thorium

Artikelstart

Thorium, grundstof nr. 90; atomtegn Th. Thorium, der er et af actiniderne, er et sølvhvidt, blødt tungmetal. I luften oxideres det hurtigt til det sorte thorium(IV)oxid.

Faktaboks

Etymologi
Grundstoffet er navngivet efter den nordiske gud Thor og -ium til betegnelse af grundstof.

I 1828 udvandt J.J. Berzelius et oxid af et hidtil ukendt metal af et norsk mineral. Han kaldte oxidet for thoria, og mineralet fik senere navnet thorit. I 1829 fremstillede han thoriumklorid af thoria, og ved reduktion med kalium fremstillede han metallet thorium. I 1886 opfandt A. von Welsbach et thoriumoxidnet, som udsendte et blændende hvidt lys, når det blev anbragt i en gasflamme. I 1898 opdagede M. Curie og den tyske fysiker Gerhard Karl Schmidt (1865-1949) uafhængigt af hinanden, at thorium er radioaktivt.

Egenskaber
Nummer 90
Atomtegn Th
Navn thorium
Relativ atommasse 232,04
Densitet 11,7 g/cm3
Smeltepunkt 1750 °C
Kogepunkt 4500 °C
Opdagelse 1828 (J.J. Berzelius)

Geokemi og mineraler

Thorium er et lithofilt grundstof, dvs. at det koncentreres i Jordens skorpe og kappe. Den kontinentale jordskorpe har et gennemsnitsindhold på ca. 10 g/t. I magmabjergarter stiger indholdet med den magmatiske udvikling fra ca. 3 g/t i basiske bjergarter som basalt til ca. 20 g/t i sure bjergarter som granit. Granitpegmatitter indeholder selvstændige thoriummineraler. Nogle typer af nefelinsyenitter, fx Ilímaussaq-kompleksets lujavritter, har helt op til 2000 g/t thorium. Få mineraler har thorium som en hovedbestanddel; de vigtigste er thorit og thorianit. Thorium bindes især i mineraler med calcium, zirconium, uran og de sjældne jordarter som fx allanit, zircon, uraninit og monazit; sidstnævnte med et indhold på op til 30 vægtpct. ThO2.

Der findes flere isotoper af thorium i naturen. Den vigtigste er 232Th, som nedbrydes til 208Pb med en halveringstid på 13,9 mia. år. Dette anvendes til datering af mineraler og bjergarter. 230Th dannes som et led i nedbrydning af 238U med en halveringstid på 80.000 år og anvendes til datering af oceanbundens sedimenter.

Fremstilling og anvendelse

Thorium udvindes af tungsandsforekomster af monazit i bl.a. Australien, Brasilien og Indien. Ad kemisk vej udskilles metallet som oxid eller klorid og frigøres herefter ved reduktion med calcium eller ved elektrolyse af smeltede klorider.

Det meste thorium anvendes som oxidet ThO2, bl.a. som lysgiver (glødenet) i gaslamper og tidligere som kontraststoffet thorotrast. Metallet indgår som legeringsbestanddel i specielle magnesium-, nikkel- og wolframlegeringer, og det bruges som desoxidant ved støbning af molybdæn og jern. Thorium kan anvendes som reaktorbrændsel i kernereaktorer, idet det ved neutronindfangning danner den fissile isotop 233U. Thorium kan som reaktorbrændsel potentielt sikre verdens energiforsyning langt ud i fremtiden, men pga. omkostningerne ved processen er den endnu ikke konkurrencedygtig.

Forbindelser

Thorium optræder i forbindelser fortrinsvis med oxidationstrin +4, normalt som farveløse forbindelser. Nitratet, Th(NO3)4, og sulfatet, Th(SO4)2, er letopløselige i vand, og med carbonationen dannes opløselige komplekser. Det tungtopløselige thoriumdioxid, ThO2, (smp. 3220 °C) giver, blandet med 10% ceriumdioxid, et intenst hvidt lys, når det rammes af en gasflamme (se auerbrænder). Thoriumdioxid kan omdannes til halogeniderne ThX4, hvor X kan være fluor, klor, brom eller jod. De danner komplekser af typen ThCl5- og ThCl62-. Thoriumdioxid er en bestanddel af røntgenkontraststoffet thorotrast, der ikke anvendes mere.

Kommentarer

Din kommentar publiceres her. Redaktionen svarer, når den kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig