Torium

ominaisuudet
[ Rn ] 6 d 2 7 s 2 90 th Jaksollinen järjestelmä
Yleisesti
Nimi , symboli , atominumero	Torium, Th, 90
Elementtiluokka	Aktinidit
Ryhmä , jakso , lohko	Ac , 7 , f
Katso	hopeanhohtoinen valkoinen
CAS-numero	7440-29-1
EY-numero	231-139-7
ECHA: n tietokortti	100.028.308
Massaosuus maan verhokäyrästä	11 ppm
Atomi
Atomimassa	232,0377 (4) ja
Atomisäde	180 pm
Kovalenttinen säde	206 pm
Elektronikonfiguraatio	[ Rn ] 6 d 2 7 s 2
1. Ionisointienergia	6..30670 (25) eV ≈ 608.5 kJ / mol
2. Ionisointienergia	12.10 (20) eV ≈ 1 167 kJ / mol
3. Ionisointienergia	18. päivä.32 (5) eV ≈ 1 768 kJ / mol
4. Ionisointienergia	28.648 (25) eV 76 2 764.1 kJ / mol
5. Ionisointienergia	58.0 (1,9) eV ≈ 5 600 kJ / mol
Fyysisesti
Fyysinen tila	tiukasti
Muutokset	2
Kristallirakenne	Kuutioalue keskitetty
tiheys	11,724 g / cm 3
Mohsin kovuus	3.0
magnetismi	paramagneettinen ( Χ m = 8,4 · 10 −5 )
Sulamispiste	2028 K (1755 ° C)
kiehumispiste	5061 K (4788 ° C)
Molaarinen tilavuus	19,80 · 10 −6 m 3 · mol −1
Höyrystyslämpö	530 kJ / mol
Fuusiolämpö	16 kJ mol −1
Äänen nopeus	2490 m s −1 293,15 K.
Sähkönjohtavuus	6,67 · 10 6 A · V −1 · m −1
Lämmönjohtokyky	54 W m −1 K −1
Kemiallisesti
Hapetustilat	4,3,2
Elektronegatiivisuus	1,3 ( Pauling-asteikko )
Isotoopit
isotooppi NH t 1/2 ZA ZE (M eV ) ZP 227 Th jälkeinä 18,72 pv a 6.146 223 ra 228 Th jälkeinä 1.9131 a a 5.520 224 ra 229 Th {syn.} 7917 a a 5.168 225 ra 230 th jälkeinä 75,380 a a 4,770 226 Ra SF  (10 −11  %) 231 Th jälkeinä 25,52 h β - 0,389 231 Pa α  (10 −8  %) 4.213 227 ra 232 Th 100  % 1,405 x 10 10  a a 4.083 228 Ra SF  (10 −9  %) 233 Th {syn.} 22,3 min β - 1.245 233 Pa 234 Th jälkeinä 24.10 d β - 0,273 234 Pa
Katso muut isotoopit isotooppiluettelosta
Vaara- ja turvallisuustiedot
Radioaktiivinen
GHS-vaaramerkinnät luokitusta ei ole käytettävissä
Mahdollisuuksien mukaan ja tapana käytetään SI-yksiköitä . Ellei toisin mainita, annetut tiedot koskevat vakio-olosuhteita .

Torium (germaanisen jumalan Thorin jälkeen ) on kemiallinen alkuaine, jolla on elementtisymboli Th ja atominumero 90. Jaksollisessa taulukossa se on aktinidien ryhmässä ( 7. jakso , f-lohko ).

historia

Hans Morten Thrane Esmark löytyi musta mineraali 1828 annetun Norja saarella Løvøya (Lövön), lähellä kylän Brevik vuonna Langesundsfjord . Hän antoi tämän näytteen isälleen, Jens Esmarkille, johtavalle norjalaiselle geologian professorille. Esmark ei voinut osoittaa tätä näytettä kenellekään aiemmin tunnetulle mineraalille ja lähetti näytteen, jonka epäili tuntemattoman aineen, ruotsalaiselle kemistille Jöns Jakob Berzeliusille . Samana vuonna hän huomasi, että tämä mineraali ( toriitti ) koostui melkein 60% uudesta oksidista ( toriumdioksidi ). Hän nimesi metallin, johon oksidi perustuu, Thorium jumalan Thorin mukaan . Berzelius julkaisi uuden mineraalin löytämisen vuonna 1829.

Berzelius omisti jo vuonna 1815 kivinäytteen, jonka hän uskoi olevan uusi mineraali. Hän osoitti tämän mineraalin uudelle oksidille ja antoi vastaavan metallin Thorille germaanisen ukkosenjumalan mukaan . Vuonna 1824 kävi kuitenkin ilmi, että tämä oletettavasti uusi mineraali oli ksenotime ( yttriumfosfaatti ).

Vuonna 1898 Marie Curie ja Gerhard Schmidt (1865–1949) löysivät samanaikaisesti toriumin radioaktiivisuuden .

Vuonna 1914 Lely ja Hamburger onnistuivat tuottamaan puhdasta metallia ensimmäistä kertaa.

