Avainero – torium vs uraani
Sekä torium että uraani ovat kaksi kemiallista alkuainetta aktinidiryhmästä, joilla on radioaktiivisia ominaisuuksia ja jotka toimivat energialähteinä ydinvoimaloissa; avainero toriumin ja uraanin välillä on niiden luonnollisessa runsaudessa. Toriumia on kolme kertaa enemmän kuin uraania maankuoressa. Tämä johtuu sen pidemmästä puoliintumisajasta kuin uraanilla. Lisäksi toriumia on suurempia määriä (noin 2–10 %), kun taas uraania on pienempiä määriä (noin 0,1–1 %) luonnonmalmeissa.
Mikä on torium?
Torium on heikosti radioaktiivinen kemiallinen alkuaine aktinidisarjasta symbolilla Th ja atominumerolla 90. Useita radioaktiivisia alkuaineita ei esiinny luonnossa suurempina määrinä; Torium on yksi kemiallisista alkuaineista, jota esiintyy luonnossa suuria määriä. Kaksi muuta radioaktiivista alkuainetta ovat vismutti ja uraani. Toriumilla on kuusi tunnettua epästabiilia isotooppia ja 232Th:llä on pisin elinikä.
Uraaniin verrattuna torium on suurempi energianlähde. Toriumissa saatavilla olevan ydinenergian arvioidaan olevan suurempi kuin öljystä, hiilestä ja uraanista saatava energia. Suurin syy siihen, miksi Thorium-ydinreaktoreita ei kehitetä, on se, että se vaatii prosessiin suuria pääomasijoituksia ja sen lisääntymisprosessi on hidas. Näiden ongelmien välttämiseksi ydinreaktoreissa käytetään uraanin ja toriumin yhdistelmää ensimmäisenä käynnistyspolttoaineen lähteenä.
Mikä on uraani?
Uraani on hopeanvalkoinen metalli, ja se on kemiallinen alkuaine jaksollisen järjestelmän aktinidiryhmässä. Sen symboli on U ja atominumero on 92. Uraanilla on kolme pääisotooppia (U-238, U-235 ja U-234); ne kaikki ovat radioaktiivisia. Siksi uraania pidetään radioaktiivisena alkuaineena. Uraanin molekyylipaino on 238 gmol-1, jota pidetään raskaimpana luonnossa esiintyvänä alkuaineena maan päällä. Sitä on luonnostaan pienempiä määriä maaperässä, vedessä, kivissä, kasveissa ja ihmiskehossa.
Uraani on tärkein energialähde kaupallisissa ydinvoimaloissa. Uraani voi tuottaa huomattavan määrän energiaa rikastusprosessin jälkeen. Yhden kilon uraania tuottava energia vastaa 1500 tonnin kivihiilestä tuotettua energiaa. Siksi uraani on yksi ydinvoimaloiden tärkeimmistä energialähteistä. Teolliseen käyttöön noin 90 % uraanista tulee viidestä maasta; Kanada, Australia, Kazakstan, Venäjä, Namibia, Niger ja Uzbekistan.
Mitä eroa on toriumilla ja uraanilla?
Toriumin ja uraanin ulkonäkö ja luonnollinen runsaus
Torium: Thorium on hopeanvalkoinen metalli, joka tummuu joutuessaan alttiiksi ilmalle. Toriumia on suurempia määriä (2%-10 %) luonnollisissa malmeissaan.
Uranium: Jalostettu uraani on hopeanvalkoinen tai hopeanharmaa metalliväri. Uraania on läsnä hyvin pienempiä määriä (0,1%-1%) ja siksi sitä on vähemmän runsaasti kuin toriumia.
Toriumin ja uraanin radioaktiiviset ominaisuudet
Torium: Torium on radioaktiivinen kemiallinen alkuaine; sillä on kuusi tunnettua isotooppia, ne ovat kaikki epävakaita. 232Th on kuitenkin suhteellisen vakaa, ja sen puoliintumisaika on 14,05 miljardia vuotta.
Uranium: Uraanissa on kolme pääasiallista radioaktiivista alkuainetta; toisin sanoen niiden ytimet hajoavat tai hajoavat spontaanisti. U-238 on yleisin isotooppi. Toisin kuin torium, osa uraanin isotoopeista halkeaa.
| Isotoopit | Puoliintumisaika | Luonnollinen runsaus |
| U-235 | 248 000 vuotta | 0,0055% |
| U-236 | 700 miljoonaa vuotta | 0,72% |
| U-238 | 4,5 miljardia vuotta | 99.27% |
Toriumin ja uraanin käyttötarkoitukset
Thorium: Uraanin käyttö energialähteenä on yksi uraanin tärkeimmistä käyttötavoista. Lisäksi sitä käytetään metalliseosten valmistuksessa ja sitä käytettiin valonlähteenä kaasuvaippaissa. Mutta nämä mainitut käyttötarkoitukset vähenivät sen radioaktiivisuuden vuoksi.
Uraani: Uraanin pääasiallinen käyttötarkoitus on sen toiminta ydinvoimaloiden polttoaineena. Lisäksi uraania käytetään myös ydinaseissa atomipommien valmistukseen.
Kuva: "Electron Shell 090 torium". (CC BY-SA 2.0 uk) Wikimedia Commonsin kautta "Electron shell 092 Uranium".(CC BY-SA 2.0 uk) Wikimedia Commonsin kautta
