钍 Th

发现历史

1815年，瑞典化学家永斯·雅各布·贝采利乌斯宣布发现了一种新元素，称之为thoria（钍土），但结果证明那是磷酸钇，他撤回了这一主张。

1828年，牧师兼矿物收藏家汉斯·莫滕·特拉内·埃斯马克在挪威发现的一种黑色矿物被送到贝采利乌斯手中，他从中鉴定出一种真正的新元素，并把此前没能用上的名字给了它。这种矿物今称钍石。1898年，德国的格哈德·卡尔·施密特和法国的玛丽·居里各自独立发现钍具有放射性。

名称由来

名称是为了纪念北欧神话中的雷神托尔（Thor）。中文“钍”以金字旁加“土”字，取其读音。

主要用途

• 核燃料研究：钍-232自身无法维持链式反应，但吸收一个中子后会转变为易裂变的铀-233。印度长期致力于发展钍燃料循环，多个国家正在研究钍与熔盐堆的结合。
• 煤气灯纱罩：由氧化钍加少量氧化铈制成的纱罩加热时会发出耀眼的白光，从19世纪后期起照亮了煤气灯。由于放射性问题，大多已被其他材料取代。
• 钍钨电极：钨电极中的氧化钍能为TIG焊提供稳定的电弧，不过替代品正越来越多地被使用。
• 光学玻璃：由于折射率高，它曾被用于20世纪中叶的一些相机镜头。

同位素

天然钍几乎全部是钍-232，半衰期约140亿年，与宇宙的年龄相近。钍-230（半衰期约7.5万年）被用于珊瑚和洞穴沉积物数十万年尺度的铀-钍测年。钍-229有一个能量异常低的原子核激发态；2024年，研究人员用激光激发了它，使钍-229成为“核钟”的首要候选者。

日常生活中

钍存在于独居石等矿物中，是稀土开采的副产品。一些含钍玻璃的20世纪中叶相机镜头随着年代久远而发黄，并能被辐射探测器检测到。20世纪三四十年代用作X射线造影剂的胶体二氧化钍（Thorotrast）会滞留在患者体内，后来发现它在数十年后导致了肝癌等疾病。钍的放射性很弱，但不应吸入或吞食。