Tapahtuma

Monasiittihiekkaa

Toriumyhdisteitä esiintyy usein monasiittihiekoissa ( Ce , La , Nd , Th) [ PO ₄ ] + 4 ... 12% ThO ₂ , mineraalissa, joka on isomorfinen zirkoniumin, toriitin ThSiO _{4 kanssa} ja torianiitin (Th, U) O ₂ . Myös titaniitti ja zirkoni itse sisältävät pienempiä määriä toriumia.

Toriumia esiintyy maankuoressa taajuudella 7-13 mg / kg; joten se on kahdesti kolme kertaa niin yleinen kuin uraani . Yleensä elementti esiintyy pieninä määrinä melkein kaikissa silikaattikivissä sen litofiilisen luonteen vuoksi .

Vuosittain maailmanlaajuisesti sähköntuotantoon käytettävä hiili sisältää noin 10000 tonnia uraania ja 25000 tonnia toriumia, jotka joko päätyvät ympäristöön tai kertyvät voimalaitoksen tuhkaan ja suodatinpölyyn.

Radioaktiivista metallia louhitaan Australiassa , Norjassa , Sri Lankassa , Kanadassa , Yhdysvalloissa , Intiassa , Lapissa ja Brasiliassa . Noin 800 000 tonnin hiljaiset talletukset sijaitsevat Turkissa, lähinnä Eskişehirin maakunnassa Sivrihisarin alueella . Ihmisen luut sisältävät 2-12 ug toriumia / kg luumassaa. Välillä 0,05 - 3 ug imeytyy päivittäin ruoan ja veden kautta.

ominaisuudet

Ohut pala toriumlevyä argonin alla lasiampullissa, noin 0,1 g

Puhdas torium on hopeanhohtoinen valkoinen metalli, joka on stabiili ilmassa huoneenlämmössä ja säilyttää kiillonsa muutaman kuukauden ajan. Jos se on saastunut oksidillaan, se tahraa hitaasti ilmassa ja muuttuu harmaaksi ja lopulta mustaksi.

Toriumin fysikaaliset ominaisuudet riippuvat suuresti sen oksidisaasteesta. Monet “puhtaat” lajikkeet sisältävät usein muutaman tuhatta toriumdioksidia. Kuitenkin myös erittäin puhdasta toriumia on saatavana. Puhdas torium on pehmeää ja erittäin sitkeää, se voidaan kylmävalssata ja vetää.

Torium on polymorfinen kahdella tunnetulla modifikaatiolla. Yli 1400 ° C: ssa se muuttuu kasvokeskeisestä kuutiomuodosta ruumiin keskitetyksi kuutiomuodoksi.

Toriumia hyökkää vain hyvin hitaasti vesi; se liukenee myös hitaasti useimpiin laimennettuihin happoihin (fluorivetyhappo, typpihappo, rikkihappo) ja väkevään kloori- ja fosforihappoon. Se liukenee hyvin typpihapon ja aqua regian tupakoinnissa . Jauhetulla toriumilla on pyroforinen vaikutus hienojakoisena . Torium palaa ilmassa valkoisella, kirkkaasti loistavalla liekillä.

esitys

Malmin käsittely

Toriumia esiintyy ensisijaisissa ja toissijaisissa kerrostumissa. In malmin käsittely , malmien ensisijaisesta talletus murskataan ja jauhetaan. Rikastus tapahtuu yleensä vaahdotuksella . Liitännäiset maa-alkalimetallikarbonaatit liuotetaan suolahappokäsittelyllä . Tapauksessa etäpesäkkeistä , vakavuus erottaminen mineraaliöljyjakeet on yleensä suoritetaan ensin, minkä jälkeen magneettinen erotus . Monatsiitti voidaan erottaa pois ferromagneettisten mineraaleja ja ei-magneettisesta mineraalien sen paramagnetismi .

Toriumin ja harvinaisten maametallien yhdisteiden konsentraatti tuotetaan sitten sakeuttamalla, suodattamalla ja kalsinoimalla .

Malmien etsintä ja toriumiuuttaminen

Monatsiitti on puoliksi inertti mineraali . Yksinkertaisin menetelmä on pilkkominen kuumalla rikkihapolla yli 200 ° C: ssa, minkä jälkeen se saostetaan laimentamalla vedellä. Ongelmat prosessi on hidas liukeneminen jyvät sekä kompleksointi liuenneen metallin ionit mukaan fosfaatit ja sulfaatit ja siihen liittyvä pieni prosessi-ikkuna. Tästä syystä kehitettiin emäksinen pilkkominen kuumalla natriumhydroksidiliuoksella , joka mahdollistaa fosfaatti-ionien erottamisen. Tämä prosessi ei kuitenkaan vallinnut.

