釷在工業上有哪些應用

① 釷燃料是一種什麼樣的燃料

核能發電目前是以鈾-235為主要原料，鈾含量高的礦藏正在急遽下降。能取代鈾-235的核燃料之一是鈾-233，但它在自然界並不存在，得要從釷-232來製造。

核能發電是能源危機中的新寵，但由於核分裂反應器所使用的低價位鈾正不斷地大量使用，預估將於本世紀末耗盡，屆時勢必被迫使用經濟價值較低的高價位鈾，並建立更多的提煉工廠，如此將提高發電成本。

在新能源尚未開發成功前，解決之道尚可引用快中子滋生爐（breedingreactor），由再處理而得的239Pu，它可適用於快中子反應器，如此緩和了一部分天然鈾的需求量。另一方法，即利用釷來滋生，由於釷礦的蘊藏量較鈾礦豐富，在地球上的埋藏量約為鈾之3～5倍，且較便宜，而更重要的是在熱中子反應器中，可以產生可分裂的233U。另一優點是，在變更輕水爐的設計時，較為簡便。不但可以降低鈾的需求量，達更好的利用率（約增大50倍），減少分離工廠的設立，另可延長反應器的使用年限，降低發電成本。

釷—鈾核反應

在三種易裂燃料233U、235U、239Pu中，只有235U是天然存在，且在一般的輕水式反應爐（lightwaterreactor，LWR）須使用低濃縮鈾（2～5％），而233U、239Pu則分別由232Th、238U吸收一中子後轉化而來，圖一表示了232Th轉化成233U的過程。

在轉化過程中，最主要的是：

此轉化的最大優點在於釷礦中，釷全以232Th存在，很少有別的同位素，不需濃縮且提煉較鈾簡單；另一特性乃釷在作為反應器燃料時，以金屬態存在，易於加工，而ThO2比相當的鈾化合物可耐更大的輻射劑量，即可允許更大的中子通率，使功率密度更大。所形成的233U，其η值（每吸收一中子所放出的平均中子數）較235U大（在任何中子能量），而當中子能量小於40KeV時，亦較239Pu大（見附表），使得233U在熱中子反應器中，為唯一最有希望產生滋生反應的核燃料。不過239Pu在快中子反應器中，則有些性質較233U為優。

釷燃料循環

茲將釷的燃料循環（見圖二）程序分述如下：

一、礦的提煉：釷資源中產量最多的礦物為獨居石（monazite），一般釷含量為1～15％。首先將獨居石以硫酸或氫氧化鈉溶解，加以過濾、沉澱，再以硝酸溶解，最後以有機溶劑萃取出來成硝酸釷，但因在礦石中常與某些具極大捕獲截面的稀土元素如Gd、Sm、Eu、Dy等並存，故需加以精煉，主要使用有機溶劑萃取法，接著使用離子交換法，以製成核子純度級的釷。

二、進料：一般以Th(NO3)4.4H2O作為原料，另再加上一些濃縮鈾、239Pu或233U，作為最先維持連鎖反應的可裂原料。

三、燃料元件的製造：將進料轉變成所希求的化學化合物，如ThO2或ThC2，再混合製成ThO2-UO2或ThC2-UC2的燃料丸或燃料棒，而後裝入合適的護套中，如Zircaloy-2或鋁合金，組合成燃料元件。

四、反應器中的輻射照射：在必要的試驗及檢查後，將元件放入爐心照射，在燃耗掉可裂物的過程中，利用過剩的中子將釷轉化成233U，經足夠的照射後，取出燃料，將之冷卻。

五、冷卻：核燃料元件在反應器內使用期間通常約為三～四年，然後移出，由於分裂產物的高放射性，故暫時置於水池內冷卻三～四個月，讓分裂產物中半衰期較短的放射性核種衰變，然後再裝入堅實屏蔽的鋼桶中，運往燃料再處埋廠，雖然經過冷卻，但於再處理過程中，仍需以重元素來屏蔽這些照射過的燃料。

