The chemical element thorium is classed as an actinide metal. It was discovered in 1828 by Jöns Jacob Berzelius.
Data Zone
| Classification: | Thorium is an actinide metal |
| Color: | silvery |
| Atomic weight: | 232.,0381, no stable isotopes |
| State: | solid |
| Melting point: | 1750 oC, 2023 K |
| Boiling point: | 4790 oC, 5063 K |
| Electrons: | 90 |
| Protons: | 90 |
| Neutrons in most abundant isotope: | 142 |
| Electron shells: | 2,8,18,32,18,10,2 |
| Electron configuration: | 6d2 7s2 |
| Density @ 20oC: | 11.7 g/cm3 |
| Atomic volume: | 19.,9 cm3/mol |
| Structure: | face-centered cubic |
Show more, including: Heats, Energies, Oxidation,
Reactions, Compounds, Radii, Conductivities
| Atomic volume: | 19.9 cm3/mol | |
| Structure: | face-centered cubic | |
| Specific heat capacity | 0.113 J g-1 K-1 | |
| Heat of fusion | 16.1 kJ mol-1 | |
| Heat of atomization | 575 kJ mol-1 | |
| Heat of vaporization | 514.,4 kJ mol-1 | |
| 1st ionization energy | 587 kJ mol-1 | |
| 2nd ionization energy | 1110 kJ mol-1 | |
| 3rd ionization energy | 1930 kJ mol-1 | |
| Electron affinity | – | |
| Minimum oxidation number | 0 | |
| Min. common oxidation no. | 0 | |
| Maximum oxidation number | 4 | |
| Max. common oxidation no. | 4 | |
| Electronegativity (Pauling Scale) | 1.,3 | |
| Polarizability volume | 32.,e(s) | ThH2, Th4H15 |
| Chloride(s) | ThCl4 | |
| Atomic radius | 179 pm | |
| Ionic radius (1+ ion) | – | |
| Ionic radius (2+ ion) | – | |
| Ionic radius (3+ ion) | – | |
| Ionic radius (1- ion) | – | |
| Ionic radius (2- ion) | – | |
| Ionic radius (3- ion) | – | |
| Thermal conductivity | 54 W m-1 K-1 | |
| Electrical conductivity | 7.,1 x 106 S m-1 | |
| Fagyasztás/Olvadáspont: | 1750 oC, 2023 K |
tórium rudak. Fotó: Department of Energy
a tórium felfedezése
tóriumot Jöns Jacob Berzelius fedezte fel 1828-ban Stockholmban, Svédországban, miután Hans Esmark szokatlan fekete ásványból vett mintát, amelyet a norvégiai Brevikhez közeli szigeten találtak.,
az ásvány számos ismert elemet tartalmazott, köztük vasat, mangánt, ólmot, ónt és uránt, valamint egy másik anyagot, amelyet Berzelius nem tudott azonosítani.
arra a következtetésre jutott, hogy az ásvány Új elemet tartalmaz.
a fekete ásványi thoritot hívta a skandináv isten, Thor tiszteletére.
elemzése azt mutatta, hogy a thorit 57, 91% – a A javasolt új elem oxidja, amelyet tóriumnak nevezett. (1)
a tórium fém izolálásához Berzelius úgy találta, hogy a leghatékonyabb módszer a tórium-klorid káliummal való reagálása, kálium-klorid és tórium előállítása., (Berzelius tórium-kloridot készített azzal, hogy a tórium-oxidot szénnel keverte, és klórgázáramban vörös hővé melegítette.) (2)
Berzelius tóriumnak a kloridból káliummal történő izolálása hasonló volt a Wöhler és Bussy által a berillium izolálására 1828-ban, Ørsted pedig az alumínium izolálására 1825-ben alkalmazott megközelítéshez.
A tóriumot Gerhard Schmidt fedezte fel 1898 – ban-az első elem az urán után, amelyet ilyenként azonosítottak.
Marie Curie is ezt találta, függetlenül, még ugyanebben az évben., (3)
az 1900 – as évek elején Ernest Rutherford és Frederick Soddy megállapították, hogy a tórium rögzített sebességgel más elemekké bomlik-ez kulcsfontosságú felfedezés a radioaktív elemek megértésében. (4), (5)
Anton Eduard van Arkel és Jan Hendrik de Boer 1925-ben fedezték fel a nagy tisztaságú tórium fém előállítására szolgáló módszert. A tórium-jodid egy fehér forró volfrámszálon bomlik, amely tiszta tórium kristályrúdját hozza létre. (6)
a tórium felfedezése előtt Berzelius két másik elemet is felfedezett, a cériumot 1803-ban és a szelént 1817-ben.,
Jöns Jacob Berzelius. Portré a Svéd Királyi Tudományos Akadémiáról
tórium-232 bomláslánc. Ez az, amit a tórium természetesen csinál. Ha azonban neutronokkal bombázzuk, akkor urán-233-at tudunk előállítani, amelyből atomenergiát tudunk előállítani.,(Fotó: BatesIsBack)
megjelenés és jellemzők
káros hatások:
a tórium radioaktív. Összegyűjti az élő állati csontokat, beleértve az emberi csontokat is, ahol hosszú ideig maradhat. (7)
jellemzők:
a tórium radioaktív, fényes, puha, ezüstös-fehér fém, amely rendkívül lassan (több hónap alatt) a fekete-oxid felé süllyed. A legstabilabb izotóp a tórium-232, felezési ideje 14,05 milliárd év., A Földön található tórium közel 100% – a a tórium-232, amely csak kissé radioaktív, mert ilyen hosszú felezési ideje van. (Az urán-235 felezési ideje 700 millió év, 20-szor rövidebb.)