Noin 1950: stä kiinnostus puhtaampaa (ydinlaatua) toriumia kohtaan lisääntyi. Tämä johti rikkihappoprosessin laajenemiseen sisältäen saostamisen oksalaateilla , jotka sitten muutetaan toriumhydroksidiksi. Tämä on edelleen kontaminoitunut harvoilla maametalleilla. Siksi hydroksidit liuotettiin nitraattien muodossa typpihappoon .  Torium uutettiin liuoksesta liuotinuutolla -  tri-n-butyylifosfaatti (TBP) kerosiinissa - miten se toimii, katso myös PUREX-prosessi .

vähentäminen

Koska toriumilla on alhainen elektronegatiivisuus, se voi suoraan pelkistää pelkästään tekemällä sen hiili- tai vetyyhteyksien avulla , olisi z. B. korkealla sulavat toriumkarbidit tai - muodostavat hydridejä .

Yksi mahdollisuus on elektrolyysi toriumin halogenidien sulassa suolat. B.:

• KThF ₅ NaCl: ssa
• ThF ₄ NaCl - KCl: ssä
• ThCl ₄ NaCI - KCI

tai toteutus perusmetalleilla:

• Tho ₂ kanssa noin
• ThCl ₄ ja Mg ( Kroll-prosessi )
• THF ₄ kanssa n

tai kaasufaasikuljetuksen kautta:

• ThI _{4: n} terminen hajoaminen ( Van-Arkel-de-Boerin prosessi )

Tällä tavalla saatu jauhe tai metallisieni sulatetaan kiinteäksi materiaaliksi suojakaasun alla tai tyhjössä.

Isotoopit ja hajoamissarjat

Luonnossa esiintyy melkein vain isotooppi, jolla on pisin puoliintumisaika, ²³² Th. Torium vaikuttaa geotermiseen energiaan hajoamisensa kautta . Koska ²³² Th: n uskottiin pitkään olevan yksi luonnossa esiintyvistä rappeutumissarjoista, se nimettiin hänen mukaansa. Luonnossa esiintyvän torium-232: n hajoamistuotteet ovat seuraavassa järjestyksessä:

• Radium ²²⁸ Ra ( puoliintumisaika 5,75 a),
• Aktiinium ²²⁸ Ac (6,15 h),
• Torium ²²⁸ Th (1.9116 a),
• Radium ²²⁴ Ra (3,66 d),
• Radon ²²⁰ Rn (55,6 s),
• Polonium ²¹⁶ Po (0,145 s),
• Lyijy ²¹² Pb (10,6 h),
• Vismutti ²¹² Bi (60,55 min),
• siitä 64% Polonium ²¹² Po (3 · 10 ⁻⁷ s) ja
• - 36% talliumia ²⁰⁸ Tl (3,053 min),
• molemmista vakaista lyijyistä ²⁰⁸ Pb.

Katso koko rappesarja sen alkuun asti: Thorium-sarja .

käyttää

Hehkulamppu

Toriumia, sen oksidin muodossa, käytettiin hehkuvien vaippojen valmistamiseen . Nämä vaipat valmistettiin liottamalla kangasta liuoksella, joka sisälsi 99% toriumnitraattia ja 1% seriumnitraattia . Ensimmäisen kerran sytyttäessä orgaaninen kudos paloi ja toriumnitraatti hajosi toriumdioksidiksi ja typpi- kaasuiksi. Tämä jätti herkän rakenteen, joka antoi valkoisen valon kaasuliekissä. Tällä hehkulla ei ollut mitään tekemistä toriumin erittäin heikon radioaktiivisuuden kanssa, mutta se on tavallinen hehku kaasuliekin lämmöstä. Sillä välin radioaktiivisuuden vuoksi on käytetty muita materiaaleja.

Ydinenergia

Toriumia voidaan käyttää halkeamiskykyisen uraani-isotoopin ²³³ U tuottamiseen. Toisin kuin uraani-plutonium hyötöreaktori (jäljempänä nopea kasvattaja ), tämä on myös mahdollista reaktorissa, jossa ydinfission tapahtuu käyttämällä lämpö- neutronien. Tämä johtuu siitä, että erityisen suuri poikkileikkaus on ²³² Th syömällä termisen neutronin. Saavutettavissa olevat jalostusasteet ovat alhaisemmat tällaisella lämpöjalostajalla kuin nopealla kasvattajalla.

²³³ Th kuoriutuu toriumista ²³² Th neutronisäteilytyksen avulla ; tämä hajoaa uraaniksi ²³³ U protaktinium ²³³ Pa: n kautta .

${\ displaystyle \ mathrm {^ {232} _ {\ 90} Th \ + \ _ {0} ^ {1} n \ \ longrightarrow \ _ {\ 90} ^ {233} Th \ {\ xrightarrow [{22, 3 \ min}] {\ beta ^ {-}}} \ _ {\ 91} ^ {233} Pa \ {\ xrightarrow [{26,967 \ d}] {\ beta ^ {-}}} \ _ {\ 92 } ^ {233} U}}$

Annetut ajat ovat puoliintumisaikoja .

