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
polariseerbaarheid 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
vriespunt/smeltpunt:	1750 oC, 2023 K

Thoriumstaven. Foto: Department of Energy

ontdekking van Thorium

Dr. Doug Stewart

Thorium werd ontdekt door Jöns Jacob Berzelius in 1828 in Stockholm, Zweden, nadat hij een monster van een ongewoon zwart mineraal van Hans Esmark had ontvangen, gevonden op een eiland in de buurt van Brevik, Noorwegen.,

het mineraal bevatte een groot aantal bekende elementen, waaronder ijzer, mangaan, Lood, tin en uranium plus een andere stof die Berzelius niet kon identificeren.

hij concludeerde dat het mineraal een nieuw element bevatte.hij noemde het zwarte mineraal thoriet, ter ere van de Scandinavische god Thor. zijn analyse wees uit dat 57,91% van thoriet een oxide was van het voorgestelde nieuwe element, dat hij thorium noemde. (1)

om thoriummetaal te isoleren, vond Berzelius de meest effectieve methode om thoriumchloride met kalium te reageren, om kaliumchloride en thorium te produceren., (Berzelius maakte thoriumchloride door thoriumoxide te mengen met koolstof en te verhitten tot roodwarmte in een stroom chloorgas.) (2) Berzelius ‘ isolatie van thorium uit zijn chloride met behulp van kalium was vergelijkbaar met de methode die Wöhler en Bussy gebruikten om beryllium te isoleren in 1828 en Ørsted om aluminium te isoleren in 1825.in 1898 ontdekte Gerhard Schmidt dat Thorium radioactief was – het eerste element na uranium dat als zodanig werd geïdentificeerd.

Marie Curie vond dit later in hetzelfde jaar onafhankelijk van elkaar., (3) in de vroege jaren 1900 ontdekten Ernest Rutherford en Frederick Soddy dat thorium met een vaste snelheid in andere elementen verging – een belangrijke ontdekking in ons begrip van de radioactieve elementen. (4), (5)

een methode voor de productie van thoriummetaal met een hoge zuiverheid werd in 1925 ontdekt door Anton Eduard van Arkel en Jan Hendrik de Boer. Thoriumjodide wordt afgebroken op een witgloeiend wolfraam filament waardoor een kristallen bar van puur thorium. (6) voor zijn ontdekking van thorium had Berzelius twee andere elementen ontdekt, cerium in 1803 en selenium in 1817.,

Jöns Jacob Berzelius. Een portret van de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen

India ‘ s experimentele Thorium splijtstofcyclus kernreactor. NDTV rapport.

Thorium-232 vervalketen. Dit is wat thorium natuurlijk doet. Als we het echter bombarderen met neutronen kunnen we uranium-233 maken, waaruit we kernenergie kunnen opwekken.,(Foto: BatesIsBack)

voorkomen en kenmerken

schadelijke effecten:

Thorium is radioactief. Het verzamelt in levende dierlijke botten, met inbegrip van menselijk bot, waar het kan blijven voor een lange periode van tijd. (7)

kenmerken:

Thorium is een radioactief, helder, zacht, zilverwit metaal, dat extreem langzaam (gedurende vele maanden) aan het zwarte oxide kleurt. De meest stabiele isotoop is thorium-232, met een halfwaardetijd van 14,05 miljard jaar., Bijna 100% van het thorium op aarde is thorium-232, dat slechts licht radioactief is omdat het zo ‘ n lange halfwaardetijd heeft. (De halfwaardetijd van Uranium-235 is 700 miljoen jaar, een factor 20 korter.)

Thorium is chemisch reactief en wordt aangevallen door zuurstof, waterstof, halogenen en zwavel. (6) Thoriumpoeder is pyrofoor (ontbrandt spontaan in de lucht). (7)

Thorium is dimorf en verandert van vlak-gecentreerde kubiek in lichaam-gecentreerde kubiek boven 1360 oC., (6)

Thorium heeft het grootste vloeistofbereik van elk element, met een temperatuur van meer dan 3000 graden tussen het smeltpunt van 2023 k (1750 oC) en het kookpunt van 5063 k (4790 oC).

Thoriumdioxide (thoria) heeft het hoogste smeltpunt van alle bekende oxiden.

bijna alle natuurlijk voorkomende thorium is thorium-232, dat langzaam vervalt tot groep 2 metaal radium door emissie van alfadeeltjes.,

