Qu’est-ce que le thorium?
Le thorium est un élément chimique de symbole Th et de numéro atomique 90. Il est un métal lourd et radioactif, avec une densité de 11,7 g/cm³. Son point de fusion est de 1 750 °C et son point d’ébullition de 4 500 °C. Le thorium cristallise dans une structure cubique à faces centrées (CFC). Il est largement répandu dans la nature et se trouve dans les échantillons de minerai de fer, de phosphates et de sédiments. Le thorium est également présent dans les déchets nucléaires.
Quel est le volume de la production de thorium? D’où vient-il ?
Le thorium est produit à partir de minerai de thorium, principalement la thorite (ThSiO4) et la monazite (Ce, La, Th, Nd, Y)PO4. Le minerai de thorium est extrait du sol par des méthodes telles que la pyrométallurgie et l’hydrométallurgie, puis traité pour séparer le thorium des autres éléments. Le thorium est ensuite transformé en oxyde de thorium (ThO2), qui est utilisé comme combustible dans les réacteurs nucléaires. La production de thorium a augmenté de façon significative au cours des dernières années, passant de 990 tonnes en 2013 à 1 200 tonnes en 2016. La majorité du thorium est produite en Chine, suivie par l’Inde, le Brésil et les États-Unis. Les rendements typiques de l’extraction peuvent atteindre 80% avec une consommation énergétique d’environ 1 200 kWh par tonne de minerai traité.
Quel est l’usage principal du thorium?
Le thorium est principalement utilisé comme combustible dans les réacteurs nucléaires, notamment dans les réacteurs à sels fondus. Il est également utilisé dans la fabrication de certaines lampes électriques, où le thorium améliore l’efficacité lumineuse, et dans les appareils médicaux tels que les scanners IRM. Environ 30% de la production de thorium est destinée à ces applications, tandis que le reste est utilisé dans la recherche et le développement de nouvelles technologies énergétiques.
A combien estime-t-on les réserves de thorium? Où se trouvent-elles?
Les réserves de thorium sont estimées à environ 6,8 millions de tonnes. La majorité du thorium est concentrée en Chine, suivie par l’Inde, le Brésil et les États-Unis. Les gisements de thorium en Chine, notamment dans la province du Jiangxi, contiennent des concentrations de thorium allant jusqu’à 0,5% dans les minerais. En comparaison, les gisements indiens, principalement dans l’État du Kerala, affichent des grades moyens de 0,2% à 0,3% de thorium.
Comment raffine-t-on le minerai de thorium?
Le minerai de thorium est extrait du sol et traité pour séparer le thorium des autres éléments. Les méthodes d’extraction incluent la pyrométallurgie, où le minerai est chauffé à des températures élevées (environ 1 600 °C) pour réduire les oxydes, et l’hydrométallurgie, qui utilise des solutions acides pour dissoudre le thorium. Le thorium est ensuite transformé en oxyde de thorium (ThO2), qui est utilisé comme combustible dans les réacteurs nucléaires. Les équipements industriels utilisés dans ce processus incluent des fours à arc électrique et des colonnes de lixiviation.
Quelle est l’histoire du thorium?
Le thorium a été découvert en 1828 par le chimiste suédois Jöns Jakob Berzelius. Le nom thorium vient du dieu nordique de la guerre, Thor. Le thorium est un élément naturellement radioactif, avec une demi-vie d’environ 14 milliards d’années. Il a été utilisé dans la fabrication de certaines lampes électriques et dans les appareils médicaux tels que les scanners IRM. En raison de ses propriétés, le thorium est considéré comme une alternative prometteuse à l’uranium dans les réacteurs nucléaires, offrant une meilleure sécurité et moins de déchets radioactifs.
Aspects environnementaux et sécurité
Le processus d’extraction du thorium peut avoir un impact environnemental significatif, notamment en raison de la gestion des déchets radioactifs. La toxicité du thorium est relativement faible par rapport à d’autres métaux lourds, mais des mesures de sécurité strictes doivent être mises en place pour protéger les travailleurs et l’environnement. Le recyclage du thorium et l’économie circulaire sont des domaines de recherche active, visant à réduire l’impact environnemental et à maximiser l’utilisation des ressources.