Toriumin testit MOX-polttoaine-elementeissä oli jo tehty Lingenissä 1970-luvulla . Shippingport- kevytvesireaktori oli lämpökasvattajana vuosina 1977-1982. Varhaiset korkean lämpötilan reaktorit (HTR), joissa käytetään toriumia, esim. B. THTR-300 kuoriutui vähemmän ²³³ U: ta kuin ne kuluttavat halkeamiskelpoista materiaalia, joten eivät olleet kasvatusreaktoreita. Vain noin 4% toriumvarastosta voitiin käyttää energian tuottamiseen. Toriumin lisäämisen lisäksi nämä HTR: t olivat riippuvaisia jatkuvasta halkeamiskelpoisen materiaalin saannista erittäin rikastetussa, aseille tarkoitetussa muodossa (93% ²³⁵ U), mikä osoittautui pian leviämisen turvallisuuden vuoksi kelvottomaksi , joten uudemmat HTR-konseptit perustuvat klassiseen U / Pu-sykliin, jossa on vähän rikastuvaa uraania, d. H. ilman toriumia, tiivistä. Saksalainen THTR-300 suljettiin vuonna 1989 423 päivän täyden kuormituksen ja monien ongelmien jälkeen. Vuonna 2002 testit toriumilla tehtiin Obrigheimissa . Uusi, viisivuotinen testisarja toriumin käytöstä MOX-polttoaine-elementeissä on ollut käynnissä huhtikuusta 2013 lähtien norjalaisessa tutkimusreaktorissa Halden . Tavoitteena on käyttää prosessia kaupallisissa ydinvoimaloissa ja myös kaivaa plutoniumia . Sula suola reaktori olisi mainittava , koska nykyinen käsite terminen kasvattaja perustuu toriumia . Tällainen lämpökasvattaja osoittaa kuitenkin turvallisuusongelmia; siksi käsitellään nopeasti sulan suolan kasvattajan käsitettä . Kiihdyttimellä ohjattavan Rubbiatron-reaktorin käsite perustuu myös toriumiin.

Koska toriumia on läsnä suurempia määriä kuin uraania, se voi mahdollisesti olla tärkeä energialähde tulevaisuudessa, kun otetaan huomioon odotettavissa oleva maailmanlaajuisen uraanin määrän väheneminen. Erityisesti anglosaksisella alueella käytiin 2010-luvun alussa intensiivistä kampanjaa toriumin käytöstä väitetysti lähes kaikkien energiaongelmien ratkaisemiseksi. Tämän kampanjan kriitikot puhuvat toriumhypeistä tai jopa astroturfista . Norjan ja Ison-Britannian hallituksille tehdyt tutkimukset varoittavat toriumin käyttöä koskevista suurista odotuksista. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat myös, että toriumia sisältävällä ydintekniikalla on huomattavia leviämisriskejä. Toinen toriumin käytön turvallisuushaitta on, että uraani-233: n fissio tuottaa noin 60% vähemmän viivästyneitä neutroneja kuin uraani-235: n fissio; tämä lisää kriittisten onnettomuuksien riskiä .

Toriumin käyttöä ydinvoimaloissa tutkitaan parhaillaan erityisesti Intiassa , koska maassa on maailman suurimpia toriumin esiintymiä. Päätökseen Prototype hyötöreaktorin (prototyypin hyötöreaktorin, PFBR ) on viivästynyt vuosia. Tämän PFBR: n sanotaan tuottavan 500 MW, toimivan plutoniumin kanssa halkeamiskelpoisena materiaalina ja sisältävät toriumia jalostusvaipassa, joka muunnetaan ²³³ U: ksi muihin sovelluksiin.

Ilmiantajan Rainer Moormann julkaissut kriittisen lausunnon käytöstä torium 2018 ja huomautti, ennen kaikkea kohonnut leviämisen takia , että atomipommin alkaen ²³³ U voi helposti rakentaa myös terroristeille .

Thorotrast

Thorotrast-pakkaus ja pullo

Stabiloitu suspensio on kolloidista toriumdioksidi käytettiin X-ray varjoaine varten angiografia 1931 alkaen tämän kauppanimi, kunnes 1940-luvun lopulla . Se kuitenkin kerääntyy retikulohistiosyyttiseen järjestelmään ja voi johtaa syöpään paikallisesti lisääntyneen säteilyaltistuksen vuoksi. On selviä assosiaatiot Thorotrast ja sapen karsinooma ; Lisäksi angiosarkooma on maksan, muuten hyvin harvinainen pahanlaatuinen kasvain, maksan, voidaan indusoida Thorotrast. Paranasaalisten sivuonteloiden karsinoomat Thorotrastin antamisen jälkeen on kuvattu. Tauti esiintyy tyypillisesti 30–35 vuotta altistuksen jälkeen.

Thorotrastin sijaan röntgenkontrastiväliaineina käytetään bariumsulfaattia ja merkittävästi parannettuja aromaattisia jodijohdannaisia.

Muu käyttö

Volframin inertin kaasun hitsauksessa (TIG-hitsaus) käytettyjen elektrodien syttymisominaisuuksien parantamiseksi lisättiin toriumdioksidia luokkaa 1 - 4%. Tämä käyttö on nyt melkein lopetettu höyryjen ja jauhavan pölyn altistumisen vuoksi. Nykyaikaiset TIG-elektrodit toimivat ceriumlisäaineiden kanssa .

