Thorium (Th), radioactief chemisch element van de actinoïde reeks van het periodiek systeem, atoomnummer 90; het is een nuttige brandstof voor kernreactoren. Thorium werd ontdekt (1828) door de Zweedse chemicus Jöns Jacob Berzelius. Het is zilverwit maar wordt grijs of zwart bij blootstelling aan lucht. Het is ongeveer half zo talrijk als lood en is driemaal zo talrijk als uranium in de aardkorst. Thorium wordt commercieel gewonnen uit het mineraal monaziet en komt ook voor in andere mineralen zoals thoriet en thorianiet. Thoriummetaal is in commerciële hoeveelheden geproduceerd door reductie van het tetrafluoride (ThF 4) en dioxide (ThO 2) en door elektrolyse van het tetrachloride (ThCl 4). Het element is genoemd naar de Noorse god Thor.
actinoïde element: praktische toepassingen van de actinoïden
Thorium is ook potentieel van grote economische waarde, omdat een van zijn isotopen, thorium-232, kan worden omgezet in
Het metaal kan geëxtrudeerd, gewalst, gesmeed, gesmeed en gesponnen worden, maar trekken is moeilijk vanwege de lage treksterkte van thorium. Deze en andere fysische eigenschappen zoals smelt- en kookpunten worden sterk beïnvloed door kleine hoeveelheden van bepaalde onzuiverheden, zoals koolstof en thoriumdioxide. Thorium wordt toegevoegd aan magnesium- en magnesiumlegeringen om hun sterkte bij hoge temperaturen te verbeteren. Het is gebruikt in commerciële foto-elektrische cellen voor het meten van ultraviolet licht met golflengten van 2000 tot 3750 angstrom. Naast glas levert thorium glazen op met een hoge brekingsindex, handig voor gespecialiseerde optische toepassingen. Het was vroeger erg in trek als onderdeel van mantels voor gas- en petroleumlampen en is gebruikt bij de vervaardiging van wolfraamfilamenten voor gloeilampen en vacuümbuizen.
De radioactiviteit van thorium werd onafhankelijk (1898) gevonden door de Duitse chemicus Gerhard Carl Schmidt en door de Franse natuurkundige Marie Curie. Natuurlijk thorium is een mengsel van radioactieve isotopen, voornamelijk het zeer langlevende thorium-232 (1,40 x 10 10 jaar halfwaardetijd), de ouder van de thorium radioactieve vervalreeks. Andere isotopen komen van nature voor in de uranium- en actinium-vervalreeks en thorium is aanwezig in alle uraniumertsen. Thorium-232 is nuttig in kweekreactoren omdat het bij het vangen van langzaam bewegende neutronen vervalt tot splijtbaar uranium-233. Er zijn synthetische isotopen bereid; thorium-229 (halfwaardetijd van 7880 jaar), gevormd in de vervalketen van oorsprong uit het synthetische actinoïde element neptunium, dient als tracer voor gewoon thorium (thorium-232).
Thorium vertoont in bijna al zijn verbindingen een oxidatietoestand van +4. Het Th 4+ ion vormt veel complexe ionen. Het dioxide (ThO 2), een zeer vuurvaste stof, heeft veel industriële toepassingen; thoriumnitraat is verkrijgbaar als een commercieel zout.
Elementeigenschappen
| atoomnummer | 90 |
|---|---|
| atoomgewicht | 232.038 |
| smeltpunt | ongeveer 1.700 ° C (3.100 ° F) |
| kookpunt | ongeveer 4.000 ° C (7.200 ° F) |
| soortelijk gewicht | ongeveer 11,66 (17 ° C) |
| oxidatie toestand | +4 |
| elektronenconfiguratie van gasvormige atoomtoestand | [Rn] 6d 2 7s 2 |
