Chiamato per il dio nordico del tuono, il torio è un elemento argenteo, brillante e radioattivo con un potenziale come alternativa all’uranio per alimentare i reattori nucleari.
Solo i fatti
- Numero atomico (numero di protoni nel nucleo): 90
- Simbolo atomico (su la tavola periodica degli elementi): Th
- Peso atomico (massa media dell’atomo): 232,0
- Densità: 6,8 once per pollice cubo (11,7 grammi per cm cubo)
- Fase a temperatura ambiente: solido
- Punto di fusione: 3.182 gradi Fahrenheit (1.750 gradi Celsius)
- Punto di ebollizione: 8.654 F (4.790 C)
- Numero di isotopi naturali (atomi dello stesso elemento con un diverso numero di neutroni): 1. Ci sono anche almeno 8 isotopi radioattivi creati in un laboratorio.
- Isotopi più comuni: Th-232 (100 percentuale di abbondanza naturale)
Storia
Nel 1815, Jöns Jakob Berzelius, un chimico svedese, pensò per la prima volta di aver scoperto un nuovo orecchio th elemento, che ha chiamato torio dopo Thor, il dio nordico della guerra, secondo Peter van der Krogt, uno storico olandese. Nel 1824, tuttavia, fu determinato che il minerale era in realtà fosfato di ittrio .;
Nel 1828, Berzelius ricevette un campione di un minerale nero trovato sull’isola di Løvø al largo della costa della Norvegia da Hans Morten Thrane Esmark , un mineralogista norvegese. Il minerale conteneva quasi il 60 per cento di un elemento sconosciuto, che ha assunto il nome di torio; il minerale è stato chiamato thorite. Il minerale conteneva anche molti elementi noti, tra cui ferro, manganese, piombo, stagno e uranio, secondo Chemicool.
Il torio isolato Berzelius mescolando prima l’ossido di torio trovato nel minerale con il carbonio per creare cloruro di torio, che è stato poi fatto reagire con il potassio per produrre torio e cloruro di potassio, secondo Chemicool.
Gerhard Schmidt, un chimico tedesco, e Marie Curie, un fisico polacco, scoprirono indipendentemente che il torio era radioattivo nel 1898 all’interno di una coppia mesi l’uno dall’altro, secondo Chemicool. Schmidt è spesso accreditato della scoperta.
Ernest Rutherford, un fisico neozelandese, e Frederick Soddy, un chimico inglese, hanno scoperto che il torio decade a una velocità fissa in altri elementi, noto anche come l’emivita di un elemento, secondo il Los Alamos National Laboratory. Questo lavoro è stato fondamentale per promuovere la comprensione di altri elementi radioattivi.
Anton Eduard van Arkel e Jan Handrik de Boer, entrambi chimici olandesi, hanno isolato torio metallico di purezza nel 1925, secondo il Los Alamos National Laboratory.
Chi lo sapeva?
- Allo stato liquido, il torio ha un intervallo di temperatura maggiore rispetto a qualsiasi altro elemento, con quasi 5.500 gradi Fahrenheit (3.000 gradi Celsius) tra lo scioglimento e l’ebollizione punti, secondo Chemicool.
- Il biossido di torio ha il punto di fusione più alto di tutti gli ossidi conosciuti, secondo Chemicool.
- Il torio è abbondante circa quanto il piombo e almeno tre volte più abbondante come uranio, secondo Lenntech.
- L’abbondanza di torio nella crosta terrestre è di 6 parti per milione in peso, secondo Chemicool. Secondo la tavola periodica, il torio è il 41 ° elemento più abbondante della Terra ” s crosta.
- Il torio viene estratto principalmente in Australia, Canada, Stati Uniti, Russia e India, secondo la Minerals Education Coalition.
- Tracce di torio si trovano nelle rocce, nel suolo , acqua, piante e animali, secondo la US Environmental Protection Agency (EPA).
- Tipicamente si riscontrano concentrazioni più elevate di torio in minerali come torite, torianite, monazite, allanite e zircone, secondo il Los Alamos National Laboratory.
- L’isotopo più stabile del torio, Th-232, ha un’emivita di 14 miliardi di anni, secondo l’EPA.
- Secondo Los Alamos, il torio viene creato nei nuclei delle supernove e poi disperso nella galassia durante le esplosioni.
- Il torio era stato utilizzato dal 1885 nei gas mantelli, che forniscono la luce nelle lampade a gas, secondo Los Alamos. A causa della sua radioattività, l’elemento è stato sostituito da altri elementi delle terre rare non radioattivi.
- Il torio viene anche utilizzato per rafforzare il magnesio, rivestire il filo di tungsteno nelle apparecchiature elettriche, controllare la dimensione dei grani del tungsteno nelle lampade elettriche crogioli ad alta temperatura, negli occhiali, nelle lenti della fotocamera e degli strumenti scientifici, ed è una fonte di energia nucleare, secondo Los Alamos.
- Altri usi del torio includono ceramiche resistenti al calore, motori di aerei e lampadine, secondo Chemicool.
- Secondo Lenntech, il torio è stato utilizzato nel dentifricio fino a quando non sono stati scoperti i pericoli della radioattività.
- Il torio e l’uranio sono coinvolti nel riscaldamento dell’interno della Terra, secondo Minerals Education Coalition.
- Un’eccessiva esposizione al torio può causare malattie polmonari, cancro ai polmoni e al pancreas, alterare la genetica, le malattie del fegato, il cancro alle ossa e l’avvelenamento da metalli, secondo Lenntech.
Ricerca attuale
Una grande quantità di ricerca sta andando sull’uso del torio come nucleare Secondo un articolo della Royal Society of Chemistry, il torio utilizzato nei reattori nucleari offre molti vantaggi rispetto all’uso dell’uranio:
- Il torio è da tre a quattro volte più abbondante dell’uranio.
- Il torio si estrae più facilmente dell’uranio.
- I reattori al fluoruro di torio liquido (LFTR) hanno pochissimi rifiuti rispetto ai reattori alimentati dall’uranio.
- Gli LFTR funzionano a pressione atmosferica invece che Da 150 a 160 volte la pressione atmosferica attualmente necessaria.
- Il torio è meno radioattivo dell’uranio.
Acco Secondo un documento del 2009 dei ricercatori della NASA Albert J. Juhasz, Richard A. Rarick e Rajmohan Rangarajan, i reattori al torio sono stati sviluppati presso l’Oak Ridge National Laboratory negli anni ’50 sotto la direzione di Alvin Weinberg per supportare i programmi di aerei nucleari. Il programma si interruppe nel 1961 a favore di altre tecnologie. Secondo la Royal Society of Chemistry, i reattori al torio furono abbandonati perché non producevano tanto plutonio quanto i reattori alimentati all’uranio. A quel tempo, il plutonio per armi, così come l’uranio, erano una merce calda a causa della Guerra Fredda.
Il torio stesso non è usato per il combustibile nucleare, ma è usato per creare l’isotopo artificiale dell’uranio uranium-233, secondo il rapporto della NASA. Il torio-232 prima assorbe un neutrone, creando il torio-233, che decade in protatto-233 nel corso di circa quattro ore. Protactium-233 decade lentamente in uranio-233 nel corso di circa dieci mesi. L’uranio-233 viene quindi utilizzato nei reattori nucleari come combustibile.