Появление тория - Occurrence of thorium

Концентрации тория на Луна, как показано Лунный изыскатель.

Торий в небольших количествах содержится в большинстве горных пород и почвы. Почва обычно содержит в среднем около 6 частей на миллион (ppm) тория.[1] Торий встречается в нескольких минералы включая торит (ThSiO4), торианит (ThO2 + UO2) и монацит. Торианит - редкий минерал и может содержать до 12% оксида тория. Монацит содержит 2,5% тория, алланит содержит от 0,1 до 2% тория и циркон может содержать до 0,4% тория.[2] Минералы, содержащие торий, встречаются на всех континентах.[3][4][5] Тория в земной коре в несколько раз больше, чем всех изотопы урана в сочетании и тория-232 в несколько сотен раз больше, чем урана-235.[6]

Концентрации тория у поверхности Земли можно картировать с помощью гамма-спектроскопия. Тот же метод использовался для обнаружения концентраций на поверхности Луны; то ближняя сторона имеет высокое содержание относительно богатого торием КРИП, в то время как Ториевая аномалия Комптона – Бельковича. был обнаружен на дальняя сторона. Марсианин торий также был нанесен на карту 2001 Марс Одиссея.[7]

232Th распадается очень медленно (его период полураспада сопоставим с возрастом Вселенной) но другой торий изотопы происходят в цепочках распада тория и урана. Большинство из них недолговечны и, следовательно, гораздо более радиоактивны, чем 232Чё, правда в массовом отношении они ничтожны.

Оценка ресурсов тория

Смотрите также: Список стран по ресурсам тория
Торий Индии в основном расположен в непрерывном поясе восточных прибрежных государств, так как россыпные пески. Оценка запасов монацита на 2016 год:[8]
  Андхра-Прадеш (31%)
  Тамил Наду (21%), и Одиша (20%)
  Керала (16%), и Западная Бенгалия (10%)
  Джаркханд (2%)
Частичная североамериканская карта концентраций тория из Геологическая служба США.

Существующие знания о распределении ресурсов тория скудны из-за относительно скромных усилий по разведке, возникающих из-за незначительных требовать.[9] Есть два набора оценок, которые определяют мировые запасы тория: один установлен Геологической службой США (USGS), а другой поддерживается отчетами ОЭСР и Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ). По оценке USGS, Индия, то Соединенные Штаты, и Австралия имеют особенно большие запасы тория.

Считается, что в Индии и Австралии проживает около 300000 человек. тонны каждый; т.е. каждая имеет 25% мировых запасов тория.[10] Однако в отчетах ОЭСР оценки разумно гарантированных запасов тория (RAR) Австралии указывают только на 19 000 тонн, а не на 300 000 тонн, как указывает Геологическая служба США. Эти два источника сильно различаются для таких стран, как Бразилия, Турция и Австралия, но оба отчета, по-видимому, демонстрируют некоторую согласованность в отношении данных о запасах тория в Индии: 290000 тонн (USGS) и 319000 тонн (OECD / IAEA).

И МАГАТЭ, и ОЭСР пришли к выводу, что Индия может обладать самой большой долей мировых запасов тория.

В отчете МАГАТЭ за 2005 год разумно гарантированные запасы тория в Индии оцениваются в 319 000 тонн, но упоминаются недавние отчеты о запасах Индии в 650 000 тонн.[11] По оценке правительства Индии, которая была представлена ​​парламенту страны в августе 2011 года, извлекаемые запасы составляют 846 477 тонн.[12] Государственный министр Индии В. Нараянасами заявил, что по состоянию на май 2013 г. запасы тория в стране составляли 11,93 млн тонн (монацит, имеющий 9–10% ThO2,[13] при этом значительное большинство (8,59 млн т; 72%) находится в трех восточных прибрежных штатах: Андхра-Прадеш (3,72 млн т; 31%), Тамил Наду (2,46 млн т; 21%) и Одиша (2,41 млн т; 20%).[14] Кроме того, отчеты предполагают, что крупные месторождения могут существовать в прилегающих Бенгальский залив,[15] и на независимом островном государстве Шри-Ланка.[16]

Преобладающая оценка экономически доступных запасов тория взята из USGS, Mineral Commodity Summaries (1996–2010):[5][17]

USGS Оценки в тонны (1999)[18]
СтранаРезервы
Австралия300,000
Индия290,000
Норвегия170,000
Соединенные Штаты160,000
Канада100,000
Южная Африка35,000
Бразилия16,000
Другие страны95,000
Всего в мире1,200,000
USGS Оценки в тонны (2011)
СтранаРезервы
Индия963,000
Соединенные Штаты440,000
Австралия300,000
Канада100,000
Южная Африка35,000
Бразилия16,000
Малайзия4,500
Другие страны90,000
Всего в мире1,913,000

