釷是錒系元素，原子序數90，在元素週期表中，位於錒和鏷之間。釷是目前宇宙中，仍然大量存在的三種原始放射性元素之一（另外兩種是鈾和鉍）。它有6種天然存在的同位素，但其大部分並不穩定，現在自然界中存在的釷，幾乎全是釷-232。釷是在垂死恆星的核心中，透過快中子俘獲過程形成，並透過超新星爆發和中子星合併，分散在整個宇宙中。

在地球上，平均每千克地殼物質中，含有7至13毫克釷，這個含量是鈾的兩到三倍。它並不以單質形式存在，多數以氧化物的形式，與稀土金屬和鉿等金屬的氧化物共生，存在於獨居石等礦物內。由於釷是親土元素，因此在所有的矽酸鹽中也均含少量釷。

釷-232透過非常緩慢的衰變過程，會變成穩定的鉛-208。這條衰變鏈也被稱為釷系列衰變，來自釷-232放射性衰變產生的熱量，是地球內部熱量最主要的來源。

由於一個烏龍事件，釷是先被命名，然後才被發現的元素。

1815年，被譽為現代化學創始人之一的瑞典化學家貝齊裡烏斯，分析一種瑞典出產的礦石時，發現了一種和鋯的氧化物很相似，新的未知金屬的氧化物。他用古代北歐雷神托爾（Thor）命名這一新金屬為Thorine（釷），並給出了它的拉丁名稱Thorium和元素符號Th。由於貝齊裡烏斯是化學界的權威，所以當時的化學家們都承認了這一發現。

可是，貝齊裡烏斯在10年後發表文章說，透過研究更多的相同礦物發現，那些並不是被稱為Thorine新金屬的氧化物，而只是磷酸釔，他撤銷了自己對釷的發現。

到了1828年，貝齊裡烏斯在分析一種來自挪威南部勒峰島上所產的礦石時，發現其中有一種當時未知的元素，於是再次以Thorine命名它。現在已經明確，這種礦石的主要成分是矽酸釷（ThSiO4）。

由於釷在自然界中與稀土元素和鈾緊密結合，非常難以分離，直到1914年，才透過電解法首次分離出比較純的金屬釷。現在製備釷最常用的方法，是在氬氣或真空環境下，用金屬鈣高溫還原氧化釷。

純釷是銀白色的金屬，暴露在空氣中，它會逐漸氧化為灰色，最後變為黑色。它的物理特性與其中氧化物的含量有關，極純的釷，質地柔軟，延展效能很好，適合冷壓和鍛造，它的熔點1750℃，沸點4790℃，密度11。72 克/立方厘米。

粉末狀的金屬釷有自燃性，在砂輪上摩擦釷，能看到它發出白色明亮的火花。

釷的化學性質比較活潑。在標準溫度和壓力下，會被水緩慢的腐蝕，在大多數的稀酸和濃鹽酸、磷酸中，它的溶解速度很慢，但會被髮煙硝酸和王水迅速溶解。除惰性氣體外，釷能與幾乎所有的非金屬元素作用，生成二元化合物。釷在它的化合物中一般以正四價出現，正三價和正二價比較少見，而鹽溶液中，只存在正四價的釷離子。

人們對於釷的利用，最早是透過氧化釷，氧化釷（也叫二氧化釷）是一種白色粉末，熔點達3300℃，是所有金屬氧化物中熔點最高的。

100多年前，英國人發明了煤氣燈，使人類的照明方法向前邁進了一大步。最初，這種燈很不安全，在室內容易發生危險，因此只當做路燈使用

但煤氣燃燒時發出的光並不明亮，後來，馮·韋爾塞巴赫發明並改進了一種用於煤氣燈的燈罩，解決了這一問題。

他用99%的硝酸釷和1%的硝酸鈰溶液，浸泡被織成網狀的布料，製成了燈罩。在高溫下，硝酸釷會分解成氧化釷，氧化釷的高熔點，有助於化合物在火焰中保持固態。而釷在高溫下發出的光，幾乎全部都在可見光譜中，因此能顯著的提高火焰的亮度。

