопа ²³⁵U и ²³³U способны к цепной реакции деления на медленных нейтронах. Первый из них — содержится в природном уране, поэтому его называют первичным ядерным горючим.

Второй делящийся изотоп — ²³³U получается при облучении тория тепловыми нейтронами.

Третий элемент, способный к делению — плутоний (₉₄Рu) получается в ядерном реакторе в результате поглощения части нейтронов (образующихся при делении ²³⁵U) основным изотопом урана ²³⁸U с последующими двумя В-превращениями.

В процессе деления изотопов ²³⁵U, ²³³U и ²³⁹Pu освобождается громадная энергия. Так, теплотворная способность примерно в 5-10⁷ раза больше теплотворной способности каменного угля.

В ядерных реакторах уран (чистый или легированный некоторыми металлами) применяют в виде блоков, заключенных в защитную оболочку из алюминия или из других металлов (например, циркония).

В энергетических реакторах иногда используют уран, обогащенный изотопом ²³⁵U. В некоторых типах реакторов применяют горючее в форме твердых соединений (например, U0₂), а также водных растворов соединений урана или жидкого сплава урана с другими металлами.