ความแตกต่างที่สำคัญ – ทอเรียมกับยูเรเนียม
ทอเรียมและยูเรเนียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีสองชนิดจากกลุ่มแอคติไนด์ซึ่งมีคุณสมบัติกัมมันตภาพรังสีและทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างทอเรียมและยูเรเนียมนั้นมีอยู่ในความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติ ทอเรียมมีความอุดมสมบูรณ์มากกว่ายูเรเนียมในเปลือกโลกถึงสามเท่า เนื่องจากครึ่งชีวิตยาวกว่ายูเรเนียม นอกจากนี้ ทอเรียมยังมีอยู่ในปริมาณที่มากขึ้น (ประมาณ 2%-10%) ในขณะที่ยูเรเนียมมีอยู่ในแร่ธรรมชาติในปริมาณที่น้อยกว่า (ประมาณ 0.1%-1%)
ทอเรียมคืออะไร
ทอเรียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีกัมมันตภาพรังสีอ่อนๆ จากชุดแอกทิไนด์ที่มีสัญลักษณ์ Th และเลขอะตอม 90มีธาตุกัมมันตภาพรังสีไม่มากตามธรรมชาติในปริมาณที่มากขึ้น ทอเรียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในปริมาณมาก ธาตุกัมมันตภาพรังสีอีก 2 ชนิด ได้แก่ บิสมัทและยูเรเนียม ทอเรียมมีไอโซโทปที่ไม่เสถียรหกไอโซโทปและ 232Th มีอายุยืนยาวที่สุด
เมื่อเทียบกับยูเรเนียม ทอเรียมเป็นแหล่งพลังงานที่มากกว่า คาดว่าพลังงานนิวเคลียร์ที่มีอยู่ในทอเรียมจะมีมากกว่าพลังงานที่ได้จากน้ำมัน ถ่านหิน และยูเรเนียม เหตุผลหลักที่ทำให้ไม่พัฒนาเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทอเรียมจำนวนมากคือต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมากสำหรับกระบวนการนี้ และกระบวนการผสมพันธุ์ช้า เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ เราจึงใช้ส่วนผสมของยูเรเนียมและทอเรียมในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นแหล่งเชื้อเพลิงเริ่มต้น
ยูเรเนียมคืออะไร
ยูเรเนียมเป็นโลหะสีเงิน-ขาว และเป็นองค์ประกอบทางเคมีในกลุ่มแอคติไนด์ของตารางธาตุ สัญลักษณ์ของมันคือ U และเลขอะตอมคือ 92 ยูเรเนียมมีไอโซโทปหลักสามไอโซโทป (U-238, U-235 และ U-234); ทั้งหมดมีกัมมันตภาพรังสี ดังนั้นยูเรเนียมจึงถือเป็นธาตุกัมมันตภาพรังสี น้ำหนักโมเลกุลของยูเรเนียมคือ 238 gmol-1 ซึ่งถือเป็นองค์ประกอบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่หนักที่สุดในโลก มีอยู่ตามธรรมชาติในปริมาณน้อยในดิน น้ำ หิน พืช และร่างกายมนุษย์
ยูเรเนียมเป็นแหล่งพลังงานหลักในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชิงพาณิชย์ ยูเรเนียมสามารถผลิตพลังงานได้เป็นจำนวนมากหลังจากกระบวนการเสริมสมรรถนะ พลังงานที่ผลิตโดยยูเรเนียม 1 กิโลกรัม เทียบเท่ากับพลังงานที่ผลิตได้จากถ่านหิน 1,500 ตัน ดังนั้น ยูเรเนียมจึงเป็นหนึ่งในแหล่งพลังงานหลักในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม ยูเรเนียมประมาณ 90% มาจากห้าประเทศ แคนาดา ออสเตรเลีย คาซัคสถาน รัสเซีย นามิเบีย ไนเจอร์ และอุซเบกิสถาน
ทอเรียมกับยูเรเนียมต่างกันอย่างไร
ลักษณะที่ปรากฏและความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติของทอเรียมและยูเรเนียม
ทอเรียม: ทอเรียมเป็นโลหะสีเงิน-ขาว ซึ่งจะหมองเมื่อสัมผัสกับอากาศ ทอเรียมมีอยู่ในแร่ธรรมชาติในปริมาณมาก (2%-10%)
ยูเรเนียม: ยูเรเนียมกลั่นเป็นสีขาวเงินหรือสีเทาเงิน ยูเรเนียมมีอยู่ในปริมาณที่น้อยกว่ามาก (0.1%-1%) ดังนั้นจึงมีปริมาณน้อยกว่าทอเรียม
คุณสมบัติกัมมันตภาพรังสีของทอเรียมและยูเรเนียม
ทอเรียม: ทอเรียมเป็นธาตุเคมีกัมมันตภาพรังสี มันมีไอโซโทปที่รู้จักหกไอโซโทปซึ่งล้วนไม่เสถียร อย่างไรก็ตาม 232Th ค่อนข้างคงที่ โดยมีครึ่งชีวิต 14.05 พันล้านปี
ยูเรเนียม: ยูเรเนียมมีองค์ประกอบกัมมันตภาพรังสีหลักสามชนิด กล่าวอีกนัยหนึ่งนิวเคลียสของพวกมันสลายตัวหรือสลายไปเองตามธรรมชาติ U-238 เป็นไอโซโทปที่มีมากที่สุด ไอโซโทปของยูเรเนียมบางตัวได้รับการแยกตัวออกจากทอเรียมต่างจากทอเรียม
| ไอโซโทป | ครึ่งชีวิต | ความอุดมสมบูรณ์ของธรรมชาติ |
| U-235 | 248,000 ปี | 0.0055% |
| U-236 | 700 ล้านปี | 0.72% |
| U-238 | 4.5 พันล้านปี | 99.27% |
การใช้ทอเรียมและยูเรเนียม
ทอเรียม: การใช้เป็นแหล่งพลังงานในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นหนึ่งในการใช้หลักของยูเรเนียม นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตโลหะผสมและใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงในเสื้อคลุมแก๊ส แต่การใช้งานที่กล่าวถึงเหล่านี้ลดลงเนื่องจากกัมมันตภาพรังสี
ยูเรเนียม: การใช้งานหลักของยูเรเนียมคือทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ นอกจากนี้ ยูเรเนียมยังใช้ในอาวุธนิวเคลียร์เพื่อผลิตระเบิดปรมาณู
เอื้อเฟื้อภาพ: “เปลือกอิเล็กตรอน 090 ทอเรียม” (CC BY-SA 2.0 uk) ผ่าน Wikimedia Commons “Electron shell 092 Uranium”. (CC BY-SA 2.0 uk) ผ่าน Wikimedia Commons