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 |
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| 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 | |
| 편광성 볼륨 | 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.,1x106S m-1 | |
| 냉동/녹는 점: | 1750oC,2023K |
토륨 막대가 있습니다. 사진학과 에너지
발견의 토륨
토륨에 의해 발견되었습 Jöns 야곱 Berzelius1828 년에,스톡홀름,스웨덴에서 후 그가 받은 샘플의 특별한 검정 미네랄이스 Esmark 찾는 섬에 가까운 결,노르웨이.,
미네랄 포함하의 큰 숫자를 알려진 요소를 포함하여 철,망간,납,주석과 우라늄 플러스 다른 물질 Berzelius 라인으로 구입하실 수 있습니다.
그는 광물에 새로운 원소가 포함되어 있다고 결론을 내렸다.
그는 스칸디나비아 신 토르에게 경의를 표하여 검은 광물 토 라이트라고 불렀습니다.
그의 분석은 토 라이트의 57.91%가 토륨이라고 불리는 제안 된 새로운 원소의 산화물임을 나타냈다. (1)
을 분리 토륨 금속,Berzelius 을 발견한 가장 효과적인 방법이었고 반응하는 토륨 염화칼륨 산출하기 위해,칼륨 염화물과 토륨., (Berzelius 는 토륨 산화물을 탄소와 혼합하고 염소 가스의 흐름에서 적열로 가열하여 토륨을 염화물로 만들었다.)(2)
Berzelius 의 격리의 토륨에서 그 염화를 사용하여 칼륨었와 유사한 방법에 의해 사용 뵐러와 Bussy 분리 베릴륨 1828 년에 의해 Ørsted 격리 알루미늄 1825.
토륨을 발견되었을 수 있는 방사성에 의해 게르하르트 슈미트 1898 년에 첫 번째 요소는 후에 우라늄을 식별합니다.
Marie Curie 도 같은 해 후반에 독립적으로 이것을 발견했습니다., (3)
1900 년대 초 어니스트 러더퍼드 및 프레드릭 소니는 토륨 부로 다른 요소에 고정 속도로–키에서 검색을 우리의 이해의 방사성 요소입니다. (4),(5)
고순도 토륨 금속을 생산하는 방법은 1925 년 Anton Eduard van Arkel 과 Jan Hendrik de Boer 에 의해 발견되었습니다. 토륨 요오드화물은 순수한 토륨의 결정 막대를 만드는 백색 뜨거운 텅스텐 필라멘트에 분해됩니다. (6)
토륨을 발견하기 전에 Berzelius 는 1803 년에 세륨과 1817 년에 셀레늄이라는 두 가지 다른 요소를 발견했습니다.,
Jöns 야곱 Berzelius. Royal Swedish Academy Of Sciences 의 초상화
토륨-232 붕괴 사슬. 이것은 토륨이 자연적으로하는 일입니다. 그러나 우리가 중성자로 그것을 포격하면 우리는 핵 에너지를 생성 할 수있는 우라늄 233 을 만들 수 있습니다.,(사진:BatesIsBack)
외관과 특성
유해 효과:
토륨은 방사능은 없습니다. 그것은 오랜 기간 동안 남아있을 수있는 인간의 뼈를 포함하여 살아있는 동물의 뼈에 수집합니다. (7)
적 특성.
토륨은 방사성,밝은,부드러운,은빛 흰색 금속,음 매우 천천히(통해 많은 개월)검은색 산화물. 가장 안정한 동위 원소는 토륨-232 이며 반감기는 14.05 억년이다., 지구상에서 발견되는 토륨의 거의 100%는 토륨-232 이며,이는 반감기가 길기 때문에 약간 방사성입니다. (우라늄-235 의 반감기는 7 억년으로 20 의 요인으로 짧아진다.)
토륨은 화학적으로 반응성이며 산소,수소,할로겐 및 황에 의해 공격받습니다. (6)토륨 분말은 발열 성이다(공기 중에 자발적으로 발화한다). (7)
토륨은 이형성이며 1360oC 이상의 얼굴 중심 큐빅에서 몸 중심 큐빅으로 변합니다., (6)
토륨 가장 큰 액체 범위의 모든 요소에 걸쳐,3000 도 사이 녹는점의 2023K(1750oC)과 끓는점의 5063K(4790oC).
이산화 토륨(토리아)은 알려진 산화물의 가장 높은 융점을 갖는다.
거의 모든 자연적으로 발생하는 토륨은 토륨-232 는 붕괴에 천천히 그룹 2 라듐 금속으로 방출의 알파 입니다.,
토륨-232 으로 변환할 수 있는 열(slow)중성자와 핵분열을 우라늄 233 을 통해 다음과 같은 반응 서열:
제 232 미결 입+n⇒233Th
ß 부패 ß 부패
233Th⇒233Pa⇒233U
분열의 우라늄 233 을 제공할 수 있는 중성자 사이클을 시작하 again. 이 반응주기는 토륨주기로 알려져 있습니다. (6)
토륨의 용도
미래에 대한 흥미로운 가능성은 토륨으로 원자로에 연료를 공급하는 것입니다., 토륨은 우라늄보다 지구상에서 더 풍부 할뿐만 아니라 채굴 된 토륨 1 톤은 채굴 된 우라늄 200 톤만큼의 에너지를 생산할 수 있습니다. (8)
차이에 출력된 에너지의 두 가지 요소가 발생하기 때문에 가장 우라늄 채굴는 우라늄 238 하지 않는 핵분열. (자연 발생 우라늄은 99%이상의 우라늄 238 이며 균열 우라늄 235 의 약 0.7%에 불과하다.)거의 모든 채굴 토륨,그러나,쉽게 만들 수 있습으로 핵분열성 우라늄은 동위 원소는 우라늄-233 을 통해 중성자 사격(위와 같이).,
낭비에서속 원자로 이상을 잃게 위험한 방사능에 대한 후 400-500 년 동안에 비해 많은 수천 년을 위한 핵 폐기 생산된 오늘입니다. (8)
토륨 연료 연구는 미국과 인도를 포함한 여러 국가에서 계속되고있다. (9)
토륨의 대부분의 비핵 용도는 산화물의 고유 한 특성에 의해 구동됩니다.
이산화 토륨은 19 세기에 Welsbach 가스 맨틀에 사용되었으며 오늘날이 맨틀은 여전히 캠핑 랜턴에서 발견 될 수 있습니다., (토륨 이산화탄소의 매우 높은 녹는 점을 보장 그 단,빛나는 강렬한 밝은 흰색 빛의 온도등의 불타는 가스입니다.)
이산화 토륨은 내열성 세라믹에 사용됩니다.
유리를 포함하는 토륨 이산화탄소는 높은 굴절률과 낮은 분산,그래서 토륨 이산화탄소는 추가 유리에 사용하기 위해 고품질의 렌즈 및 과학적인 장비입니다.
토륨-마그네슘 합금은 항공 우주 산업에서 항공기 엔진에 사용됩니다. 이 합금은 경량이며 고온에서 우수한 강도와 내 크리프 성을 가지고 있습니다.,
토륨은 전구에 텅스텐 필라멘트를 코팅하는 데 사용됩니다.
에 대한 수요는 토륨에 non-원자력 응용 프로그램은 감소하기 때문에 환경 및 건강 문제 때문에 그것의 방사능.
풍요와 동위 원소
풍요 지구의 지각:백만 중량 당 6 부,두더지에 의한 백만 당 0.5 부
풍요 태양계:0.,3parts per billion by weight,2 부당 조에 의해 몰
비용,순수:$100g 당
비용,대량:$100g 당
Source:토륨은 발견되지 않았 자연 속에서 자유롭지만에서 발견되는 숫자의 미네랄:주로 모나자이트 및 bastnasite. 상업적으로 토륨은 모나자이트 모래(인산염 광물)에서 추출됩니다. 모나자이트의 화학적 불활성은 추출을 복잡하고 다단계 공정으로 만든다. (6)
토륨 금속은 무수 염화 토륨을 칼슘과 전기 분해하여 분리 할 수 있습니다.,
동위 원소:토륨은 반감기가 알려진 28 개의 동위 원소를 가지고 있으며 질량 수는 210~237 입니다. 모두 방사성입니다. 가장 안정한 동위 원소는 232 번째이며,반감기는 14.05 억년이며 거의 100%가 풍부합니다.
- 분기별 저널의,과학,문학과 예술이다.,영국의 왕실 주입.,7 월 12 월 1829p412.
- Jöns Jacob Berzelius,과학,문학 및 예술의 분기 별 저널.,영국의 왕실 주입.,,1 월 6 월 1830,p88.
- 로렌스 Badash,토륨의 방사능의 발견.,화학 교육 저널,(1966 년 4 월)p219.
- 어니스트 러더퍼드,방사능의 원인과 성격.,넬슨의 러더퍼드 경의 수집 된 논문,권. 1,472-94 쪽.
- Jean Pierre Adloff,Robert Guillaumont,방사선 화학의 기초.,CRC 프레스,1993,p2.
- M.S.Wickleder,B.Fourest,P.K.Dorhout,악티 나이드 및 트랜스 액티 나이드 원소의 화학.,스프링거.,권 1.3,p53-63.,
- Argonne National Laboratory,Thorium Human Health Fact Sheet
- Carlo Rubbia,Thorium 을 사용하면 원자력의 위험을 줄일 수 있습니다., 2011.
- 세계 핵협회,토륨
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"Thorium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 18 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/thorium.html>.