Peamine erinevus – toorium vs uraan
Nii toorium kui ka uraan on kaks aktiniidirühma kuuluvat keemilist elementi, millel on radioaktiivsed omadused ja mis toimivad tuumaelektrijaamades energiaallikana; Tooriumi ja uraani peamine erinevus seisneb nende loomulikus arvukuses. Tooriumi leidub maakoores kolm korda rohkem kui uraani. See on tingitud selle pikemast poolestusajast kui uraanil. Lisaks on toorium suuremates kogustes (umbes 2%-10%), uraani aga väiksemates kogustes (umbes 0,1%-1%) looduslikes maakides.
Mis on toorium?
Toorium on nõrg alt radioaktiivne keemiline element aktiniidide seeriast sümboliga Th ja aatomnumbriga 90. Looduslikult ei esine palju radioaktiivseid elemente suuremates kogustes; Toorium on üks keemilistest elementidest, mida leidub looduslikult suurtes kogustes. Ülejäänud kaks radioaktiivset elementi on vismut ja uraan. Tooriumil on kuus teadaolevat ebastabiilset isotoopi ja 232Th on pikima elueaga.
Uraaniga võrreldes on toorium suurem energiaallikas. Hinnanguliselt on tooriumis saadaolev tuumaenergia suurem kui naftast, kivisöest ja uraanist saadav energia. Paljude tooriumi tuumareaktorite väljatöötamata jätmise peamine põhjus on see, et see nõuab protsessi jaoks suuri kapitaliinvesteeringuid ja selle aretusprotsess on aeglane. Nende probleemide vältimiseks kasutatakse tuumareaktorites algse käivituskütuse allikana uraani ja tooriumi kombinatsiooni.
Mis on uraan?
Uraan on hõbevalge metall ja perioodilisuse tabeli aktiniidide rühma kuuluv keemiline element. Selle sümbol on U ja aatomnumber on 92. Uraanil on kolm peamist isotoopi (U-238, U-235 ja U-234); kõik need on radioaktiivsed. Seetõttu peetakse uraani radioaktiivseks elemendiks. Uraani molekulmass on 238 gmol-1, mida peetakse Maa kõige raskemaks looduslikult esinevaks elemendiks. Seda leidub looduslikult väiksemates kogustes pinnases, vees, kivimites, taimedes ja inimkehas.
Uraan on kaubanduslikes tuumaelektrijaamades peamine energiaallikas. Uraan võib pärast rikastamisprotsessi toota märkimisväärsel hulgal energiat. Ühe kilogrammi uraani toodetav energia võrdub 1500 tonni kivisöest toodetava energiaga. Seetõttu on uraan tuumaelektrijaamades üks peamisi energiaallikaid. Tööstuslikuks kasutamiseks tuleb umbes 90% uraanist viiest riigist; Kanada, Austraalia, Kasahstan, Venemaa, Namiibia, Niger ja Usbekistan.
Mis vahe on tooriumil ja uraanil?
Tooriumi ja uraani välimus ja looduslik rohkus
Toorium: Toorium on hõbevalge metall, mis õhuga kokkupuutel tuhmub. Tooriumi leidub suuremates kogustes (2%-10%) selle looduslikes maakides.
Uraan: rafineeritud uraan on hõbevalge või hõbehalli metallivärvi. Uraani leidub väga väiksemates kogustes (0,1%-1%) ja seetõttu on seda vähem kui tooriumi.
Tooriumi ja uraani radioaktiivsed omadused
Toorium: Toorium on radioaktiivne keemiline element; sellel on kuus teadaolevat isotoopi, need kõik on ebastabiilsed. Kuid 232Th on suhteliselt stabiilne, poolestusajaga 14,05 miljardit aastat.
Uraan: Uraanil on kolm peamist radioaktiivset elementi; teisisõnu nende tuumad lagunevad või lagunevad spontaanselt. U-238 on kõige levinum isotoop. Erinev alt tooriumist lõhustuvad mõned uraani isotoobid.
| Isotoobid | Poolväärtusaeg | Looduslik küllus |
| U-235 | 248 000 aastat | 0,0055% |
| U-236 | 700 miljonit aastat | 0,72% |
| U-238 | 4,5 miljardit aastat | 99,27% |
Tooriumi ja uraani kasutusalad
Toorium: Uraani üks peamisi kasutusalasid on tuumareaktorites energiaallikana. Lisaks kasutatakse seda metallisulamite tootmisel ja seda kasutati gaasimantlite valgusallikana. Kuid need mainitud kasutusalad vähenesid selle radioaktiivsuse tõttu.
Uraan: Uraani peamine kasutusala on selle funktsioon kütusena tuumaelektrijaamades. Lisaks kasutatakse uraani ka tuumarelvades aatomipommide tootmiseks.
Pilt: "Electron shell 090 toorium". (CC BY-SA 2.0 uk) Wikimedia Commonsi kaudu “Electron shell 092 Uranium”.(CC BY-SA 2.0 uk) Wikimedia Commonsi kaudu