Kuten Glühelektrodenwerkstoff Lisätään volframi on vähentää elektronin työfunktio seostettu noin 1-3% toriumoksidi. Tämä tekee mahdolliseksi alentaa elektroniputkien lämpötilaa, joka on välttämätön vertailukelpoisen päästön aikaansaamiseksi, ja parantaa purkauslamppujen käynnistyskäyttäytymistä . Lampunrakenteessa toriumia käytetään myös parantimena toriumdioksidipillereiden tai toriumkalvon muodossa.

Keltainen sävylinssi toriumia sisältävällä lasilla (vasemmalla), keltainen sävy osittain UV-säteilyllä (keskellä), ei toriumia sisältävä linssi (oikealla)

Toriumdioksidia lisättiin lasiin korkealaatuisia optisia linssejä varten, jotta saataisiin linssejä, joilla oli erittäin korkea optinen taitekerroin ja pieni optinen dispersio . Optiset laitteet aikaan toisen maailmansodan (esimerkiksi Aero-EKTAR maasta Kodak ) tai varhaisen sodanjälkeisinä vuosina (esim jotkut Summicron linssit Leitz ) sisältää joskus torium lasia . Toriumia sisältävillä linsseillä on hiukan keltainen sävy, joka voimistuu ajan myötä, joka voidaan ainakin osittain poistaa intensiivisellä UV- säteilytyksellä . Toriumista tulevan säteilyn vuoksi toriumia sisältävää lasia ei enää tuoteta kaupallisesti tänään. Lantaania sisältävät lasit (esim. LaK9) voivat korvata toriumlasin.

Isotoopilla Th-229 on ainutlaatuinen ominaisuus, että sen atomituumalla on viritetty tila ( ydinisomeeri ) vain 8,28  eV perustilan yläpuolella (LMU Münchenin uudet mittaukset, syyskuu 2019; ENSDF-tiedot ovat peräisin vuosina 1994 ja 2007). Tämä vastaa Nm ultraviolettivalon kanssa aallonpituuksilla 149,7. Sen vuoksi voisi olla mahdollista virittämiseen tässä tilassa laservalolla ja ydin- ydin kello rakentaa. Tätä varten tutkimushanke, jossa PTB , The Technical Wienin yliopisto , The Delawaren yliopisto , The Ludwig Maximilians University , The Max Planck Institute for Nuclear Physics ja Fraunhofer Institute for Laser Technology ovat mukana, tukee ERC rahoitettu 13, 7 miljoonaa euroa.

turvallisuusohjeet

CLP-asetuksen mukaisia luokituksia ei ole saatavilla, koska ne sisältävät vain kemiallisen vaaran, jolla on täysin toissijainen asema verrattuna radioaktiivisuuteen liittyviin vaaroihin. Jälkimmäistä sovelletaan vain, jos kyseessä olevan aineen määrä on merkityksellinen.

Kemiallinen myrkyllisyys

Toriumin akuutin kemiallisen myrkyllisyyden arvioidaan olevan vähäinen ja johtuu pääasiassa radioaktiivisuudesta. Tämä johtuu huonosta vesiliukoisuudesta (0,0001 μg / l puhdasta metallia ja yleisintä toriumdioksidia). Torium liukenee paremmin vain hyvin happamassa ympäristössä pH-arvosta 4. Myös oksalaatit ja muut kompleksinmuodostajat lisäävät vesiliukoisuutta.

Radiotoksisuus

Torium-isotooppi ²³² Th, jonka puoliintumisaika on 14,05 miljardia vuotta, on paljon heikompi radioaktiivinen (pienempi annosnopeus) kuin uraani- 238, koska pidempi puoliintumisaika tarkoittaa vähemmän hajoamista sekunnissa ja lyhytikäisten hajoamistuotteiden pitoisuutta pysyy matalampana. Torium on α-emitteri ja tämän tyyppisen säteilyn vuoksi vaarallinen hengitettynä ja nieltynä . Metallipölyt ja erityisesti oksidit ovat erityisen vaarallisia radiotoksisuuden suhteen niiden keuhkoihin tunkeutumisen vuoksi ja voivat aiheuttaa syöpää. Toriumia ja sen yhdisteitä varastoitaessa ja käsiteltäessä on myös otettava huomioon hajoamissarjan alkuaineiden pysyvä esiintyminen. Vahvat beetasäteet ja ne, joilla on korkea 2,6 MeV-pitoisuus, erittäin korkean energian ja tunkeutuvat gammasäteet, ovat erityisen vaarallisia . Lisäksi alfahajoamisen seurauksena radonisotooppi ²²⁰ Rn, joka tunnetaan myös toronina, syntyy hajoamissarjassa , joka puolestaan ​​hajoaa polonium-216: ksi ja lyijy-212: ksi alfa-hajoamisessa. Samalla aktiivisuuspitoisuudella toronijohdannaiset tuottavat 14-kertaisen korkeamman säteilyaltistuksen kuin ²²² Rn: n toissijaiset tuotteet .