在1892年商業化引入這種新的燈罩之後，它迅速蔓延到整個歐洲，在20世紀初廣泛引入電氣照明之前，煤氣燈罩仍然是歐洲街道照明的最主要方式。不過在煤氣燈燃燒的過程中，產生的氧化釷顆粒會不可避免的飄散到空氣中，透過呼吸進入人體，引起內照射，引發多種疾病和癌症，危害人體健康。在20世紀後，人們對放射性的危害越發重視，這種煤氣燈也逐漸被淘汰。

1931年至1940年代末，人們曾用一種穩定的膠質氧化釷懸浮液，作為血管造影中的放射性對比劑，但這種造影劑會聚集在微血管中，導致區域性放射性過高，引發各種癌症，後來，釷造影劑也逐漸被硫酸鋇和碘化合物所取代。

氧化釷也曾被新增在玻璃中，提高折射率並降低色散，用於製造高質量的光學透鏡，運用在相機和科學儀器的鏡頭中。不過現在同樣被具有類似效果而不具備放射性的稀土氧化物取代。

氧化釷的高熔點性質，也當做主要成分或者作為二氧化鋯的新增劑，用於耐熱陶瓷中，製造實驗室使用的高溫坩堝。

氧化釷還被用在電弧焊中。在鎢電極中摻入1-4%的氧化釷，能增加鎢電極的高溫強度和提高電弧穩定性。不過這種功能，現在也被更安全的鋯、鈰和鑭的氧化物所替代。只有少數廠家因為價格原因，還在製造這種含釷的鎢電極。

自20世紀50年代以來，考慮到放射性危害，許多釷的用途，都被人們用更安全的途徑所取代。但正如之前所說，釷在地球上廣泛存在，即使不特意開採，釷也會作為稀土金屬生產的副產品存在。近年來對稀土金屬的開發利用，也讓釷的產量隨之增加。如何利用這些釷資源，變廢為寶，也是近年來人們在研究的課題。

把釷當做核燃料開發，是目前釷資源最有前景的利用途徑。

現在人們對核能的利用，通常是透過鈾-235的裂變反應。按照目前估計的核能發展趨勢，地球上的鈾-235儲量，將與化石能源幾乎同時枯竭，人類正在面臨核燃料鈾-235缺乏的危機。

而同為放射性元素的釷，在地殼中的儲量大約是鈾的3倍。但自然界中存在的釷-232並不會自發裂變。不過人們研究發現，釷-232能吸收中子，轉變成釷-233，釷-233的半衰期僅為21。83分鐘，會透過β衰變成鏷-233。鏷-233的半衰期為27天，會再次透過β衰變為鈾-233。鈾-233是易裂變的，可以像鈾-235或者鈽-239一樣用作核燃料。當鈾-233經歷核裂變時

發射的中子可以進一步撞擊釷-232原子核，繼續迴圈這一過程。

和傳統的鈾-235裂變相比，釷在地殼中的含量更高，更廉價。其次，使用釷作為核燃料更安全。與傳統鈾反應堆產生的核廢料中含有大量易於生產核武器的核燃料鈽-239相比，釷-鈾核燃料不適於生產武器級核燃料，只能用於產生核能，避免了核能利用過程中的核武器擴散風險。而且，它反應過程中產生的危險廢料也相對較少，僅為鈾的萬分之一，並且可以在100年內衰變為沒有放射性的物質，對現有的核廢料也能夠再利用，實現新一代綠色、和平的核利用。

基於以上的優點，各國近年來都在大力研究基於釷的核能系統。我國的釷基熔鹽堆核能系統（TMSR）也取得了重要突破，但離這項技術商業化利用還需要時間。

不過我們相信，這項難關終將能夠被克服，在未來，釷核能技術一定會蓬勃發展，給我們帶來揚眉“釷”氣的生活！