六、照射過燃料運送：裝運用過核燃料的鋼桶是經小心設計的容器，須符合國家原子能法規的種種試驗，為的是在運送過程中，不使照射過燃料外泄，污染環境。

七、再處理：處理的方式與鈾燃料相似，先以機械方式切斷燃料棒，再以濃硝酸溶解，惟金屬釷在硝酸中呈「怠惰性」，故須添加小量HF，使之易於溶解，但氟離子易與鈾及釷形成錯化合物，影響萃取效果，且又引起強烈的腐蝕問題，解決之道可採用硝酸鋁，因其可使氟與硝酸鈾醯及硝酸釷醯完全化合。溶解之後，乃蒸餾硝酸鹽溶液，直至清除所有之游離酸且稍過量。再加硝酸鋁，並將此溶液移入萃取設備中，以一烴類中溶解42.5％之磷酸三丁酯（TBP）稀溶液行逆流萃取，同時萃取出釷及鈾。

最後分離釷及鈾-233，用硝酸稀溶液選擇性萃取釷，以TBP洗滌之水溶液，再萃取少量的鈾，硝酸釷之水溶液再由草酸鹽沉澱、結晶等法處理之，整個過程謂Thorex法（見圖三）。

八、廢料處理：由於易裂燃料的經濟價值甚高，故須經由再處理廠將其回收，如此不僅可降低發電成本，且可避免資源的浪費。惟經再處理後的廢溶液，卻含有在分裂過程中所留下的分裂產物，其放射性有的高達數百萬居里者，半衰期更達數萬年甚至上億年者，故須謹慎處理。其中B、I、Xe、Kr、Ru等揮發性分裂產物，可用活性炭反復吸收，至無害後，再由吸附塔排出。餘下的放射性廢料，先貯藏一段時間，使其放射性自然衰減，然後將其濃縮，再裝桶貯藏，但因其中仍含有137Cs、90Sr等長半衰期的核種，另由於廢液之發熱與腐蝕性導致材料強度之下降，故須再採用固化處理法。將廢料固化有下列優點：

(一)將放射性核種固化成無流動性且機械強度大的固體（核種之浸出率小），使貯藏容器之腐蝕速度變小，可防止逸出周遭環境，即可將放射性核種封閉抑制其散逸。

(二)可減小貯藏所需空間容積。

(三)穩定性較好。

(四)高溫貯藏成為可能。

(五)安全性提高，操作變易，便於往隔離地點之運送、搬運、廢料作業。

(六)不必如液態貯藏時之嚴格保存、監視。

其中最主要的方法為玻璃固化法，因玻璃之溶解度及含有成分之浸出率極低，且減容系數相當大，應用已確立之玻璃製造技術，將強放射性廢液玻璃化，使放射性核種固定於玻璃中；但相反地，裝置比較復雜，處理費高，因高溫（900～1200℃）處理所需之裝置材料、放射性核種之揮發等問題尚未解決。

因此也有人建議以下兩種完全之處理處置法，一為將極高放射性廢料裝入火箭，投棄於外太空；或使用高功率之高密度中子源、高能量質子加速器或核融合反應器，將分裂產物中之長半衰期核種（90Sr、137Co、85Kr、99Tc、129I等）以中子照射行核變換，而轉成短半衰期、極長半衰期或穩定的核種。前者於現在只是紙上談兵作業，技術尚待克服，並無實用遠景，且將造成太空垃圾，亦是一種不負責任的行為。後者亦只開始檢討階段，無論在技術上或經濟上尚有諸多困難必須解決，不過此法較符合處理原則，安全性亦較高。