Toriumyhdisteet

Mukaisesti asemaansa jaksollisen , torium normaalisti esiintyy sen yhdisteiden hapetusasteella +4; Torium (III) ja torium (II) yhdisteet ovat harvinaisempia. Karbideja aktinidien ilman kiinteitä stoikiometrian ovat erikoisuus .

• Torium, torium (IV) oksidi (ThO ₂ ) on 3300 ° C: n lämpötilassa yksi korkeimmista sulamispisteistä kaikista metallioksideista . Vain harvoilla metalleilla, kuten volframilla , ja joillakin yhdisteillä, kuten tantaalikarbidilla , on korkeammat sulamispisteet.
• Toriumnitraatti , torium (IV) -nitraatti (Th (NO ₃ ) ₄ ) on väritön yhdiste, joka liukenee helposti veteen ja alkoholiin. Nitraatti on tärkeä välituote torium (IV) oksidin ja toriummetallin tuotannossa, ja sitä käytetään myös kaasuhehkulamppujen tuotannossa.
• Torium nitridi, torium (IV) nitridi (Th ₃ N ₄ ) on tuotettu, kun torium on hehkui typpiatmosfäärissä ja on messinki-värillinen kiilto. Toriumnitridi on hygroskooppista ja hajoaa muutamassa tunnissa kosteuden vuoksi.
• Torium karbidi , THC ₂ muotoja keltainen, monokliininen kiteitä, joiden sulamispiste on 2655 ° C Karbidista tulee suprajohtavaa noin 9 K: n lämpötilassa. Muodossa sekoitetun karbidin (Th, U) C ₂ , torium Carbide käytetään polttoaineena kaasua jäähdytetään korkean lämpötilan reaktoreita. Karbidiseosta edustaa torium- ja uraanioksidien reaktio hiilen kanssa lämpötilassa 1600 - 2000 ° C.
• Torium (IV) kloridi on valkoinen, hygroskooppinen , kiteinen kiinteä aine. Pelkistämällä sitä kaliumilla Berzelius tuotti metallista toriumia ensimmäistä kertaa.

Historialliset nimet

"Thorium-G"

Kun tuomiopäivänä laite nimeltä "koboltti torium G " pommi Stanley Kubrickin elokuvassa Dr. Outoa tai: Kuinka opin pommia rakastamaan , se on ensisijaisesti kobolttipommi . Jos toriumia käytetään pommisuunnittelussa (mahdollisesti uraanin sijasta fissiovaiheessa tai vaipassa), räjähdys johtuu muun muassa. radioaktiivinen , myrkyllinen ja pitkäikäinen Protactinium-231 , mikä lisäisi merkittävästi laskeuman saastumismahdollisuuksia . Puoli-life of Protaktinium-231, kuitenkin, on 32760vuosi ja siten poikkeaa merkittävästi yksi mainittu kalvo (93,7 tai 100 vuosi).

"Thorium-X"

1900-luvun alkupuoliskolla erilaisia ​​toriumia ja muita radioaktiivisia nuklideja sisältäviä liuoksia vaihdettiin nimellä Thorium-X . Vuonna Yhdysvalloissa , esimerkiksi, Esimerkiksi tämän nimistä tinktuuraa käytettiin ihosairauksien sädehoidossa noin vuoteen 1960 saakka . Vuonna Saksassa 1930 oli kylpylisäaineet ja ihottuma voiteita brändi "torium-X", jotka otettiin pois markkinoilta pian tämän jälkeen, koska ilmeinen terveysriskejä. Siellä oli myös torium X: ää sisältävä hammastahna nimeltä Doramad . Lisäksi 1960-luvulla Münsterin yliopistollisessa sairaalassa ( Hüfferstiftung ) Thorium-X: tä käytettiin selkärankareumapotilaille selkärangan edelleen jäykistymisen estämiseksi. Potilas sai torium X -injektion kerran viikossa noin kolmen kuukauden sairaalahoidon aikana. Progressiivinen jäykistyminen pysäytettiin siten suurelta osin noin 15 vuodeksi.

"Ionium"

Kuten Ionium isotooppia nimettiin 230-Th ydinfysiikan. Vuonna ikä dating termiä Ionium menetelmää käytetään edelleen 230-Th / 232-Th dating.

kirjallisuus

• Mathias S.Wickleder, Blandine Fourest, Peter K.Dorhout: Thorium . Julkaisussa: Lester R.Morss, Norman M.Edelstein, Jean Fuger (toim.): Actinide and Transactinide Elements . Springer Alankomaat, Dordrecht 2008, ISBN 978-1-4020-3555-5 , Thorium, s. 52-160 , doi : 10.1007 / 1-4020-3598-5_3 ( radchem.nevada.edu [PDF]). 
• Robert J.Schwankner, Alexander Brummeisl, Christian Feigl, Peter Schöffl: Toriumin käytön varhainen historia. Julkaisussa: Geosciences. 12, 3, 1994, s. 66-73. doi: 10.2312 / geotieteet.1994.12.66 .