a tórium kémiailag reaktív, és oxigén, hidrogén, halogének és kén támadja meg. (6) a Tóriumpor piroforos (spontán gyullad a levegőben). (7)
a tórium dimorf, az arcközpontú köbről a testközpontú köbre változik 1360 oC felett., (6)
a tórium bármely elem legnagyobb folyadéktartományával rendelkezik, olvadáspontja 2023 k (1750 oC) és forráspontja 5063 k (4790 oC) között több mint 3000 fokos.
a tórium-dioxid (thoria) bármely ismert oxid legmagasabb olvadáspontja.
szinte az összes természetben előforduló tórium a tórium-232, amely lassan bomlik a 2.csoportba tartozó fém rádiumra alfa-részecskék kibocsátásával.,
a tórium-232 termikus (lassú) neutronokkal hasadható urán-233-ra alakítható át a következő reakciósoron keresztül:
232th + n ⇒ 233th
ß bomlás ß
233pa ⇒ 233u
Az urán-233 neutronokat képes biztosítani a ciklus újbóli elindításához. Ezt a reakcióciklust tórium ciklusnak nevezik. (6)
a tórium használata
izgalmas lehetőség a jövőre nézve a tóriummal működő atomreaktorok táplálása., Nem csak a tórium gazdagabb a Földön, mint az urán, de 1 tonna bányászott tórium annyi energiát képes előállítani, mint 200 tonna bányászott urán. (8)
a két elem energiakibocsátásának különbsége azért merül fel, mert a legtöbb bányászott urán urán-238, amely nem hasadó. (Természetesen előforduló urán több mint 99% urán-238 csak mintegy 0,7% a hasadó urán-235.) Szinte az összes bányászott tórium azonban neutronbombázással (a fentiek szerint) könnyen előállítható a hasadó urán izotóp urán-233-ba.,
a tórium reaktorból származó hulladék várhatóan 400-500 év után elveszíti veszélyes radioaktivitását, szemben a ma előállított nukleáris hulladék sok ezer évvel. (8)
a tórium üzemanyag-kutatás több országban, köztük az USA-ban és Indiában is folytatódik. (9)
a tórium legtöbb nem nukleáris felhasználását az oxid egyedi tulajdonságai vezérlik.
a tórium-dioxidot a 19. században használták a Welsbach gázpalackokban, ma ezek a köpenyek még mindig megtalálhatók a kempinglámpákban., (A tórium-dioxid nagyon magas olvadáspontja biztosítja, hogy szilárd maradjon, erős, fényes fehér fénnyel ragyogva a lámpa égő gázának hőmérsékletén.)
a tórium-dioxidot hőálló kerámiákhoz használják.
a tórium-dioxidot tartalmazó üveg magas törésmutatóval és alacsony diszperzióval rendelkezik, ezért tórium-dioxidot adnak az üveghez kiváló minőségű lencsékhez és tudományos berendezésekhez.
tórium-magnézium ötvözeteket használnak a repülőgépiparban repülőgépmotorokhoz. Ezek az ötvözetek könnyűek, kiváló szilárdságúak és magas hőmérsékleten kúszásállóságúak.,
A tóriumot a volfrámszálak izzókban történő bevonására használják.
a nem nukleáris alkalmazásokban a tórium iránti kereslet csökken a radioaktivitás miatti környezeti és egészségügyi aggályok miatt.
Abundance and Isotopes
Abundance earth ‘ s crust: 6 parts per million by weight, 0.5 parts per million by moles
Abundance solar system: 0.,3 rész / milliárd tömeg, 2 rész / billió moles
költség, tiszta: $ per 100g
költség, ömlesztett: $ per 100g
Forrás: tórium nem található szabad a természetben, de megtalálható számos ásványi anyag: elsősorban monazit és bastnasite. A kereskedelemben a tóriumot monazit homokból (foszfát ásvány) nyerik ki. A monazit kémiai tehetetlensége miatt az extrakció összetett és többlépcsős folyamat. (6)
a Tóriumfém izolálható a vízmentes tórium-klorid kalciummal történő elektrolízisével.,
izotópok: a Tóriumnak 28 izotópja van, amelyek felezési ideje ismert,tömegszáma 210-237. Minden radioaktív. A legstabilabb izotóp a 232., felezési ideje 14,05 milliárd év, a bősége pedig gyakorlatilag 100 százalék.
- the Quarterly Journal of Science, Literature and Art., Nagy-Britannia Királyi Institúrája., Július-December 1829 p412.
- Jöns Jacob Berzelius, the Quarterly Journal of Science, Literature and Art., Nagy-Britannia Királyi Institúrája.,, Január-június 1830, p88.
- Lawrence Badash, a tórium radioaktivitásának felfedezése., Journal of Chemical Education, (április 1966) p219.
- Ernest Rutherford, a radioaktivitás oka és jellege., Lord Rutherford, Nelson, Vol. 1, 472-94.o.
- Jean Pierre Adloff, Robert Guillaumont, a Radiokémia alapjai., CRC Press, 1993, p2.
- M. S. Wickleder, B. Fourest, P. K. Dorhout, the Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements., Springer., Vol 1.3, p53-63.,
- Argonne National Laboratory, Thorium Human Health Fact Sheet
- Carlo Rubbia, a tórium használata csökkentheti az atomenergia kockázatát., 2011.
- a Világ Nukleáris társaság, Tórium
Idézni ezt az Oldalt
Az online összekapcsolása, kérem másolja be az alábbi:
<a href="https://www.chemicool.com/elements/thorium.html">Thorium</a>
vagy
<a href="https://www.chemicool.com/elements/thorium.html">Thorium Element Facts</a>
cite ez az oldal egy tudományos dokumentum, kérjük, használja a következő KÉPVISELŐ-kompatibilis idézet:
"Thorium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 18 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/thorium.html>.