Rieth József: Anyagvilág - Háttérismeret

Tórium

TartalomjegyzékhezVilágképem <  Anyag-időszak     

A tórium a periódusos rendszer egyik kémiai eleme. Vegyjele Th, rendszáma 90. Nyelvújításkori neve tereny. Az f mezőbe, az aktinoidák közé tartozik, épp ezért eléggé ritka. Egy természetes (232Th), és további 24 mesterséges izotópja ismert. Valamennyi radioaktív, és csaknem mindegyik alfa-bomló.

Általános tulajdonságok

Név, vegyjel, rendszám               tórium, Th, 90

Elemi sorozat                            átmenetifémek

Csoport, periódus, mező            ?, 7, f

Megjelenés                               ezüstfehér

Atomtömeg                               232,0381(1) g/mol

Elektronszerkezet                     [Rn] 6d² 7s²

Elektronok héjanként                 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2

Fizikai tulajdonságok

Halmazállapot                           szilárd

Sűrűség (szobahőm.)                11,7 g/cm³

Olvadáspont                             2115 K (1842 °C)

Forráspont                               5061 K (4788 °C)

Olvadáshő                               13,81 kJ/mol

Párolgáshő                              514 kJ/mol

Moláris hőkapacitás (25 °C)      26,230 J/(mol·K)

Atomi tulajdonságok

Kristályszerkezet                     köbös lapközéppontos

Oxidációs állapotok                  4, 3, 2 (gyengén bázikus oxid)

Elektronegativitás                    1,3 (Pauling-skála)

Ionizációs energia                   1.: 587 kJ/mol

                                             2.: 1110 kJ/mol

                                             3.: 1930 kJ/mol

Atomsugár                             180 pm

Egyéb tulajdonságok

Mágnesség                                    paramágneses

Elektromos ellenállás (0 °C)            147 nΩ·m

Hővezetési tényező (300 K)             54,0 W/(m·K)

Hőtágulási tényező (25 °C)             11,0 µm/(m·K)

Hangsebesség (vékony rúd, 20 °C)  2490 m/s

Young-modulus                             79 GPa

Nyírási modulus                            31 GPa

Bulk modulusz                              54 GPa

Poisson-arányszám                       0,27

Mohs-keménység                          3,0

Vickers-keménység                       350 MPa

Brinell-keménység                         400 HB

Fontosabb izotópok

Izotóp     t.e.               felezési idő      B.m.     B.e. (MeV)      B.t.

228Th       mest.           1,9116 év           α           5,520                  224Ra

229Th       szintetikus    7340 év             α           5,168                  225Ra

230Th       mest.           75380 év            α           4,770              226Ra

231Th       mest.           25,5 óra             β           0,39                231Pa

232Th       100%           14,05x109 év      α           4,083              228Ra

234Th       mest.           24,1 nap             β           0,27                234Pa

Elemi állapotban platinafényű, puha fém. Az elektromosságot jól vezeti. Olvadáspontja és sűrűsége viszonylag nagy (1842oC, ill. 11,75 g/cm³). Érdekessége, hogy a 232Th felezési (14 milliárd év) ideje megközelíti a világegyetem életkorát, és jóval nagyobb, mint a Föld életkora.

A Föld tóriumtartalékait különböző kutatások 1,5 és 2 millió tonna közé teszik, a legjelentősebb lelőhelyek Ausztráliában, Indiában, Brazíliában és Törökországban találhatók.

Felhasználás

Magnéziumötvözeteket állítanak elő belőle, valamint a gázizzók "harisnyáját" is tórium-oxidból készítik (világítási hatásfok emelése végett). Az atomreaktorokban alkalmazzák az urán helyett. Egy tonna tórium ilyen szempontból 200 tonna uránnak, vagy 3,5 millió tonna szénnek felel meg, ráadásul nem marad utána veszélyes hulladék, és a tóriumalapú reaktorokat nem kell nagy nyomású vízzel hűteni, kisebbek és olcsóbbak lehetnek. Az első, tóriummal működő kísérleti reaktorok már működnek Indiában és az USA-ban, de a teljes átállás nagyon drága lenne. Egyes számítások szerint egy tóriumos erőmű felépítése nagyjából hárommilliárd dollárba kerül, viszont ha egyszer elindult, környezetbarát módon és olcsón üzemeltethető nagyon sokáig.

TartalomjegyzékhezVilágképem <  Anyag-időszak     

-----------------

http://hu.wikipedia.org/wiki/T%C3%B3rium