nettilinkit

Wikisanakirja: Thorium  - selitykset merkityksille, sanan alkuperälle, synonyymeille, käännöksille

• Sisäänpääsy toriumiin. Julkaisussa: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, käyty 3. tammikuuta 2015.
• Seth H.Gree: Thorium , Chemical & Engineering News, 2003
• Kansainvälinen toriumenergiajärjestö - www.IThEO.org
• USA: Toriumin käyttö radioaktiivisen jätteen vähentämiseksi
• Thorium: Human Health Fact Sheet ( Memento , 9. helmikuuta 2012 Internet-arkistossa ) (engl.) (PDF, 49 kB)

Yksittäiset todisteet

1. ↑ Harry H.Binder: Kemiallisten alkuaineiden sanasto. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
2. ↑ Ominaisuuksien arvot (Infobox) otetaan osoitteesta webelements.com (Thorium) , ellei toisin mainita .
3. ^ IUPAC, Standard Atomic Weights Revised v2 ( Memento 3. maaliskuuta 2016 Internet-arkistossa ).
4. ↑ CIAAW, standardi atomipainot tarkistettu 2013 .
5. ↑ ^{b c d e} Merkintä torium vuonna Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. ja NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1) . Toim.: NIST , Gaithersburg, MD. doi : 10.18434 / T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ).  Haettu 13. kesäkuuta 2020.
6. ↑ ^{b c d e} Merkintä torium klo WebElements, https://www.webelements.com , pääsee 13. kesäkuuta 2020 mennessä.
7. ↑ ^{b c} Entry CAS. 7440-29-1 on GESTIS aine tietokanta IFA , pääsee 5. huhtikuuta, 2008. (JavaScript vaaditaan)
8. ↑ David R. Lide (Toim.): CRC Handbook of Chemistry and Physics . 90. painos. (Internet-versio: 2010), CRC Press / Taylor ja Francis, Boca Raton, FL, Elementtien ja epäorgaanisten yhdisteiden magneettinen herkkyys, s.4--147. Arvot perustuvat g / mol: iin ja ne ilmoitetaan yksikköinä cgs. Tässä annettu arvo on siitä laskettu SI-arvo ilman mittayksikköä.
9. ↑ Varga ym.: 229. puoliintumisajan määrittäminen julkaisussa: Phys. Rev. C . 89, 064310 (2014); doi: 10.1103 / PhysRevC.89.064310 .
10. ↑ Radioaktiivisuuden aiheuttamat vaarat eivät kuulu ominaisuuksiin, jotka luokitellaan GHS-merkintöjen mukaan. Muiden vaarojen osalta tätä elementtiä ei ole vielä luokiteltu tai luotettavaa ja mainittavaa lähdettä ei ole vielä löydetty.
11. ^ Elementit: nimet ja alkuperä - OZ. osoitteessa: bbc.co.uk , käytetty 11. joulukuuta 2007.
12. ↑ ^{a b} Torium - historia ja etymologia. osoitteessa: elements.vanderkrogt.net , luettu 11. joulukuuta 2007.
13. ↑ JJ Berzelius: tutkiminen uusi mineraali ja aiemmin tuntemattoman maa sisältämien. Julkaisussa: Annals of Physics and Chemistry . 92, 1829, sivut 385 - 415; doi: 10.1002 / ja s.18290920702 .
14. ↑ M. Curie: rayons Emis par les säveltää de l'uraanin et du toriumia . Julkaisussa: Comptes rendus de l'Académie des sciences . 126, 1898, s. 1101-1103.
15. Bad L. Badash: Toriumin radioaktiivisuuden löytäminen. Julkaisussa: Journal of Chemical Education . 43, 1966, s. 219 - 220.
16. ↑ JB Hedrick: Torium. 1999. (PDF; 36 kB)
17. ↑ AE van Arkel, JH de Boer: Esitys puhtaasta titaanista, zirkoniumista, hafniumista ja toriummetallista. Julkaisussa: Journal of Inorganic and General Chemistry . 148 (1), 1925, sivut 345-350; doi: 10.1002 / zaac.19251480133 .
18. ↑ D. Lely Jr., L. Hamburger: Toriumin, uraanin, zirkonin ja titaanin alkuaineiden tuotanto. Julkaisussa: Journal of Inorganic and General Chemistry . 87 (1), 1914, s. 209 - 228; doi: 10.1002 / zaac.19140870114 .
19. ↑ ^b B. Merkel, G. Dudel ym: Tutkimukset säteilyvaikutuksista päästöjen uraanin rikastushiekka Schneckenstein. ( Memento 11. kesäkuuta 2007 Internet-arkistossa ) (PDF; 4,0 Mt), TU Bergakademie Freiberg ja TU Dresden 1988.
