Torio (Th), elemento chimico radioattivo della serie attinoide della tavola periodica, numero atomico 90; è un combustibile utile per il reattore nucleare. Il torio fu scoperto (1828) dal chimico svedese Jöns Jacob Berzelius. È bianco argenteo ma diventa grigio o nero all'esposizione all'aria. È circa la metà abbondante del piombo ed è tre volte più abbondante dell'uranio nella crosta terrestre. Il torio viene recuperato commercialmente dalla monazite minerale e si verifica anche in altri minerali come la torite e la torianite. Il metallo di torio è stato prodotto in quantità commerciali mediante riduzione del tetrafluoruro (ThF 4) e del biossido (ThO 2) e mediante elettrolisi del tetracloruro (ThCl 4). L'elemento è stato chiamato per il dio norreno Thor.
elemento attinoide: applicazioni pratiche degli attinoidi
Anche il torio ha potenzialmente un grande valore economico, perché uno dei suoi isotopi, il torio-232, può essere convertito in
Il metallo può essere estruso, laminato, forgiato, ingabbiato e filato, ma il disegno è difficile a causa della bassa resistenza alla trazione del torio. Questa e altre proprietà fisiche come i punti di fusione e di ebollizione sono fortemente influenzate da piccole quantità di alcune impurità, come il biossido di carbonio e di torio. Il torio viene aggiunto alle leghe di magnesio e magnesio per migliorare la resistenza alle alte temperature. È stato utilizzato in celle fotoelettriche commerciali per misurare la luce ultravioletta di lunghezze d'onda che vanno da 2000 a 3750 angstrom. Aggiunto al vetro, il torio produce occhiali con un alto indice di rifrazione, utile per applicazioni ottiche specializzate. In precedenza era molto richiesto come componente di mantelli per lampade a gas e cherosene ed è stato utilizzato nella produzione di filamenti di tungsteno per lampadine e tubi a vuoto.
La radioattività del torio fu trovata in modo indipendente (1898) dal chimico tedesco Gerhard Carl Schmidt e dal fisico francese Marie Curie. Il torio naturale è una miscela di isotopi radioattivi, prevalentemente il torio-232 di lunga durata (emivita di 1,40 × 10 10 anni), genitore della serie di decadimento radioattivo del torio. Altri isotopi si presentano naturalmente nelle serie di decadimento dell'uranio e dell'attinio e il torio è presente in tutti i minerali di uranio. Il torio-232 è utile nei reattori di allevamento perché, catturando i neutroni a movimento lento, decade in uranio fissile-233. Sono stati preparati isotopi sintetici; il torio-229 (emivita di 7.880 anni), formato nella catena di decadimento originata dal nettunio dell'elemento attinoide sintetico, funge da tracciante per il torio ordinario (torio-232).
Il torio presenta uno stato di ossidazione di +4 in quasi tutti i suoi composti. Lo ione Th 4+ forma molti ioni complessi. Il biossido (ThO 2), una sostanza molto refrattaria, ha molte applicazioni industriali; nitrato di torio è stato disponibile come sale commerciale.
Proprietà elemento
| numero atomico | 90 |
|---|---|
| peso atomico | 232,038 |
| punto di fusione | circa 1.700 ° C (3.100 ° F) |
| punto di ebollizione | circa 4.000 ° C (7.200 ° F) |
| peso specifico | circa 11,66 (17 ° C) |
| stato di ossidazione | +4 |
| configurazione elettronica dello stato atomico gassoso | [Rn] 6d 2 7s 2 |
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