放射性廢料的處理不僅會影響大自然的生態平衡，甚至影響核能和平用途的發展，故其實為核能工業的關鍵課題，有待從事核能研究的學者、專家共同合作來解決。

釷與鈾、鈽燃料循環

釷、鈾、鈽的燃料循環請分別參考圖二、四、五。

釷循環較鈾、鈽循環有如下優點：

一、在熱中子反應器中有較大的η值（η＝2.287），使滋生可能。另快中子的滋生亦希望無窮。

二、有較高的轉化比（conversionratio）及較長的燃料壽命。

三、燃料價格較低，比濃縮鈾或循環回收的鈽便宜。

四、有足夠的滋生燃料來維持反應爐中燃料的鏈反應，而不需另添加可裂燃料。

五、除可降低燃料循環的價格外，另可更有效的利用低價位的鈾燃料。

六、可耐較高的輻射劑量，且易於加工。

不過釷循環也有如下令人不快的缺點：

一、最主要的不利在於由232Th轉化成233U的過程中，產生了232U（見圖六）。因為由232U再衰變成穩定同位素208Pb的過程中，會產生放射高強度γ-射線的212Bi及208Tl（見圖七），又其中232U及228Th會在再處理過程中，伴隨在233U及232Th中產生，使得經過再處理後所製成的燃料元件仍具高放射性，以致在製造時，人需在具有屏蔽或隔離的設備中，增加製造成本。

二、處理釷燃料時，需更多的強力熔劑，即更濃的硝酸，且以氟化物當觸媒，而使用這些熔劑後，將使萃取、廢料處理、酸鹼調整更復雜。

三、釷燃料溶液須另加一些溶液，來去除過量的酸。

四、在萃取時，會形成第三相的相平衡，使得其在相同的設備下，其萃取速率較鈾燃料溶液（僅有機相與無機相兩相）為慢。

釷燃料滋生式反應爐

一、氣冷式快滋生反應器（GCFBR）

氣體冷卻劑如空氣、二氧化碳、氫、氦、甲烷、氨及水蒸汽等，其熱傳遞性能雖不如水及液態金屬，但具有輻射及熱穩定性，容易輸送，危險性低等性質，也可用作冷卻劑。氣體冷卻劑的熱傳遞性能可因壓力容器的厚壁設計增高操作壓力而增加其數值，也可利用陶瓷核燃料，增加操作溫度而獲得提高。

圖八為一典型的高溫氣冷反應器的容器結構。其核心通常採用濃縮成分很高的鈾－釷（235U-232Th-233U）作為核燃料，並使233U再循環使用。在反應器剛啟動時，核心所含的濃化鈾-235高達93％，其餘為232Th以碳化物或氧化物的形式存在。在以後的核燃料循環中可採用233U以代替用過的235U在鈾及釷燃料的表層通常包覆著熱解過的含碳物接合於燃料表面，以保存氣體分裂產物於燃料之內。在鈾-235的燃料顆粒表面並包覆一層碳化矽物質，使金屬性分裂產物同時能保持於可裂核燃料內，並容易作為以後核燃料再處理過程中鑒別可裂及可孕核燃料之用。

採用氣體作為冷卻劑的快滋生爐也如液態金屬的快滋生反應爐（LMFBR）那樣具有吸引性，而前者較後者有下列幾種優點：

(一)氣體冷卻劑中氦為鈍氣，不與空氣及水起作用，故無需額外設置中間熱交換器。

(二)氦氣與中子交互作用的反應比液態鈉小，故所需的過量反應率低，滋生效果好，可使倍增時間縮短。

(三)氦氣的放射性污染小，不像鈉那樣具有高的誘導放射性，因此維修容易，安全性高。

(四)液態鈉由於溫度過高會引起沸騰，產生氣泡，致過度加熱甚至將燃料元件燒毀，氦氣則不會產生氣泡，故無此意外災害。

(五)氣冷式常置有緩速劑，使釷的利用率大大提高。但GCFBR的缺點則為氣體的導熱率很低，熱傳性能欠佳，故為改善熱傳效率，需操作於高溫及高壓情況下，容器所遭受的壓力較大，同時遇到反應器意外事件停機時，不能像液態鈉可利用自然對流方式自行冷卻，而需完全靠機械方式使氣體冷卻劑循環冷卻。

二、熔鹽反應器（MSR）

熔鹽滋生反應器系由最初發展用作核動力航空器上的熔鹽反應器實驗（MSRE）衍變而來。MSRE所用的熔鹽僅為鈾、鋰-7、鈹及氧化鋯的混合物而不含釷元素，但由於科技的進展及實驗的證明，得知若利用含232Th及含233U的熔鹽作為核燃料，利用滋生原理以變換可孕核燃料232Th為可裂核燃料233U，則可得最大的經濟使用效果，比採用238U及239Pu的組合為佳。

