Th
232.040Toryum
Thorium
Uranyuma alternatif nükleer yakıt adayı. Toprak kabuğunda uranyumdan 4 kat daha bol bulunur.
90
232.04 g/mol
[Rn] 6d² 7s²
2 | 8 | 18 | 32 | 18 | 10 | 2
1.3
11.72 g/cm³
1841.8 °C
4787.9 °C
Jöns Jacob Berzelius
Jöns Jacob Berzelius, 1829'da Norveç'ten gelen bir mineralden (torit, ThSiO₄) toryumu keşfetti ve İskandinav mitolojisindeki savaş ve şimşek tanrısı Thor'un onuruna adlandırdı. Toryum, Dünya kabuğunun doğal radyoaktif elementleri arasında en yüksek doğal bolluğa sahip aktinitir (~12 ppm; uranyumun yaklaşık 3–4 katı); Hindistan, Brezilya ve Avustralya'daki monazit kumları başlıca kaynaktır.
ThO₂
Toryum(IV) OksitThF₄
Toryum(IV) FlorürToryum nükleer yakıt döngüsü: ²³²Th + n → ²³³U (fisil); ²³³U uranyum-235'e benzer fisyon verimi; Hindistan ve Çin eriyik tuzlu reaktör (MSR/TMSR) programları.
Welsbach gaz ışık manto: %99 ThO₂ + %1 CeO₂ kompozit emdirilen file, ısındığında parlak beyaz ışık yayar (Auer von Welsbach, 1885); gazlı aydınlatma çağında dünyayı aydınlattı; günümüzde nadir toprak oksitlerle değiştirildi.
TIG kaynak elektrodu: W-ThO₂ (%2 ThO₂) çubuk; toryum elektron emisyonunu artırarak kararlı ark sağlar; radyoaktivite kaygısıyla yerini W-CeO₂ ve W-La₂O₃ alıyor.
²²⁸Th/²²⁴Ra kemik radyoterapisi araştırması: ²²⁸Th-kompleksi kemik metastazlarına hedeflenebilir nükleer tıp ajanı.
Toryumun bilinen temel bir biyolojik rolü yoktur. ²³²Th uzun ömürlü (t½=1,405×10¹⁰ yıl) ve nispeten düşük özgül aktiviteye sahip bir alfa ışıyıcısıdır. ThO₂ toz solunumu pnömokonyoza ve akciğer kanserine yol açabilir. Thorotrast (²³²ThO₂ kolloid) 1930-50'lerde angiografi kontrast maddesi olarak kullanıldı; sonradan karaciğer kanseri nedeni olduğu anlaşıldı.
01
Toryum yakıt döngüsü uranyum döngüsüne göre çeşitli avantajlar sunar: ²³³U füzyon silahı yapımı için uranyum-235'ten çok daha zordur; Th doğal bolluğu U'dan 3–4 kat yüksektir; atık radyoaktivitesi daha kısadır (~300 yıl önemli radyoaktivite, U'nun binlerce yılına karşın).
02
Welsbach gaz ışık manto, 1885'te Auer von Welsbach tarafından icat edildi ve yüzyılın sonuna kadar Avrupa şehirlerinin sokaklarını aydınlattı; keşif gaz aydınlatma sanayini "seyrek toprak kimyası ile kurtardı" ve mühendislikte nadir toprak elementlerinin kullanımının öncüsü oldu.
03
Dünya'da bilinen toryum rezervlerinin önemli bir bölümü Hindistan'ın monazit kumu yatakları sahil şeritlerinde (Kerala, Tamil Nadu) bulunur; bu durum Hindistan'ı toryum nükleer santrali teknolojisine en büyük yatırımı yapan ülkelerden biri kılmaktadır.
1
Aktinit; elektron dizilimi [Rn] 6d² 7s²; +4 yükseltgenme basamağı; ²³²Th t½=1,405×10¹⁰ yıl (α).
2
²³²Th + n → ²³³U fisil yakıt (alternatif nükleer yakıt döngüsü); Dünya kabuğunda en bol aktinit.
3
Welsbach gaz manto: %99 ThO₂ + %1 CeO₂; Thorotrast kontrast maddesi (karaciğer kanseri riski).