# Торий в природе.Промышленное применение

Василий Иванович Панченко

... Убегающих из тория частиц на золотой "плюс" будет достаточно, чтобы питать те же часы...

ТЕПЛО ТОРИЯ В ЕСТЕСТВЕННОЙ СРЕДЕ


Известно более десятка собственных минералов тория, монацит, цирконит,


апатит, ортит и др. В настоящее время торий извлекается в основном из


монацита. Этот минерал прекрасно описан на других страницах интернета,


как говорится, от производителя. Поэтому, только коротко.


Монацит - минерал, безводный фосфат элементов цериевой группы, церия


и лантана. Содержимое окиси тория ThO2 составляет от 5 до 10%, иногда-


до 30%.


В процессах естественного разрушения горных пород, гранитов и др., на-


капливался в виде песков.


Очень большое количество монацита присутствует в монацитовых песках,


образующих целые пляжи в Индии и Бразилии.


Среднее содержание урана в земной коре (до глубины 16 км) составляет


3 на 10 в минус четвертой степени процентов (по весу), тория 8 на 10


в минус четвертой степени процентов.


Содержание урана и тория в различных типах изверженных горных пород:


в основных породах - урана: 1,2 на 10 в минус четвертой степени про-


центов, тория: 4 на 10 в минус четвертой процентов (соотношение Th/U


= 3,2); в кислых породах: урана - 4 на 10 в минус четвертой степени %,


тория - 1,3 на 10 в минус третьей степени % (соотношение Th/U = 3,2);


в ультраосновных породах: урана - 7 на 10 в минус пятой %, тория - 2


на 10 в минус четвертой степени % (соотношение Th/U = 8,4).


Руды, содержащие уран и торий, а также граниты и др. горные породы,


имеют тория в 2-3 раза больше, чем урана.


Уран и торий, присутствующие в земной коре, выделяемой ими теплотой


и продуктами их распада в естественной среде, способствуют нагреву


земного шара, подземных термальных вод.


Собранный руками человека до критической массы уран создает ядерный


взрыв или управляемую реакцию его естественного процесса в природе,


повторяемого умом того же человека в АЭС.


Остается обратить внимание на торий, который является постоянным спут-


ником урана, братом по происхождению в природе, которого во много раз


больше, чем урана, запасы которого практически неисчерпаемы, который


по всем его качествам является серьезным конкурентом урана, и, который


в будущем должен служить для получения контролируемого тепла, но не


ядерного взрыва.


В настоящее время серьезно занимаются исследованием ториевых реакторов


на государственном уровне в Индии, где также запущен тепловой блок на


слабоактивном тории, разработан и предлагается к коммерческим сделкам


проект ядерного реактора на тории (пока в смысле замены урановых топлив-


ных элементов на ториевые).


ТОРИЙ В ПРИРОДЕ.ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ.


В электровакуумных приборах (радиолампах, которые будут применяться


всегда из-за устойчивости к сильным электромагнитным колебаниям), а


также в магнетронах, используемых и в современных радиолокационных


станциях, и, которые тоже являются лампами, имеющими катод, предназна-


ченный для испускания эмиссионных частиц, создающих энергию с резуль-


тате процессов, происходящих в лампе, и, излучающих в пространство


эту энергию для передачи данных или для радиолокации.


Катоды электровакуумных ламп радиотехнических устройств (радиолока-


ционных станций, приемо-передатчиков, электротехнических устройств пи-


тания радиосистем, промышленных СВЧ-печей и др.) имеют назначение да-


вать термоэлектронную эмиссию и устроены по нескольким техническим ре-


шениям: катоды чисто металлические (вольфрамовые, танталовые, ниобие-


вые); пленочные катоды (металлическое основание которых покрыто атомны-


ми или молекулярными пленками активирующих веществ, увеличивающих эмис-


сию с поверхности катода, это может быть пленка, получаемая за счет


диффузии активирующих атомов изнутри металла, как торированный вольф-


рам или молибден).


Среди других типов катодов имеются ториево-оксидные.


Торированный прямонакальный пленочный катод изготовляется из вольф-


рама с примесью около 0,5-2,0% окиси тория ThO2.


Активирующая одноатомная пленка (толщина 1,08-3,59 Ангстрем или


0,108 - 0,359 нм, в то время как современные технологии постигают 0,90


и едва 0,60 нанометров- нм. В данном случае секрет в размерах катодной


пленки - в размерах атомов тория.) на нити из торированного вольфрама


образуется путем химического восстановления тория из его окиси при


температурах 2300-2500 градусов по Цельсию и диффузии на его поверх-


ность.


Для увеличения устойчивости пленки тория на вольфраме, нить подвер-


гают карбидированию - прокаливанием катода в атмосфере смеси водорода


с парами углеводородов, создавая на поверхности катода слой карбидов


вольфрама.


Рабочие температуры катодов 900-1350 градусов по Цельсию.


Ториево-оксидный тип катода представляет собой сердечник из тугоплав-


кого металла (вольфрам, тантал, молибден) с нанесенным на него слоем


окиси тория Th02.


Температура плавления окиси тория ThO2 3200 градусов по Цельсию,


единственный в своем роде материал с такой характеристикой, кроме того,


обладающий высокой химической устойчивостью.


При рабочей температуре катода до 1800 гр. можно получить ток эмиссии


до 5-7 Ампер на квадратный сантиметр ( а в амплитудном режиме до 50 А


на квадратный сантиметр и больше). Это значит, что можно построить ра-


диолокационную станцию мощностью как минимум в несколько десятков мега-


ватт.


Ториево-оксидные катоды прямого накала производятся технологиями по-


рошковой металлургии - стержни, спеченные из порошков окиси тория с


добавлением до 30% вольфрамового или молибденового порошков.


Применяется торий в магниевых сплавах.


Магниевые сплавы, применяемые в технике, имеют различные содержания


металлов: алюминия -11%, цинка около 4%, марганца ок. 2,5%.


Марганец повышает стойкость магниевого сплава против коррозии и улуч-


шает способность к сварке (в среде инертных газов неплавящимися элек-


тродами, в состав которых также входит торий).


В другие магниевые сплавы вводят торий, литий, олово, цирконий и пр.


Добавка тория увеличивает жаростойкость, другие добавки повышают плас-


тичность магниевых сплавов или их стойкость против различных типов кор-


розии.


P.S. Используя теорию электронной радиолампы, изготовив катод методом


порошковой металлургии с содержанием слабоактивного тория в определенной


процентной доли с основой других слабоактивным и химически устойчивых ме-


таллов, а может быть из полностью из окиси тория, а анод (положительный


электрод теоретической радиолампы) принять за принимающий излучаемые час-


тицы электрод, можно изготовить, по крайней мере, вечную (на 50 лет) "ба-


тарейку" (физико-химический аккумулирующий ториевый элемент), для сотового


телефона, для часов. К примеру, солнечный элемент 2,5х6 см. с успехом питает


карманный переводчик-словарь, и нет необходимость покупать аккумуляторы для


него диам. 2см. по цене 1 долл. за штуку. Что тогда говорить о возможностся


ториевых элементах, в которых катодные частицы будут "тикать" просто бесплат-


но и вечно...


Такие батарейки особо важны для космических аппаратов, отправляемых к далё-


ким планетам.


А вот вам и пример "вечной" батарейки - золотая пластинка и "кашица" из


слабоактивного тория...(выдумка моя- В.П.). Убегающих из тория частиц на


золотой "плюс" будет достаточно, чтобы питать те же часы.


Василий Панченко, 2011