熔鹽核燃料因其為液態，可直接用於反應器內，不必如一般實心固體核燃料需另外設廠製造燃料元件，也無需更換及再處理燃料元件等復雜手續，故可減少核燃料製造及再循環的費用。熔鹽又有好的中子使用性能，可在低壓下操作於很高的溫度，因此熱效率高，操作費用低。熔鹽滋生反應器可利用鈾-233、鈾-235或鈽-239等起動，因此可採用價格最低的核燃料組合，以得最經濟的動力。

熔鹽滋生反應器所採用的熔鹽核燃料為氟化鋰、氟化鈹、四氟化釷及四氟化鈾等混合物。在UF4及ThF4中混入金屬氟化物如LiF及BeF2作為稀釋劑，可增加及改善核熔鹽的化學、金屬及物理等性質，同時使熔鹽的熱傳性能增加而利於將熱能傳送給其他的冷卻劑。核熔鹽不再與水或空氣起作用，不受輻射損害，並具有良好的安全性等，故成為一很好的液態核燃料。

圖九顯示一典型的熔鹽滋生反應器動力廠，在核心中央部，石墨棒與石墨棒間，供給約13V％（體積百分比）的熔鹽，為核心裝置部分，環繞核心則裝配約37V％的熔鹽作為圍包，使石墨緩速的能力在此部分相對的減少，以增加釷-232吸收或捕獲中子的機會，滋生可制核燃料。

另為確保熔鹽滋生反應器能滋生可裂核燃料，須將熔鹽內因分裂反應而生的中子吸收體繼續移除，以免損失過多的中子。分裂產物中可吸收中子的主要物質為氙氣（Xe）及稀土元素如釹（Nd）、銪（Eu）、鉺（Zr）等。又在釷-232與中子反應形成釷-233時，可蛻變為鏷（233Pa），亦為吸收中子的主要元素，需在3～5日的循環過程中，由熔鹽內除掉。氚氣及一些分裂產物的金屬，可利用氦氣灑洗移除之，不能清除的氣體產物則經過一化學處理廠移除之，並回收鈾-233及補充可孕核燃料，再進入反應器內形成一循環系統。

釷在台灣的潛力

台灣本身的天然資源相當貧乏，除了少量的煤及天然氣外，能源幾乎全靠進口，連發電成本最低廉的核能亦不例外。依據核能研究所的調查，台灣在嘉義、台南外海一帶，蘊藏有約55萬噸的重砂，其中含可提煉釷的黑獨居石約3萬多噸，可提煉鈾的黃獨居石4千多噸。因此，我們可以考慮研究發展滋生爐，以因應我們本身的能源需求，更由於其不必濃縮，又是自產資源，產量可自我控制，受國際政治與市場供應上的限制較少。

台灣近年來在核能工業上已累積了不少的經驗與技術，且培養了不少人才，核能發電的績效也相當優良，因此應該加速進行建立自己的核能工業，如礦的提煉、萃取、核燃料的製造……等技術之生根與提升，結合學術界與工業界。一方面注意國外的最新發展趨勢，將來無論是採取技術合作或整廠輸入，才能站在更有利的談判地位，為我們爭取更大的利益。

結語

在這能源短缺的時代，石油價格居高不下，但能源需求日殷，且有走向更大型及更清潔、安全要求的趨勢，因此展望未來，太陽能與融合爐勢必成為廿一世紀的寵兒。而目前太陽能的應用，仍有些工程上的技術尚待克服，主要是由於太陽光的能量密度太小，收集不易，太陽電池的效率仍不夠高且價格太貴。而若將此設備置於地球軌道大氣層外，雖然吸收效果較好，且不受大氣層氣流的影響，但如何輸送這些設備到軌道上及組合問題，則有待太空科技的發展。而融合反應的控制，像溫度、時間、材料、能量輸出等技術，仍有待開發。由於理論早已證明可行，故美國、蘇聯、日本、西歐也正加緊研究中，像美、蘇就已有同型微功率反應爐正在實驗中。

