הבדל מפתח – תוריום לעומת אורניום
גם תוריום וגם אורניום הם שני יסודות כימיים מקבוצת האקטינידים, בעלי תכונות רדיואקטיביות ומתפקדים כמקורות אנרגיה בתחנות כוח גרעיניות; ההבדל העיקרי בין תוריום לאורניום קיים בשפע הטבעי שלהם. תוריום נמצא בשפע פי שלושה מאורניום בקרום כדור הארץ. זה נובע מזמן מחצית החיים הארוך יותר מזה של אורניום. בנוסף, תוריום קיים בכמויות גדולות יותר (כ-2%-10%), בעוד שאורניום קיים בכמויות קטנות יותר (כ-0.1%-1%) בעפרות טבעיות.
מה זה תוריום?
תוריום הוא יסוד כימי רדיואקטיבי חלש מסדרת אקטינידים עם סמל Th ומספר אטומי 90.לא הרבה יסודות רדיואקטיביים מתרחשים באופן טבעי בכמויות גדולות יותר; תוריום הוא אחד היסודות הכימיים המופיעים באופן טבעי בכמויות גדולות. שני היסודות הרדיואקטיביים האחרים הם ביסמוט ואורניום. לתוריום יש שישה איזוטופים לא יציבים ידועים ול-232Th יש את החיים הארוכים ביותר.
בהשוואה לאורניום, תוריום הוא מקור אנרגיה גדול יותר. ההערכה היא שהאנרגיה הגרעינית הזמינה בתוריום גדולה מהאנרגיה שניתן להשיג מנפט, פחם ואורניום. הסיבה העיקרית לאי פיתוח של כורים גרעיניים רבים של תוריום היא שהוא דורש השקעת הון גדולה לתהליך, ותהליך הרבייה שלו איטי. כדי למנוע בעיות אלה, שילוב של אורניום ותוריום משמש בכורים גרעיניים כמקור הדלק הראשוני.
מה זה אורניום?
אורניום היא מתכת כסופה-לבנה, והיא יסוד כימי בקבוצת האקטינידים של הטבלה המחזורית. הסמל שלו הוא U והמספר האטומי הוא 92. לאורניום יש שלושה איזוטופים עיקריים (U-238, U-235 ו-U-234); כולם רדיואקטיביים. לכן, אורניום נחשב ליסוד רדיואקטיבי. המשקל המולקולרי של אורניום הוא 238 gmol-1, הנחשב ליסוד הכבד ביותר על פני כדור הארץ. הוא קיים באופן טבעי בכמויות קטנות יותר באדמה, במים, בסלעים, בצמחים ובגוף האדם.
אורניום הוא מקור האנרגיה העיקרי בתחנות כוח גרעיניות מסחריות. אורניום יכול להפיק כמות משמעותית של אנרגיה, לאחר תהליך ההעשרה. האנרגיה המופקת מקילוגרם אחד של אורניום שווה ערך לאנרגיה המופקת מ-1500 טון פחם. לכן, אורניום הוא אחד ממקורות האנרגיה העיקריים בתחנות כוח גרעיניות. לשימושים תעשייתיים, כ-90% מהאורניום מגיע מחמש מדינות; קנדה, אוסטרליה, קזחסטן, רוסיה, נמיביה ניז'ר ואוזבקיסטן.
מה ההבדל בין תוריום ואורניום?
מראה ושפע טבעי של תוריום ואורניום
תוריום: תוריום היא מתכת כסופה-לבנה, המוכתמת בחשיפה לאוויר. תוריום קיים בכמויות גדולות יותר (2%-10%) בעפרות הטבעיות שלו.
אורניום: האורניום המעודן הוא בצבע לבן כסוף או אפור כסוף. אורניום קיים בכמויות קטנות מאוד (0.1%-1%), ולכן הוא נמצא בכמות נמוכה יותר מאשר תוריום.
מאפיינים רדיואקטיביים של תוריום ואורניום
תוריום: תוריום הוא יסוד כימי רדיואקטיבי; יש לו שישה איזוטופים ידועים, כולם לא יציבים. עם זאת, 232Th יציב יחסית, עם זמן מחצית חיים של 14.05 מיליארד שנים.
אורניום: לאורניום יש שלושה יסודות רדיואקטיביים עיקריים; במילים אחרות, הגרעינים שלהם מתפוררים או מתפוררים באופן ספונטני. U-238 הוא האיזוטופ הנפוץ ביותר. בניגוד לתוריום, חלק מהאיזוטופים של אורניום עוברים ביקוע.
| איזוטופים | חצי חיים | שפע טבעי |
| U-235 | 248,000 שנים | 0.0055% |
| U-236 | 700 מיליון שנים | 0.72% |
| U-238 | 4.5 מיליארד שנים | 99.27% |
שימושים בתוריום ובאורניום
תוריום: השימוש בו כמקור אנרגיה בכורים גרעיניים הוא אחד השימושים העיקריים באורניום. בנוסף, הוא משמש בייצור סגסוגות מתכת ושימש כמקור האור במעטפות גז. אבל השימושים המוזכרים האלה נדחו בגלל הרדיואקטיביות שלו.
אורניום: השימוש העיקרי באורניום הוא תפקידו כדלק בתחנות כוח גרעיניות. בנוסף, אורניום משמש גם בנשק גרעיני לייצור פצצות אטום.
תמונה באדיבות: "קליפת אלקטרונים 090 תוריום". (CC BY-SA 2.0 uk) דרך Wikimedia Commons "קליפת אלקטרונים 092 Uranium". (CC BY-SA 2.0 uk) דרך Wikimedia Commons
