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
objętość polaryzacji	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
temperatura zamarzania/topnienia:	1750 oC, 2023 K

pręty torowe. Photo: Department of Energy

odkrycie toru

Tor został odkryty przez Jönsa Jacoba Berzeliusa w 1828 roku w Sztokholmie w Szwecji po otrzymaniu próbki niezwykłego czarnego minerału od Hansa Esmarka znalezionego na wyspie w pobliżu Brevik w Norwegii.,

minerał zawierał dużą liczbę znanych pierwiastków, w tym żelaza, manganu, ołowiu, cyny i uranu oraz inną substancję, której Berzelius nie był w stanie zidentyfikować.

doszedł do wniosku, że minerał zawiera nowy pierwiastek.

nazwał czarny minerał thoryt, na cześć skandynawskiego boga Thora.

jego analiza wykazała, że 57,91% torytu jest tlenkiem proponowanego nowego pierwiastka, który nazwał toru. (1)

aby wyizolować Metal toru, Berzelius stwierdził, że najskuteczniejszą metodą była reakcja chlorku toru z potasem, w celu uzyskania chlorku potasu i toru., (Berzelius wytwarzał chlorek toru przez zmieszanie tlenku toru z węglem i ogrzewanie do czerwonego ciepła w strumieniu chloru gazowego.) (2)

Izolacja toru przez Berzeliusa z chlorku potasu była podobna do metody stosowanej przez Wöhlera i Bussy ' ego do izolowania berylu w 1828 roku i przez Ørsteda do izolowania aluminium w 1825 roku.

Tor został odkryty przez Gerharda Schmidta w 1898 roku jako pierwszy pierwiastek po Uranie, który został zidentyfikowany jako taki.

Maria Curie odkryła to również, niezależnie, jeszcze w tym samym roku., (3)

na początku XX wieku Ernest Rutherford i Frederick Soddy odkryli, że tor rozpada się na inne pierwiastki w stałym tempie – kluczowym odkryciem w naszym rozumieniu pierwiastków radioaktywnych. (4), (5)

metoda wytwarzania metalu toru o wysokiej czystości została odkryta w 1925 roku przez Antona Eduarda van Arkela i Jana Hendrika de Boera. Jodek toru rozkłada się na białym gorącym żarniku wolframowym, tworząc Kryształowy Pasek czystego toru. (6)

przed odkryciem toru, Berzelius odkrył dwa inne pierwiastki, ceru w 1803 i selenu w 1817.,

Jöns Jacob Berzelius. A portrait from the Royal Swedish Academy of Sciences

Indyjski eksperymentalny reaktor jądrowy z cyklem paliwowym toru. Raport NDTV.

Łańcuch rozpadu toru-232. To właśnie robi tor w sposób naturalny. Jeśli jednak bombardujemy go neutronami, możemy stworzyć uran-233, z którego możemy wytwarzać energię jądrową.,(Zdjęcie: BatesIsBack)

wygląd i właściwości

szkodliwe skutki:

Tor jest radioaktywny. Zbiera w żywych kości zwierzęcych, w tym ludzkich kości, gdzie może pozostać przez długi okres czasu. (7)

charakterystyka:

Tor jest radioaktywnym, jasnym, miękkim, srebrzystobiałym metalem, który bardzo powoli (przez wiele miesięcy) matowieje do tlenku czarnego. Najbardziej stabilnym izotopem jest tor-232, którego okres półtrwania wynosi 14,05 miliarda lat., Prawie 100% toru znalezionego na Ziemi to tor-232, który jest tylko nieznacznie radioaktywny, ponieważ ma tak długi okres półtrwania. (Okres półtrwania uranu-235 wynosi 700 milionów lat, krótszy o współczynnik 20.)

Tor jest reaktywny chemicznie i jest atakowany przez tlen, wodór, halogeny i siarkę. (6) proszek toru jest piroforyczny (zapala się spontanicznie w powietrzu). (7)

Tor jest dimorficzny, zmienia się z sześciennego skupionego na twarzy na sześcienny skupiony na ciele powyżej 1360 oC., (6)

tor ma największy zakres cieczy spośród wszystkich pierwiastków, obejmujący ponad 3000 stopni między jego temperaturą topnienia 2023 K (1750 oC) a jego temperaturą wrzenia 5063 K (4790 oC).

dwutlenek toru (thoria) ma najwyższą temperaturę topnienia spośród wszystkich znanych tlenków.

prawie cały naturalnie występujący Tor To Tor-232, który powoli rozpada się do Radu metalowego grupy 2 poprzez emisję cząstek alfa.,