而在這過渡的時期，核分裂反應器雖擔任這暫時解決人類能源問題的主要角色，但由於低價位的鈾礦正不斷地大量消耗，與較不經濟的操作、運轉方式，更有煩人的核分裂產物，導致社會上反核潮流的壓力，增加建造工程申請的困難。故二十世紀末，人們必須開發滋生爐，以因應能源需求的成長，且延伸融合爐的開發技術。所以如何加速滋生爐的發展，又能限制核武器不擴散，實為解決當前人類恐核危機的課題。

② 哪家上市公司有釷資源

隨著社會的發展，像釷這種放射性金屬元素且化學性質較活潑的資源顯得尤為重要，可製作合金、催化劑等非能源用途，也可作為潛在的核燃料使用，釷這種能源材料的前景是非常可觀的。像國泰集團、首航高科、寶色股份等上市公司都有釷資源。
一、哪家上市公司有釷資源
國泰集團公司所在的江西省，是礦產資源大省，各種金屬的儲量居全國前列。根據《江西省礦產資源總體規劃(2008-2015年)》，銅、鉭、重稀土、鈾、釷、銣、伴生硫、化工用白雲石、麥飯石、黑滑石10種，首航高新2016年2月，公司與以色列本達克/加爾佩林團隊合作開發釷基核電反應堆。寶色股票2017年10月20日晚，宣布公司與中科院先進核能創新研究院簽署戰略合作框架協議，擬就未來先進核裂變能源所需高溫熔鹽設備開發-釷基熔鹽堆核能系統(TMSR)、超高溫光熱發電系統、熔鹽儲能技術等形成戰略合作關系，開展務實合作。
二、釷的用途
釷的用途包括能源使用和非能源使用。在非能源領域，釷用於製造合金、催化劑、高溫陶瓷材料、光電池、電子管、特殊包覆電極和吸氣劑等。釷也是製造高級鏡片的常用原料。在冶金工業中，當溫度超過200時，鎂釷合金仍具有較高的機械強度，用於飛機和火箭。釷鋁合金既能增加延展性，又能抗海水侵蝕。通過在鐵、鈷、銅、銀、鉑、金、鎢等金屬中加入釷，合金可以獲得良好的組織和耐熱性。氧化釷用作耐火材料和磨料的一種成分。
綜上所述釷是非常重要的一種資源，且前景很好，用途很多，寶色股份、首航高科、國泰集團這些上市公司也有釷行業概念股票。

③ 稀有氣體的應用有哪些

隨著工業生產和科學技術的發展，稀有氣體越來越廣泛地應用在工業、醫學、尖端科學技術以至日常生活里。

利用稀有氣體極不活動的化學性質，有的生產部門常用它們來作保護氣。例如，在焊接精密零件或鎂、鋁等活潑金屬，以及製造半導體晶體管的過程中， 常用氬作保護氣。原子能反應堆的核燃料鈈，在空氣里也會迅速氧化，也需要在氬氣保護下進行機械加工。電燈泡里充氬氣可以減少鎢絲的氣化和防止鎢絲氧化，以 延長燈泡的使用壽命。

稀有氣體通電時會發光。世界上第一盞霓虹燈是填充氖氣製成的（霓虹燈的英文原意是「氖燈」）。氖燈射出的紅光，在空氣里透射力很強，可以穿過濃 霧。因此，氖燈常用在機場、港口、水陸交通線的燈標上。燈管里充入氬氣或氦氣，通電時分別發出淺藍色或淡紅色光。有的燈管里充入了氖、氬、氦、水銀蒸氣等四種氣體（也有三種或兩種的）的混合物。由於各種氣體的相對含量不伺，便製得五光十色的各種霓虹燈。人們常用的熒光燈，是在燈管里充入少量水銀和氬氣，並 在內壁塗熒光物質（如鹵磷酸鈣）而製成的。通電時，管內因水銀蒸氣放電而產生紫外線，激發熒光物質，使它發出近似日光的可見光，所以又叫做日光燈。

