Torio ( ɔriəm del ˈ θ ) es un elemento químico con el Th del símbolo y el número atómico 90. Como un metal natural, levemente radiactivo, él se ha considerado como combustible nuclear alternativo al uranio .

Características notables

Cuando es puro, el torio es un metal blanco plateado que conserva su lustre por varios meses. Sin embargo, cuando se expone al oxígeno, el torio deslustra lentamente en el aire, gris que se convierte y se ennegrece eventual. El dióxido (ThO2) del torio, también llamado thoria, tiene el punto de fusión más alto de cualquier óxido (3300°C). Cuando están calentados en aire, los turnings del metal del torio encienden y queman brillante con una luz blanca.

El torio tiene la gama líquida más grande de cualquier elemento: 2946 K entre el punto de fusión y el punto de ebullición.

Ver las actinidas en el ambiente para los detalles de los aspectos ambientales del torio.

Usos

Usos del torio:

como que alea el elemento de en el magnesio, usado en motores de aviones, impartiendo la alta fuerza y la resistencia del arrastramiento en las temperaturas elevated.
El torio se utiliza para cubrir el alambre del tungsteno usado en el equipo electrónico, mejorando la emisión del electrón de los cátodos heated
El torio se ha utilizado en los electrodos y la cerámica a prueba de calor de la soldadura del arco de tungsteno del gas
La datación uranio-torio de la edad ha sido hasta la fecha los fósiles hominid usados
Como material fértil para producir el combustible nuclear . Particularmente, el diseño propuesto del reactor del amplificador de la energía emplearía el torio. Puesto que el torio es más abundante que el uranio, algunos diseños del reactor nuclear incorporan el torio en su ciclo de combustible .
El torio es un protector muy eficaz de la radiación, aunque no se haya utilizado con este fin tanto como el plomo o el uranio agotado .
El torio se puede utilizar en los reactores nucleares en vez del uranio como combustible. Esto produce menos basura transuránica .

Usos del dióxido (ThO2) del torio:
el del

cubre en luces de gas portables. Estas capas brillan intensamente con una luz del deslumbramiento (sin relación a la radiactividad) cuando están calentadas en una llama del gas.
Utilizado para controlar el tamaño de grano del tungsteno usado para las lámparas eléctricas.
Utilizado para los crisoles des alta temperatura del laboratorio
Agregado al vidrio, ayuda a crear los vidrios de un alto índice de refracción y con la dispersión baja . Por lo tanto, encuentran el uso en las lentes de alta calidad para las cámaras y los instrumentos científicos.
Se ha utilizado como catalizador : En la conversión del amoníaco al ácido nítrico .
En el del petróleo que agrieta .
En producir el ácido sulfúrico .
El dióxido del torio es el ingrediente activo Thorotrast, que fue utilizado como parte de diagnósticos de la radiografía . Este uso ha sido abandonado debido a la naturaleza carcinógena de Thorotrast.

Historia

La TA Esmark encontró un mineral negro en la isla de Løvøy, Noruega y dio una muestra al Jens Esmark, mineralogista conocido del profesor que no podía identificarlo así que él envió una muestra al sueco Jöns Jacobo Berzelius del químico para la examinación en 1828. Berzelius la analizaba y la nombró después del Thor, dios de los nórdises del trueno. El metal no tenía virtualmente ninguna aplicacion hasta la invención de la capa del gas en 1885.

Entre el Rutherford 1900 y 1903 de Ernesto y el Frederick Soddy demostró cómo el torio decayó a una tarifa fija en un cierto plazo en una serie de otros elementos. Esta observación llevó a la identificación del período como uno de los resultados de los experimentos de la partícula alfa que ésa llevó a su teoría de la desintegración de la radiactividad .

El proceso cristalino de la barra (o el proceso del yoduro del ) fue descubierto por el Antón Eduard van Arkel y el enero Hendrik de Boer en 1925 para producir el torio metálico de gran pureza.

El ionium conocido fue dado temprano en el estudio de elementos radiactivos al isótopo de 230Th producido en la cadena de decaimiento 238U antes de que fuera observado que el ionium y el torio eran químicamente idénticos. El Io del símbolo fue utilizado para este elemento supuesto.

Ocurrencia

El torio se encuentra en pequeñas cantidades en la mayoría de las rocas y de los suelos donde está cerca de tres veces más abundante que el uranio, y es alrededor tan común como el plomo . El suelo contiene comúnmente un promedio de alrededor 12 porciones por millón (ppm) de torio. El torio ocurre en varios minerales el ser más común el mineral raro del tierra-torio-fosfato, el Monazite, que contiene hasta el óxido del torio del cerca de 12%. Hay depósitos substanciales en varios países. 232Th decae (su período es muy lentamente cerca de tres veces la edad de la tierra) pero otros isótopos del torio ocurren en las cadenas de uranio del torio y de decaimiento . La mayor parte de éstos son de breve duración y por lo tanto mucho más radiactivos que 232Th, aunque sobre una base total que son insignificantes. La India se cree tener 25% de las reservas del torio del mundo.

