中國釷行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析一、釷的概述釷是自然界存在最重要放射性元素之一，是潛在的核能資源，也是地球核物質(zhì)中的主要輻射源，在衰變過程中產(chǎn)生一系列放射中間子體，并伴隨放出α、β、γ射線對人體和環(huán)境產(chǎn)生危害。1、釷的性質(zhì)釷為銀白色金屬，質(zhì)較軟，可鍛造，暴露在大氣中漸變?yōu)榛疑?。熔點1750℃，沸點4790℃，密度11.72g/cm3，在1400℃以下原子排列成面心立方晶體；達到1400℃時為體心立方晶體。釷是高毒性放射性元素，半衰期約為1.4×1010年，化學(xué)性質(zhì)比較活潑，屬于親氧元素，易與氧結(jié)合，形成氧化物和各種含氧鹽類，所有釷鹽均為+4價。不溶于稀酸和氫氟酸；硝酸能使釷鈍化；苛性堿對它無反應(yīng)；溶于鹽酸、硫酸和王水；高溫時可與鹵素、硫、氮作用。其化學(xué)性質(zhì)與鋯、鉿相似，除惰性氣體外，釷幾乎能與所有的非金屬元素作用，生成二元化合物；加熱時迅速氧化，并發(fā)出耀眼的光。2、釷存在形式及其分布在自然界中，釷的存在形式主要有三類，一類是釷的獨立礦物，主要包括釷石和方釷石兩種。第二類是含釷的礦物，主要包括獨居石、鈦鈾礦、鈾釷石、鈾方釷石、方鈰石、含釷瀝青鈾礦等礦物。第三類是與其他元素共生，主要是與鈾或稀土元素共生。世界釷資源豐富，獨居石是釷資源的主要來源之一，隨著各國對釷礦勘探力度的加大，探明儲量也在一直增加。我國釷資源僅次于印度,位居世界第二，豐富的釷礦資源將為我國今后核能開發(fā)和應(yīng)用提供足夠的資源保證。根據(jù)釷資源賦存的巖石類型分為：沉積巖型、變質(zhì)巖型和巖漿巖型3種；按規(guī)模和礦化程度分為：礦床（區(qū)）、礦（化）點、異常點（片）。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國23個省和地區(qū)都發(fā)現(xiàn)具有相當(dāng)數(shù)量的釷資源，其中內(nèi)蒙古、廣東、海南、湖南、四川等地較為集中。二、釷的共生元素分析在釷的共生元素中，較為常見的為稀土元素和鈾，其中釷通常與稀土元素聯(lián)系在一起。我國是全球稀土礦資源儲備最多的國家，2019年中國稀土礦資源儲備量4400萬噸，占全球資源比重的36.67%，穩(wěn)居第一。中國稀土礦石產(chǎn)量2018年以前，基本保持穩(wěn)定，2018年稀土礦石產(chǎn)量為12萬噸，到2019年，中國稀土礦產(chǎn)量13.2萬噸，同比增長10%。天然鈾是我國重要的戰(zhàn)略資源，也是我國核工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)原料，其在軍事上主要用來制造核武器和核動力燃料，國民經(jīng)濟建設(shè)方面主要是用作核電反應(yīng)堆的燃料。據(jù)統(tǒng)計，截至2019年我國天然鈾產(chǎn)量為1885噸，與2018年持平。三、釷資源發(fā)展現(xiàn)狀我國釷的總儲量約28-30萬噸，居世界前列。包頭白云鄂博稀土礦是釷資源的巨大寶庫，占我國釷儲量的77%左右。四川冕寧和山東微山湖的氟碳鈰礦中釷儲量約占5％。隨著核能的大規(guī)模利用，相比于鈾，釷在地球中的含量更高、價格更便宜；中國已經(jīng)禁止出口釷資源，并逐漸加大進口量。根據(jù)中國海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2018-2020年中國釷礦砂及其精礦（26122000）進口量已經(jīng)連續(xù)三年上升，到2020年中國釷礦砂及其精礦進口量為34220.9噸，同比上升50.6%。中國進口的釷礦砂及其精礦來自亞洲、非洲、拉丁美洲和大洋洲，其中非洲是我國進口釷礦砂及其精礦的主要來源地，2020年中國從非洲進口的釷礦砂及其精礦達到25172.7噸，占整個中國進口量的73.56%；從亞洲進口的釷礦砂及其精礦達到7290.6噸，占比達到21.30%；從拉丁美洲進口的釷礦砂及其精礦達到1228.2噸，占比達到3.59%；從大洋洲進口的釷礦砂及其精礦達到529.4噸，占比達到1.55%。四、釷作為燃料的釷熔鹽核能反應(yīng)堆的優(yōu)勢1、燃料來源更豐富、更充足自然界中釷的儲量是鈾的3倍，且天然鈾中僅有少于1%的鈾可以用于核裂變。2、使用釷作燃料更安全232釷只有吸收中子轉(zhuǎn)變?yōu)?33釷后才易于裂變，而釷自身非常穩(wěn)定，裂變非常緩慢。因而，以釷作為燃料時，只要關(guān)閉外部中子源，鏈式反應(yīng)就會立即中止，核反應(yīng)堆更加可控。3、產(chǎn)生廢物少以釷作為燃料的核反應(yīng)堆產(chǎn)生的危險廢物比鈾反應(yīng)堆少約50%，而且廢物中長壽命的放射性元素也少得多。4、沒有核擴散的風(fēng)險釷反應(yīng)堆不產(chǎn)生钚，沒有核擴散的風(fēng)險。五、釷的應(yīng)用和未來發(fā)展前景釷的應(yīng)用始于1885年，被應(yīng)用于一種便攜式光源——汽燈罩。用釷制造合金，可以提高金屬強度。二氧化釷添加到玻璃中，有助于提高玻璃的折射率，降低色散，這種玻璃適用于制作照相機和科學(xué)儀器的高質(zhì)量鏡頭。四氟化釷可用作多層光學(xué)薄膜的減反射材料。此外，釷及其化合物也常用于材料、催化、合金、陶瓷等領(lǐng)域。但是，由于釷具有微弱的放射性，其在各領(lǐng)域的應(yīng)用已多被稀土取代。另一方面，釷作為核電燃料，正受到越來越多的關(guān)注。232釷受中子轟擊后可轉(zhuǎn)變?yōu)橐琢炎兊?33釷。１噸釷可提供相當(dāng)于200噸鈾或者350萬噸煤所提供的能源。據(jù)報道，來自美國康涅狄格州的激光動力系統(tǒng)公司正在開發(fā)一種以釷作為燃料的汽車，只要8g釷就足以讓一輛汽車行駛100年。近些年，國際上又掀起了釷核能的研究熱潮。我國也于2011年啟動了釷基核能的研究，中國科學(xué)院啟動了釷基熔鹽堆(TMSR)核能系統(tǒng)先導(dǎo)科技專項，已投入20多億元人民幣。目前，該項目已在甘肅武威開工建設(shè)熱實驗基地，根據(jù)中國科學(xué)院