Примечание. В отчете ОЭСР / АЯЭ отмечается, что оценки (на которых основаны данные по Австралии) являются субъективными из-за различий в качестве данных, многие из которых являются устаревшими и неполными.[19] Путаницу усугубляют субъективные утверждения правительства Австралии (в 2009 г. его геофизический отдел ), которые сочетают в себе разумно гарантированные оценки запасов (RAR) с «предполагаемыми» данными (т. е. субъективными предположениями). Эта странная комбинированная цифра RAR и «предполагаемых» запасов дает цифру, опубликованную правительством Австралии, в 489 000 тонн,[19] однако использование тех же критериев для Бразилии или Индии даст цифры запасов от 600 000 до 1 300 000 тонн для Бразилии и от 300 000 до 600 000 тонн для Индии. Независимо от отдельных заявлений правительства Австралии, наиболее достоверные сторонние и многосторонние отчеты, отчеты ОЭСР / МАГАТЭ и Геологической службы США, постоянно сообщают о высоких запасах тория для Индии, но не делают того же для Австралии.

Альтернативные оценки

Другая оценка обоснованно гарантированных запасов (RAR) и оценочных дополнительных запасов (EAR) тория получена из OECD / NEA, Nuclear Energy, Trends in Nuclear Fuel Cycle, Paris, France (2001):[20]

МАГАТЭ Оценки в тонны (2005)
СтранаRAR ThЗемной шар
Индия519,00021%
Австралия489,00019%
Соединенные Штаты Америки400,00013%
индюк344,00011%
Венесуэла302,00010%
Бразилия302,00010%
Норвегия132,0004%
Египет100,0003%
Россия75,0002%
Гренландия54,0002%
Канада44,0002%
Южная Африка18,0001%
"Другие страны"33,0002%
«Всего в мире»2,810,000

Приведенные выше данные о запасах относятся к количеству тория в месторождениях с высокой концентрацией, инвентаризованных к настоящему времени и оцениваемых как извлекаемые по текущим рыночным ценам; в миллионы раз больше всего существует на Земле в 3×1019 тонна корки, около 120 триллионов тонн тория и меньшее, но огромное количество тория существуют в промежуточных концентрациях.[21][22][23] Доказанные запасы составляют "a плохой показатель от общего будущего предложения минеральных ресурсов ».[23]

Дальнейшие оценки предоставлены Всемирной ядерной ассоциацией:[24]

Нижняя оценка запасов тория в тыс. тонны, 2014
СтранаРезервы
 Индия1070
 Бразилия632
 Австралия595
 Соединенные Штаты595
 Египет380
 индюк374
 Венесуэла300
 Канада172
 Россия155
 Южная Африка148
 Китай100
 Норвегия87
 Гренландия86
 Финляндия60.5
 Швеция50
 Казахстан50
Другие страны1,725
Всего в мире6579.5

В Lemhi Pass, вдоль Айдахо -Монтана граница, имеет одно из крупнейших известных месторождений высококачественного тория в мире. Thorium Energy, Inc. имеет права на недропользование примерно до 1360 г. акры (5.5 кв км ) и заявляет, что у них есть доказанные запасы оксида тория в размере 600 тысяч тонн и вероятные запасы дополнительных 1,8 миллиона тонн в рамках своей претензии.[25]

В случае ториевый топливный цикл, Конвей гранит с 56 (± 6) частей на миллион торий может быть важным ресурсом низкого качества; 307 квадратных миль (795 квадратных километров) «основной массы» в Нью-Гемпшир по оценкам, содержит более трех миллионов метрических тонн на 100 футов (30 м) глубины (т.е. 1 кг тория в восьми кубометры рок), из которых две трети "легко вымываемый ".[26] Даже обычная гранитная порода с концентрацией тория 13 частей на миллион (всего в два раза выше средней по земной коре, вместе с урана 4 частей на миллион) содержит потенциальную ядерную энергию, эквивалентную 50-кратной массе всей породы в угле,[27] хотя нет никакого стимула прибегать к таким месторождениям с очень низким содержанием, пока остаются доступными месторождения с более высоким содержанием, и их добыча дешевле.[28] Торий был произведен сверх потребности в переработке редкоземельные элементы.[29]