利用稀有氣體可以製成多種混合氣體激光器。氦-氖激光器就是其中之一。氦氖混合氣體被密封在一個特製的石英管中，在外界高頻振盪器的激勵下，混合氣體的原子間發生非彈性碰撞，被激發的原子之間發生能量傳遞，進而產生電子躍遷，並發出與躍遷相對應的受激輻射波，近紅外光。氦-氖激光器可應用於測量和通訊。

氦氣是除了氫氣以外最輕的氣體，可以代替氫氣裝在飛船里，不會著火和發生爆炸。
液態氦的沸點為-269℃，利用液態氦可獲得接近絕對零度（-273.15℃）的超低溫。氦氣還用來代替氮氣作人造空氣，供探海潛水員呼吸，因為在壓強較大的深海里，用普通空氣呼吸，會有較多的氮氣溶解在血液里。當潛水員從深海處上升，體內逐漸恢復常壓時，溶解在血液里的氮氣要放出來形成氣泡， 對微血管起阻塞作用，引起「氣塞症」。氦氣在血液里的溶解度比氮氣小得多，用氦跟氧的混合氣體（人造空氣）代替普通空氣，就不會發生上述現象。

氬氣經高能的宇宙射線照射後會發生電離。利用這個原理，可以在人造地球衛星里設置充有氬氣的計數器。當人造衛星在宇宙空間飛行時，氬氣受到宇宙射線的照射。照射得越厲害，氬氣發生電離也越強烈。衛星上的無線電機把這些電離信號自動地送回地球，人們就可根據信號的大小來判定空間宇宙輻射帶的位置和 強度。

氪能吸收X射線，可用作X射線工作時的遮光材料。

氙燈還具有高度的紫外光輻射，可用於醫療技術方面。氙能溶於細胞質的油脂里，引起細胞的麻醉和膨脹，從而使神經末梢作用暫時停止。人們曾試用80%氙和20%氧組成的混合氣體，作為無副作用的麻醉劑。在原子能工業上，氙可以用來檢驗高速粒子、粒子、介子等的存在。

氡是自然界唯一的天然放射性氣體，氡在作用於人體的同時會很快衰變成人體能吸收的氡子體，進入人體的呼吸系統造成輻射損傷，誘發肺癌。一般在劣質裝修材料中的釷雜質會衰變釋放氡氣體，從而對人體造成傷害。體外輻射主要是指天然石材中的輻射體直接照射人體後產生一種生物效果，會對人體內的造血器官、神經系統、生殖系統和消化系統造成損傷。
然而，氡也有著它的用途，將鈹粉和氡密封在管子內，氡衰變時放出的α粒子與鈹原子核進行核反應，產生的中子可用作實驗室的中子源。氡還可用作氣體示蹤劑，用於檢測管道泄漏和研究氣體運動。

④ 釷 什麼東西

-0-樓上的強人不少，
不過沒有回答人家的問題呀！
我來補充一下吧。
有放射性。
放射性物質一般保存在鉛制容器里。
但是放射性物質一般發出alph bata和伽馬射線。透過金屬鉛之後似乎還能夠產生一種微弱的射線。
但是那種射線有機玻璃能夠阻擋。但是有機玻璃也不能夠阻擋所有的。
我們做實驗偶爾用一些放射性元素，但是我不是學物理的，所以只是了解，沒有往心裡記。我們都是鉛和有機玻璃雙層保護的。
不過我們的輻射弱，鉛保護層也比較薄。
如果是強放射性物質，也許會用很厚的鉛。那樣的話也許不會使用復合層。
如果你朋友直接碰觸了釷那麼肯定受到輻射了。會不會有生命危險不知道了~
不過即使沒有。他也給他身邊的人帶來了威脅，因為他也許被污染了。而且，最好他已經有孩子了~。不然最好別要孩子了。