Tor-232 może być przekształcony przez termiczne (powolne) neutrony do rozszczepialnego uranu-233 w następującej sekwencji reakcji:

rozszczepienie uran-233 może dostarczyć neutrony do ponownego rozpoczęcia cyklu. Ten cykl reakcji jest znany jako cykl toru. (6)

wykorzystanie toru

ekscytującą możliwością na przyszłość jest zasilanie reaktorów jądrowych torem., Nie tylko Tor jest bardziej obfity na Ziemi niż uran, ale 1 tona wydobywanego toru może wytworzyć tyle energii, co 200 ton wydobywanego uranu. (8)

różnica w energii wyjściowej dwóch pierwiastków powstaje, ponieważ większość wydobywanego uranu to uran-238, który nie jest rozszczepialny. (Naturalnie występujący uran to ponad 99% uranu-238 z tylko około 0,7% rozszczepialnego uranu-235.) Prawie cały wydobyty Tor można jednak łatwo przekształcić w rozszczepialny izotop uranu uranu-233 poprzez bombardowanie neutronowe (jak pokazano powyżej).,

oczekuje się, że odpady z reaktora torowego stracą swoją niebezpieczną radioaktywność po około 400-500 latach, w porównaniu z wieloma tysiącami lat dla odpadów jądrowych produkowanych obecnie. (8)

badania nad paliwem torowym są kontynuowane w kilku krajach, w tym w USA i Indiach. (9)

większość zastosowań toru nienuklearnego wynika z unikalnych właściwości jego tlenku.

dwutlenek toru był używany w płaszczach gazowych Welsbachów w XIX wieku, a dziś nadal można go znaleźć w lampionach kempingowych., (Bardzo wysoka temperatura topnienia dwutlenku toru zapewnia, że pozostaje on stały, świecący intensywnym, jasnym białym światłem w temperaturze płonącego gazu latarni.)

dwutlenek toru jest stosowany do ceramiki odpornej na ciepło.

Szkło zawierające dwutlenek toru ma wysoki współczynnik załamania światła i niską dyspersję, więc dwutlenek toru jest dodawany do szkła w celu zastosowania w wysokiej jakości soczewkach i sprzęcie naukowym.

stopy torowo-magnezowe są stosowane w przemyśle lotniczym do silników lotniczych. Stopy te są lekkie i mają doskonałą wytrzymałość i odporność na pełzanie w wysokich temperaturach.,

Tor służy do powlekania włókien wolframowych w żarówkach.

zapotrzebowanie na tor w zastosowaniach niejądrowych maleje z powodu problemów środowiskowych i zdrowotnych z powodu jego radioaktywności.

obfitość i izotopy

obfitość skorupy ziemskiej: 6 części na milion wagowo, 0,5 części na milion moli

obfitość układu słonecznego: 0.,3 części na miliard wagowy, 2 części na bilion moli

koszt, czysty: $ za 100 g

koszt, luzem: $ za 100 G

źródło: Tor nie występuje w naturze, ale znajduje się w wielu minerałach: głównie monazyt i bastnasyt. Komercyjnie Tor jest ekstrahowany z piasku monazytowego (minerał fosforanowy). Obojętność chemiczna monazytu sprawia, że ekstrakcja jest złożonym i wieloetapowym procesem. (6)

Metal toru można wyizolować przez elektrolizę bezwodnego chlorku toru z wapniem.,

izotopy: tor ma 28 izotopów, których okres półtrwania jest znany, o numerach masowych od 210 do 237. Wszystkie są radioaktywne. Najbardziej stabilnym izotopem jest 232th, z okresem półtrwania 14,05 miliardów lat i obfitością praktycznie 100%.

1. kwartalnik nauki, literatury i Sztuki., Royal Institure of Great Britain., Od lipca do grudnia 1829 p412.
2. Jöns Jacob Berzelius, kwartalnik nauki, literatury i Sztuki., Royal Institure of Great Britain.,, Styczeń-czerwiec 1830, s. 88.
3. Lawrence Badash, odkrycie radioaktywności toru.[ 2010-04-19 19: 46]
4. Ernest Rutherford, the Cause and Nature of Radioactivity., The Collected Papers of Lord Rutherford of Nelson, Vol. 1, s. 472-94.
5. Jean Pierre Adloff, Robert Guillaumont, podstawy radiochemii., CRC Press, 1993, p2.
6. M. S. Wickleder, B. Fourest, P. K. Dorhout, the Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements., Springer., T. 1, 3, p53-63.,
7. Argonne National Laboratory, Thorium Human Health Fact Sheet
8. Carlo Rubbia, użycie toru może zmniejszyć ryzyko wystąpienia energii jądrowej., 2011.
9. World Nuclear Association, Thorium

Zacytuj tę stronę

aby połączyć się online, skopiuj i wklej jeden z następujących elementów:

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

lub

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

aby zacytować tę stronę w dokumencie akademickim, użyj następującego

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