Thorium (Th), radioaktives chemisches Element der Actinoidreihe des Periodensystems, Ordnungszahl 90; Es ist ein nützlicher Kernreaktorbrennstoff. Thorium wurde (1828) vom schwedischen Chemiker Jöns Jacob Berzelius entdeckt. Es ist silbrig weiß, wird aber an der Luft grau oder schwarz. Es ist ungefähr halb so häufig wie Blei und dreimal so häufig wie Uran in der Erdkruste. Thorium wird kommerziell aus dem Mineral Monazit gewonnen und kommt auch in anderen Mineralien wie Thorit und Thorianit vor. Thoriummetall wurde in kommerziellen Mengen durch Reduktion von Tetrafluorid (ThF 4) und Dioxid (ThO 2) und durch Elektrolyse des Tetrachlorids (ThCl 4) hergestellt. Das Element wurde nach dem nordischen Gott Thor benannt.
Actinoid-Element: Praktische Anwendungen der Actinoide
Thorium ist möglicherweise auch von großem wirtschaftlichem Wert, da eines seiner Isotope, Thorium-232, in umgewandelt werden kann
Das Metall kann extrudiert, gewalzt, geschmiedet, gepresst und gesponnen werden, aber das Ziehen ist aufgrund der geringen Zugfestigkeit von Thorium schwierig. Diese und andere physikalische Eigenschaften wie Schmelz- und Siedepunkte werden durch geringe Mengen bestimmter Verunreinigungen wie Kohlenstoff und Thoriumdioxid stark beeinflusst. Magnesium und Magnesiumlegierungen werden mit Thorium versetzt, um ihre Hochtemperaturfestigkeit zu verbessern. Es wurde in kommerziellen fotoelektrischen Zellen zur Messung von ultraviolettem Licht mit Wellenlängen im Bereich von 2000 bis 3750 Angström verwendet. Thorium wird Glas zugesetzt und ergibt Gläser mit einem hohen Brechungsindex, die für spezielle optische Anwendungen nützlich sind. Es war früher als Bestandteil von Mänteln für Gas- und Petroleumlampen sehr gefragt und wurde bei der Herstellung von Wolframfilamenten für Glühbirnen und Vakuumröhren verwendet.
Die Radioaktivität von Thorium wurde unabhängig (1898) von dem deutschen Chemiker Gerhard Carl Schmidt und der französischen Physikerin Marie Curie gefunden. Natürliches Thorium ist eine Mischung aus radioaktiven Isotopen, vorwiegend das sehr langlebige Thorium-232 (1,40 × 10 10- jährige Halbwertszeit), das Elternteil der Reihe des radioaktiven Zerfalls von Thorium. Andere Isotope kommen in der Uran- und Actinium-Zerfallsreihe auf natürliche Weise vor, und Thorium ist in allen Uranerzen vorhanden. Thorium-232 ist in Brutreaktoren nützlich, da es beim Einfangen langsam laufender Neutronen in spaltbares Uran-233 zerfällt. Synthetische Isotope wurden hergestellt; Thorium-229 (7.880 Jahre Halbwertszeit), das in der Zerfallskette des synthetischen Actinoid-Elements Neptunium gebildet wird, dient als Tracer für gewöhnliches Thorium (Thorium-232).
Thorium weist in fast allen Verbindungen eine Oxidationsstufe von +4 auf. Das Th 4+ -Ion bildet viele komplexe Ionen. Das Dioxid (ThO 2), eine sehr feuerfeste Substanz, hat viele industrielle Anwendungen; Thoriumnitrat ist als kommerzielles Salz erhältlich.
Elementeigenschaften
| Ordnungszahl | 90 |
|---|---|
| atomares Gewicht | 232.038 |
| Schmelzpunkt | etwa 1.700 ° C (3.100 ° F) |
| Siedepunkt | etwa 4.000 ° C (7.200 ° F) |
| spezifisches Gewicht | etwa 11,66 (17 ° C) |
| Oxidationszustand | +4 |
| Elektronenkonfiguration des gasförmigen Atomzustands | [Rn] 6d 2 7s 2 |