⑤ 天然放射性元素現在用於哪裡

據我所知，現在用的放射性核素都是人工製造的，天然放射性核素自然界含量很低。目前主要用於醫療，無損檢測，探測儀器的校準，測量深度厚度密度濕度，通過高能量的輻射起到殺菌作用等。 天然放射性元素的應用范圍從早期的醫學和鍾表工業擴大到核動力工業和航天工業等多種領域。主要用途有：
① 核燃料，除鈾235外,鈾238在反應堆中經中子輻照生成的鈈239、釷232在反應堆中轉化成的鈾233,都可用作核燃料。
② 中子源，釙210－鈹中子源、 鐳226－鈹中子源和鈈239－鈹中子源都有重要用途。
③ 輻照治療癌症,鐳或氡封於管中製成鐳管或氡管可用於治療癌症。
此外，釷可製成特殊焊條、超真空系統的吸氣劑、結構金屬中的添加劑；氧化釷可用作某些有機化學反應的催化劑和高溫陶瓷材料，與鎢混合可製成燈絲。

⑥ 氧化釷 還原金屬釷怎麼操作 還原後輻射量是原本幾倍

金屬釷是天然放射性元素，在自然狀態下就會放出輻射，不需要激發。
還原後，相同體積物質產生的輻射量是原來的1.37倍。
工業製取方法有金屬熱還原法和熔鹽電解法兩種。還原所得粗釷純度一般為99.5%，可用於製取合金等。
金屬熱還原法
主要有二氧化釷鈣熱還原法和四氟化釷鈣熱還原法，後者應用較廣。
ThO2+2Ca=Th+2CaO
ThF4+2Ca=Th+2CaF2
(1)二氧化釷鈣熱還原。化學純的無水氧化鈣助熔劑、經二次蒸餾的鈣和純二氧化釷按質量比1.00：0.40：0.45混合，裝入內襯鉬的因康鎳合金反應彈中，在氬氣氣氛中於1223～1273K溫度下還原1～3h。反應產物冷卻分離後即得釷粉。釷的直接回收率為85%，產品純度為99.2%～99.8%。英國原子能局(UKAEA) 曾用此法進行百公斤級生產。
(2)四氟化釷鈣熱還原。過程分兩步進行。第一步為還原熔煉製取釷鋅合金。爐料由四氟化釷、無水氯化鋅及二次蒸餾鈣屑組成。金屬鈣用量為化學計量的125%，氯化鋅用量為四氟化釷量的16%。爐料混合均勻後，裝入充氬的鋼制反應彈內密封，抽真空至66.661Pa，再充氬至98066Pa，放入還原爐中加熱。反應開始溫度為923～973K，在1473K溫度下還原15min。還原反應按下式進行：
xThF4+yZnCl2+(2x+y)Ca→ThxZny+2xCaF2+yCaCl2
反應完成後，可獲得Th-Zn合金。第二步為真空蒸餾脫鋅。即將Th-Zn合金裝入石墨坩堝爐內加熱，在0.98Pa的真空度中、於1543K溫度下蒸餾脫鋅4h，得到的海綿釷純度達99.7%，
釷回收率為94%～96%。前蘇聯和美國用此法進行小規模生產。
熔鹽電解法
工業生產採用ThF4-NaCl-KCl體系電解質，以裝載電解質的石墨槽體作陽極，以鉬或鋼棒作為陰極。電解槽充氬氣後進行電解。當電解溫度為1023～1073K、陰極電流密度為20A/dm2時，電流效率為70%～80%。陰極產物經破碎、水洗、磁選除鐵，再經酸洗、清洗、乾燥得金屬釷粉。釷粉的堆密度為4500kg/m3，純度為99.5%，其典型雜質含量如表2。金屬釷精煉
常採用碘化物熱離解法精煉。這種方法是使粗釷與碘蒸氣在密封容器中於728～753K溫度下起作用，生成易揮發的ThI4，然後ThI4蒸氣在1173～1973K的熾熱釷絲上離解成釷和碘，釷沉積在熾熱釷絲上。
實踐證明，四碘化釷熱離解法除能有效地凈化除去鋁、鈹、鈷、鐵和鋰等金屬雜質外，還能大大降低金屬釷中碳、氧、氮等非金屬雜質的含量，產品純度高達99.96%，硬度低，具可鍛性。 [2]