氫化釷

氫化釷

釷是一種放射性金屬元素,帶鋼灰色光澤,質地柔軟,化學性質較活潑。釷經過中子轟擊,可得-233,因此它是潛在的核燃料。氫化釷化學式為Th4H15,是一種能自燃的黑色粉末,有放射性,劇毒,同空氣和水劇烈反應放出氫氣,和酸劇烈反應放出氫氣。

基本介紹

  • 中文名:氫化釷
  • 外文名:Thorium hydride
  • 分子式:Th4H15
  • 密度:4g/cm3,
  • 核間距:2.46A
簡介,性質,用途,研究現狀,

簡介

氫化釷(Th4H15),密度4g/cm3,立方晶系,a(a)=9.11A. M-H核間距 2.46A。其製備方法類似氫化鈾,釷在約350℃氫化。吸氫過程放熱,密度有很大的所見。它是一種能自燃的黑色粉末,有放射性,劇毒,同空氣和水劇烈反應放出氫氣,和酸劇烈反應放出氫氣。

性質

早在一個世紀前,人們就知道釷與氫反應形成兩種氫化物,ThH2,Th4H15。Korst等人通過X射線衍射沿著四方結構ThH2觀察到釷的二氫化物有一種亞穩相螢石型結構存在。釷的含量越高,Th4H15形成一種獨特的立方結構。此外,Th4H15被報導具有超導性,是第一個被發現具有超導的金屬氫化物,超導轉變溫度約為7.5-8K。而且不論是釷的氫化物還是氚化物都具有超導性,表明釷的氫化物沒有明顯的同位素效應。對於ThH2,到目前為止仍沒有觀測到它具有超導電性。

用途

(1)釷的氫化物作為核反應堆很有前景的高級核燃料材料,因其有很高的安全性受到了很多關注。主要歸功於在常溫下很離的強度及穩定性,同時還能保持中子適度的理想屬性。
(2)Th4H15因其含氫原子比較多,氫/金屬比相對比較大,也可作為儲氫材料的一種。

研究現狀

儘管人們對釷的氫化物進行了大量的研究,但是Th4H15的研究還比較少,到目前為止,Th4H15的彈性性質、聲子譜和熱力學性質還是未知的。除此之外,高壓下的釷氫合金的彈性常數和熱力學性質也是未知的。對釷氫材料高溫高壓性質的研究是很有必要的,特別是對高溫高壓的結構穩定性研究,對未來釷的氫化物在核工業中的套用有著重要的意義。

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