Рекомендации

  1. ^ ТОРИЙ Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний. Июль 1999 г.
  2. ^ Викледер 2006, п. 56.
  3. ^ Хаммонд, К. Р. (2004). Элементы в 81-м издании Справочника по химии и физике.. CRC Press. ISBN  0-8493-0485-7.
  4. ^ «Монацит- (Ce): информация и данные о минералах монацита- (Ce)». Получено 18 мая 2009.
  5. ^ а б «Геологическая служба США, сводки по минеральным сырьевым товарам - торий».
  6. ^ Викледер 2006, п. 53.
  7. ^ Лунная и планетная лаборатория в Университете Аризоны Январь 2008: Карта тория
  8. ^ «ЗАПАСЫ УРАНА И ТОРИЯ» (PDF). Департамент атомной энергии (Индия). 30 ноября 2016 г.. Получено 18 января 2017.
  9. ^ Джаярам, ​​К. М. В. «Обзор мировых ресурсов тория, стимулы для дальнейших исследований и прогноз потребностей в тории в ближайшем будущем» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 28 июня 2011 г.
  10. ^ «США одобряют ядерную сделку с Индией». Новости BBC. 9 декабря 2006 г.
  11. ^ МАГАТЭ: ториевый топливный цикл - потенциальные преимущества и проблемы (PDF). п. 45.
  12. ^ «Доступность тория». Бюро информации для печати, Правительство Индии. 10 августа 2011 г.. Получено 27 марта 2012.
  13. ^ «ДЕТАЛИ ЗАПАСОВ ТОРИЯ» (PDF). Департамент атомной энергии (Индия). 10 мая 2012. Получено 12 декабря 2013.
  14. ^ Press Trust of India (14 августа 2013 г.). «За 3 года обнаружено более 1,25 млн т тория». Бизнес Стандарт. Получено 22 августа 2013.
  15. ^ «В Бенгальском заливе обнаружены уран, торий, глина». Daily Sun (Бангладеш). 7 января 2017 г.. Получено 19 января 2017. Ученые обнаружили в Бенгальском заливе огромные водные ресурсы, включая уран, торий и глину. По данным Министерства энергетики, энергетики и минеральных ресурсов, уран и торий были обнаружены в глубоком море, а глина - на мелководье.
  16. ^ «О наличии значительных месторождений тория в Шри-Ланке - профессор Тисса Витарана». Азиатская трибуна. 17 октября 2008 г.. Получено 19 января 2017. Согласно исследованиям, проведенным учеными в рамках геологической разведки, на Шри-Ланке есть значительные месторождения тория, но они не были должным образом оценены.
  17. ^ «Информация и выпуски - Торий». Всемирная ядерная ассоциация. Получено 1 ноября 2006.
  18. ^ «Состояние атомной энергетики: глобальный взгляд. Соколов Ю.А. 2005 МАГАТЭ» (PDF).
  19. ^ а б «Торий - AIMR 2009». Атлас шахт Австралии. Получено 1 июня 2009.
  20. ^ МАГАТЭ: ториевый топливный цикл - потенциальные преимущества и проблемы (PDF). С. 45 (таблица 8), 97 (ссылка 78).
  21. ^ Рагеб, М. (12 августа 2011 г.) Ресурсы тория в редкоземельных элементах. scribd.com.
  22. ^ Американский геофизический союз, осеннее собрание 2007 г., аннотация № V33A-1161. Масса и состав континентальной коры
  23. ^ а б Джеймс Д. Гвартни, Ричард Л. Строуп, Рассел С. Собел, Дэвид Макферсон. Экономика: частный и общественный выбор, 12-е издание. Юго-Западный центр обучения, п. 730.
  24. ^ «Атомная энергетика в Индии». Всемирная ядерная ассоциация. 2017 г.. Получено 29 сентября 2017.
  25. ^ Lemhi Pass Thorium. toriumenergy.com.
  26. ^ Adams, J. A .; Kline, M. C .; Richardson, K. A .; Роджерс, Дж. Дж. (1962). "Гранит Конвея из Нью-Гэмпшира как основной источник низкосортного тория". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 48 (11): 1898–905. Bibcode:1962ПНАС ... 48.1898А. Дои:10.1073 / пнас.48.11.1898. ЧВК  221093. PMID  16591014.
  27. ^ Хабберт, М. Кинг Ядерная энергия и ископаемое топливо. Конференция Американского института нефти, 8 марта 1956 г. Переиздано 8 марта 2006 г. в Energy Bulletin.
  28. ^ Браун, Харрисон (1954). Вызов человеческого будущего. Нью-Йорк: Viking Press.
  29. ^ Хедрик, Джеймс Б. (1997) Торий. Геологическая служба США.

Библиография

  • Wickleder, Mathias S .; Фурест, Бландин; Дорхорт, Питер К. (2006). «Торий». In Morss, Lester R .; Эдельштейн, Норман М .; Фугер, Жан (ред.). Химия актинидных и трансактинидных элементов (3-е изд.). Springer Science + Business Media. ISBN  1-4020-3555-1.

внешняя ссылка

  • Циркуляр USGS 1336 "Ториевые месторождения США - энергетические ресурсы будущего?" (2009)