20. ↑ world-nuclear.org: Luonnollisesti esiintyvät radioaktiiviset materiaalit NORM .
21. ^ J. Emsley: Elementit. Clarendon Press, Oxford 1992.
22. ↑ DJ Crouse, KB Brown: Toriumin, uraanin ja harvinaisten maametallien talteenotto monatsiittisulfaattilipeistä Amin Extraction (Amex) -prosessilla. ( Muisto 8. joulukuuta 2015 Internet-arkistossa ) (PDF). Oak Ridgen kansallinen laboratorio, 1959.
23. ↑ Taishi Kobayashi, Takayuki Sasaki, Ikuji Tagaki, Hirotake Moriyama: Toriumin (IV) liukoisuus oksaali- ja malonihappojen läsnäollessa.] Julkaisussa: Journal of Nuclear Science and Technology. Osa 46, painos 11, 2009. doi: 10.1080 / 18811248.2009.9711619
24. ↑ Enver Oktaya, Ahmet Yaylib: Toriumoksalaattijauheiden fysikaaliset ominaisuudet ja niiden vaikutus lämpöhajoamiseen. Julkaisussa: Journal of Nuclear Materials. Osa 288, 1. painos, tammikuu 2001, s.76--82.
25. ↑ Englanninkielinen sivu, jossa on kuvia laboratoriossa puhdistettavaksi.
26. ^ Ullmannin teollisen kemian tietosanakirja. 8. painos. 2015.
27. ^ NEA, OECD: Advanced Reactors With Innovative Fuels: Second Workshop Proceedings 2002. s. 227 ja sitä seuraavia ( rajoitettu esikatselu Google-teoshaulla).
28. Or Torium. Julkaisussa: world-nuclear.org. Haettu 3. tammikuuta 2015 . 
29. ↑ S. Peggs et ai .: Thorium Energy Futures. 2012. PDF.
30. ↑ Toriumtesti alkaa. Osoite : world-nuclear.org.
31. ↑ Kunin Chen Kiinan tiedeakatemia Kiinan torium sulasuolareaktori TMSR ohjelma on YouTubessa .
32. ↑ Torium ydinpolttoaineena. Osoite : world-nuclear.org.
33. ^ R. Martin: Superpolttoaine: torium, tulevaisuuden vihreä energialähde. 2012. ( Tietoja Richard Super Martinin kirjasta Super-Fuel. ( Memento 12. toukokuuta 2012 Internet-arkistossa ) At: superfuelbook.com. )
34. ↑ Onko torium suurin energian läpimurto tulipalon jälkeen? Mahdollisesti. Sivusto : forbes.com.
35. El Noel Wauchope: Älä usko toriumydinreaktorin hypeä. Julkaisussa: independentaustralia.net. 27. tammikuuta 2013, luettu 13. joulukuuta 2015 . 
36. ↑ Thorium-raportti 2008. Oslo ( regjeringen.no PDF).
37. ↑ Torium- ja uraanipolttoainesyklien vertailu. 2012. ( decc.gov.uk PDF).
38. ↑ Stephen F. Ashley, Geoffrey T. Parks, William J. Nuttall, Colin Boxall, Robin W. Grimes: Toriumpolttoaineella on riskejä . Julkaisussa: Nature . nauha 492 , ei. 7427 , 6. joulukuuta 2012, s. 31-33 , doi : 10.1038 / 492031a . 
39. ↑ fissilematerials.org (PDF).
40. ↑ Intia viivästyttää alkuperäisen ydinreaktorinsa valmistumista , käynyt 22. helmikuuta 2017.
41. ↑ strahlentelex.de
42. ↑ wiseinternational.org
43. ↑ torium kameran linsseissä ( Memento , 30. tammikuuta 2013, Internet-arkisto ) (englanti)
44. ↑ Yhteenveto asiaankuuluvasta kirjallisuudesta käyttäjän ”Ill” julkaisussa Leica-käyttäjäfoorumissa Permalink ( muisto 19. tammikuuta 2012 Internet-arkistossa ) (tarkastettu 6. huhtikuuta 2011).
45. ↑ ^229. th- ydinkellon siirtymän energia , Benedict Seiferle et ai., Nature 573, 243–246 (2019) [1]
46. ↑ X-ray pumppaus on ²²⁹ Th ydin- kello isomeeri Takahiko Masudo et ai., Nature 573, 238-242 (2019) [2]
47. ↑ Nadja Podbregar: Ensimmäinen askel kohti atomituumakelloa . Julkaisussa: scinexx.de. 13. syyskuuta 2019, käytetty 18. syyskuuta 2019 . 
48. ↑ Miljoonat rahat kelloprojektille. 20. kesäkuuta 2017. Haettu 6. marraskuuta 2019 . 
49. ^ Rappeutumisen laki . Julkaisussa: LEIFIphysik . Haettu 8. tammikuuta 2021 .  .
50. ↑ Imke Frischmuth: Viimeinkin radioaktiivisen korvan tarkka mittaus on mahdollista. ( Memento 25. maaliskuuta 2016 Internet-arkistossa ) Klo: PTB.de. 28. helmikuuta 2011, luettu 7. huhtikuuta 2016.
51. ^ BK Sharma: Ydin- ja sädekemia . S. 158 ( rajoitettu esikatselu Google-teoshaulla).