- Th
-
Торий / Thorium (Th) Атомный номер 90 Внешний вид простого вещества серый, мягкий,
ковкий, вязкий,
радиоактивный металлСвойства атома Атомная масса
(молярная масса)232,0381 а. е. м. (г/моль) Радиус атома 180 пм Энергия ионизации
(первый электрон)670,4 (6,95) кДж/моль (эВ) Электронная конфигурация [Rn] 6d2 7s2 Химические свойства Ковалентный радиус 165 пм Радиус иона (+4e) 102 пм Электроотрицательность
(по Полингу)1,3 Электродный потенциал — Степени окисления 4 Термодинамические свойства простого вещества Плотность 11,78 г/см³ Удельная теплоёмкость 0,113 Дж/(K·моль) Теплопроводность (54,0) Вт/(м·K) Температура плавления 2028 K Теплота плавления 16,11 кДж/моль Температура кипения 5060 K Теплота испарения 513,7 кДж/моль Молярный объём 19,8 см³/моль Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки кубическая
гранецентрированаяПериод решётки 5,080 Å Отношение c/a n/a Температура Дебая 100,00 K То́рий — элемент III группы таблицы Менделеева, принадлежащий к актиноидам; тяжёлый слаборадиоактивный металл.
Содержание
История
Впервые торий выделен Й. Берцелиусом в 1828 году из минерала, позже получившего название торит (содержит сульфат тория).
Происхождение названия
Торий был назван его первооткрывателем по имени бога грома Тора в скандинавской мифологии.
Получение
Торий, как и некоторые другие редкоземельные элементы, выделяют из галогенидов или оксида методом металлотермии (кальцийтермии)
Применение
Торий имеет ряд областей применения, в которых подчас играет незаменимую роль. Положение этого металла в Периодической системе элементов и структура ядра предопределили его применение в области мирного использования атомной энергии. Так, например, при облучении природного тория-232 нейтронами в атомном реакторе он путём захвата нейтрона (с образованием тория-233) и двух последующих бета-распадов (через протактиний-233) превращается в лёгкий изотоп урана с массовым числом 233. Уран-233 способен к делению подобно урану-235 и плутонию, что открывает более чем серьёзные перспективы для развития атомной энергетики (реакторы на быстрых нейтронах). В атомной энергетике применяются карбид, оксид и фторид тория (в высокотемпературных жидкосолевых реакторах) совместно с соединениями урана и плутония и вспомогательными добавками.
Так как общие запасы тория в 3—4 раза превышают запасы урана в земной коре, то атомная энергетика при использовании тория позволит на десятки тысяч лет полностью обеспечить энергопотребление человечества [1]. Кроме атомной энергетики, торий в виде металла с успехом применяется в металлургии (легирование магния и др.), придавая сплаву повышенные эксплуатационные характеристики (сопротивление разрыву, жаропрочность). Отчасти торий в виде окиси применяется в производстве высокопрочных композиций как упрочнитель (для авиапромышленности). Оксид тория из-за его наивысшей температуры плавления из всех оксидов (3350 K) и неокисляемости идёт на производство наиболее ответственных конструкций и изделий, работающих в сверхмощных тепловых потоках, и может быть идеальным материалом для облицовки камер сгорания и газодинамических каналов для МГД-электростанций. Тигли, изготовленные из окиси тория, применяются при работах в области температур около 2500—3100 °C. Ранее оксид тория применялся для изготовления калильных сеток в газовых светильниках.
Торированные катоды прямого накала применяются в электронных лампах, а оксидно-ториевые — в магнетронах и мощных генераторных лампах. Добавка 0,8—1 % ThO2 к вольфраму стабилизирует структуру нитей ламп накаливания. Оксид тория применяется как элемент сопротивления в высокотемпературных печах. Торий и его соединения широко применяют в составе катализаторов в органическом синтезе.
Биологическая роль
Торий постоянно присутствует в тканях растений и животных. Коэффициент накопления тория (то есть отношение его концентрации в организме к концентрации в окружающей среде) в морском планктоне — 1250, в донных водорослях — 10, в мягких тканях беспозвоночных — 50—300, рыб — 100. В пресноводных моллюсках его концентрация колеблется от 3×10−7 до 1×10−5 %, в морских животных от 3×10−7 до 3×10−6 %. Торий поглощается главным образом печенью и селезёнкой, а также костным мозгом, лимфатическими узлами и надпочечниками; плохо всасывается из желудочно-кишечного тракта. У человека среднесуточное поступление тория с продуктами питания и водой составляет 3 мкг; выводится из организма с мочой и калом (0,1 и 2,9 мкг соответственно). Торий малотоксичен, однако как природный радиоактивный элемент вносит свой вклад в естественный фон облучения организмов.
Сноски и источники
Ссылки
Wikimedia Foundation. 2010.