Thorium-232 kan door thermische (langzame) neutronen worden omgezet in splijtbaar uranium-233 via de volgende reactiesequentie:

kernsplijting van het uranium-233 kan neutronen leveren om de cyclus opnieuw te starten. Deze reactiecyclus staat bekend als de thoriumcyclus. (6)

gebruik van Thorium

een interessante mogelijkheid voor de toekomst is het aanwakkeren van kernreactoren met thorium., Niet alleen is thorium overvloediger op aarde dan uranium, maar 1 ton gedolven thorium kan zoveel energie produceren als 200 ton gedolven uranium. (8)

het verschil in de energie-output van de twee elementen ontstaat omdat het grootste deel van het gewonnen uranium uranium-238 is, dat niet splijtbaar is. (Natuurlijk voorkomende uranium is meer dan 99% uranium-238 met slechts ongeveer 0,7% van het splijtbaar uranium-235.(‘) Bijna alle gewonnen thorium kan echter gemakkelijk in de splijtbare uraniumisotoop uranium-233 worden omgezet door middel van neutronenbombardementen (zoals hierboven aangegeven).,naar verwachting zal het afval van een thoriumreactor na ongeveer 400 à 500 jaar zijn gevaarlijke radioactiviteit verliezen, vergeleken met vele duizenden jaren voor het thans geproduceerde kernafval. (8) het onderzoek naar Thoriumbrandstoffen wordt voortgezet in verschillende landen, waaronder de VS en India. (9)

De meeste niet-nucleaire toepassingen van thorium worden aangedreven door de unieke eigenschappen van het oxide.

Thoriumdioxide werd in de 19e eeuw gebruikt in gasmantels van Welsbach en tegenwoordig zijn deze mantels nog steeds te vinden in campinglantaarns., (Thoriumdioxide ‘ s zeer hoge smeltpunt zorgt ervoor dat het vast blijft, gloeiend met een intens, helder wit licht bij de temperatuur van het brandende gas van de lantaarn.)

Thoriumdioxide wordt gebruikt voor hittebestendig keramiek.

glas dat thoriumdioxide bevat, heeft een hoge brekingsindex en een lage dispersie, zodat thoriumdioxide wordt toegevoegd aan glas voor gebruik in hoogwaardige lenzen en wetenschappelijke apparatuur.

Thorium-magnesiumlegeringen worden gebruikt in de lucht-en ruimtevaartindustrie voor vliegtuigmotoren. Deze legeringen zijn lichtgewicht en hebben uitstekende sterkte en kruipweerstand bij hoge temperaturen.,

Thorium wordt gebruikt om wolfraamfilamenten in gloeilampen te coaten.

de vraag naar thorium in niet-nucleaire toepassingen neemt af vanwege milieu-en gezondheidsrisico ‘ s als gevolg van de radioactiviteit ervan.

abundantie en isotopen

abundantie aardkorst: 6 gewichtsdelen per miljoen, 0,5 gewichtsdelen per miljoen mol

abundantie zonnestelsel: 0.,3 gewichtsdelen per miljard, 2 gewichtsdelen per biljoen mol

kosten, zuiver: $ per 100 g

kosten, bulk: $ per 100 g

bron: Thorium wordt niet vrij gevonden in de natuur, maar wordt gevonden in een aantal mineralen: voornamelijk Monaziet en bastnasiet. Commercieel wordt thorium gewonnen uit monazitezand (fosfaatmineraal). De chemische inertheid van monazite maakt extractie een complex en meerfasig proces. (6)

Thoriummetaal kan worden geïsoleerd door elektrolyse van het watervrije thoriumchloride met calcium.,

isotopen: Thorium heeft 28 isotopen waarvan de halfwaardetijden bekend zijn, met massanummers 210 tot 237. Ze zijn allemaal radioactief. De meest stabiele isotoop is 232Th, met een halfwaardetijd van 14,05 miljard jaar en een overvloed van vrijwel 100%.

1. The Quarterly Journal of Science, Literature and Art., De Koninklijke instelling van Groot-Brittannië., Juli tot December 1829 p412.Jöns Jacob Berzelius, The Quarterly Journal of Science, Literature and Art., De Koninklijke instelling van Groot-Brittannië.,, Januari tot juni 1830, p88.Lawrence Badash, de ontdekking van thorium ‘ s radioactiviteit., Journal of Chemical Education, (April 1966) p219. Ernest Rutherford, de oorzaak en aard van radioactiviteit., The Collected Papers of Lord Rutherford of Nelson, Vol. 1, blz. 472-94. Jean Pierre Adloff, Robert Guillaumont, Fundamentals of Radiochemistry., CRC Press, 1993, p2.
2. M. S. Wickleder, B. Fourest, P. K. Dorhout, the Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. Springer., Vol 1.3, p53-63.,
3. Argonne National Laboratory, Thorium Human Health factsheet
4. Carlo Rubbia, het gebruik van Thorium kan het risico op kernenergie verminderen., 2011.
5. World Nuclear Association, Thorium

Cite this Page

kopieer en plak een van de volgende links:

<a href="https://www.chemicool.com/elements/thorium.html">Thorium</a>

or

<a href="https://www.chemicool.com/elements/thorium.html">Thorium Element Facts</a>

om deze pagina in een academisch document te citeren, gebruik dan de volgende MLA-compliant citation:

"Thorium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 18 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/thorium.html>.