El considera también los minerales del torio.

Distribución

El actual conocimiento de la distribución de los recursos del torio es pobre debido a los esfuerzos relativamente discretos de la exploración que se presentan fuera de demanda insignificante. Bajo estimación que prevalece, el Australia y el la India tienen particularmente reservas grandes del torio.

la estimación que prevalece de las reservas económicamente disponibles del torio viene del estudio geológico de los E., resúmenes minerales de la materia (1997-2006):

Torio como combustible nuclear

El torio, tan bien como el uranio y el plutonio, se puede utilizar como combustible en un reactor nuclear . Aunque no el fisible sí mismo, 232Th absorba los neutrones lentos para producir uranium-233 (233U), que es fisible. Por lo tanto, como 238U, es fértil. En un respecto significativo 233U es mejor que los otros dos isótopos fisibles usados para el combustible nuclear, 235U y plutonium-239 (239Pu), debido a su producción más alta del neutrón por el neutrón absorbente. Dado un comienzo con un poco de otro material fisible (235U o 239Pu), un ciclo breeding similar, pero más eficiente que ése a actual posible con el ciclo de 238U-to-239Pu (en los reactores del lento-neutrón), puede ser fijado. El 232Th absorbe un neutrón para convertirse en 233Th que emite normalmente un electrón y un anti-neutrino ( \ barra {\ NU} _e) por β − el decaimiento de a convertirse en el Protactinium -233 (233Pa) y entonces emite otro electrón y anti-neutrino por un segundo β − decaimiento de a hacer 233U: + \ + \ barra {\ NU} _e del e^- del rightarrow del \ del mathrm \ del hbox del

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El combustible irradiado se puede entonces descargar del reactor, el 233U separado del torio (un proceso relativamente simple puesto que implica el producto químico en vez de la separación isotópica), y retroactuado en otro reactor como parte de un ciclo del combustible nuclear cerrado .

Los problemas incluyen el alto coste de fabricación de combustible debido en parte a la alta radiactividad de 233U que sea un resultado de su contaminación con los rastros del 232U de breve duración; los problemas similares en el reciclaje del torio debido a 228Th alto radiactivo; riesgo de la proliferación de algunas armas de 233U; y los problemas técnicos (solucionados no todavía satisfactoriamente) en el nuevo tratamiento. Mucho trabajo de desarrollo todavía se requiere antes del ciclo de combustible de torio puede ser comercializado, y el esfuerzo requerido parece inverosímil mientras que (o donde) el uranio abundante está disponible.

Sin embargo, el ciclo de combustible de torio, con su potencial para el combustible breeding sin los reactores del neutrón rápido lleva a cabo considerables ventajas de largo plazo potenciales. El torio es más abundante que el uranio, y es factor clave en energía nuclear sostenible. Un ejemplo de esto es el reactor líquido del fluoruro del .

Uno de los esfuerzos más tempranos para utilizar el ciclo de combustible de torio ocurrió en el laboratorio nacional de la Oak Ridge en los años 60. Un reactor experimental fue construido basó en tecnología del reactor de la sal fundida para estudiar la viabilidad de tal acercamiento. Este esfuerzo culminó en un diseño del reactor generador de la sal (MSBR) fundida que utilizó 232Th como el material fértil y 233U como el combustible fisible. Debido a una carencia de la financiación, el programa de MSBR fue continuado en 1976. la India, teniendo cerca de 25% de las reservas de mundo

Los isótopos sabidos del torio se extienden en el peso atómico a partir el 210 u (210Th) a 236 u (236Th).

Precauciones

El metal pulverizado del torio es a menudo el pirofórico y se debe dirigir cuidadosamente.

El torio natural decae comparado muy lentamente a muchos otros materiales radioactivos, y la radiación alfa emitida no puede penetrar la piel humana. Poseyendo y manejando pequeñas cantidades de torio, tales como una capa del gas, se considera seguro si el cuidado se toma para no injerir el torio -- los pulmones y el otro de los órganos internos se pueden penetrar por la radiación alfa. La exposición al torio aerosolized puede llevar al riesgo creciente de los cánceres del pulmón, del páncreas y de la sangre . La exposición al torio interno lleva al riesgo creciente de enfermedades del hígado . Este elemento no tiene ningún papel biológico sabido. Ver también el Thorotrast .

Extracción del torio

El torio se ha extraído principalmente del monazite con un proceso gradual. En la primera fase, la arena del monazite se disuelve en un ácido inorgánico tal como ácido sulfúrico (H2SO4). En el segundo, el torio se extrae en una fase orgánica que contiene una amina. Se separa después o " stripped" usar un anión tal como nitrato, cloruro, hidróxido, o carbonato, volviendo el torio a una fase acuosa. Finalmente, se precipita y se recoge el torio.

Ver también

David Hahn, que produjo pequeñas cantidades de material fisionable en su patio trasero.
Tabla periódica
Reactor nuclear
Cadena de decaimiento
Explosión eléctrica de los productos de Sylvania ¡

Notas al pie de la página

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  • Zenithic
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