Pavadintas skandinavų griaustinio dievu, toris yra sidabrinis, blizgus ir radioaktyvus elementas, turintis potencialą kaip urano alternatyva kuriant branduolinius reaktorius.
Tiesiog faktai
- Atominis skaičius (protonų skaičius branduolyje): 90
- Atominis simbolis (ant periodinės elementų lentelės): Th
- Atominis svoris (vidutinė atomo masė): 232,0
- Tankis: 6,8 uncijos už kubinį colį (11,7 gramai kubiniame cm)
- Fazė kambario temperatūroje: kieta
- Lydymosi temperatūra: 3,182 laipsniai Farenheito (1750 laipsnių Celsijaus)
- Virimo temperatūra: 8,654 F (4790 C)
- Natūralių izotopų (to paties elemento atomų su skirtingu neutronų skaičiumi) skaičius: 1. Taip pat laboratorijoje yra sukurti bent 8 radioaktyvieji izotopai.
- Dažniausi izotopai: Th-232 (100 procentų natūralaus gausumo)
Istorija
1815 m., Pasak olandų istoriko Peterio van der Krogto, švedų chemikas Jönsas Jakobas Berzelius pirmą kartą pamanė atradęs naują žemės elementą, kurį toriu pavadino norvegų karo dievo Thoro vardu. Tačiau 1824 m. Buvo nustatyta, kad mineralas iš tikrųjų buvo itrio fosfatas .;
1828 m. Berzelius gavo juodojo mineralo, rasto Løvø saloje prie Norvegijos krantų, pavyzdį. Norvegų mineralogistas Hansas Mortenas Thrane'as Esmarkas. Minerale buvo beveik 60 procentų nežinomo elemento, kuris perėmė torio pavadinimą; mineralas buvo pavadintas toritu. Anot „Chemicool“, mineralas taip pat turėjo daug žinomų elementų, įskaitant geležį, manganą, šviną, alavą ir uraną.
Berzelius išskyrė torį, pirmiausia sumaišydamas minerale rastą torio oksidą su anglimi, kad susidarytų torio chloridas, kuris vėliau, reaguojant su kaliu, gautų torį ir kalio chloridą, teigia „Chemicool“.
Anot „Chemicool“, vokiečių chemikas Gerhardas Schmidtas ir lenkų fizikė Marie Curie nepriklausomai nustatė, kad toris buvo radioaktyvus 1898 m., Per kelis mėnesius vienas nuo kito. Šis atradimas dažnai kredituojamas Schmidto.
Anot Los Alamoso nacionalinės laboratorijos, Naujosios Zelandijos fizikas Ernestas Rutherfordas ir anglų chemikas Frederickas Soddy nustatė, kad toris fiksuotu greičiu skyla į kitus elementus, dar žinomus kaip elemento pusinės eliminacijos laikas. Šis darbas buvo kritinis, gerinant kitų radioaktyviųjų elementų supratimą.
Anot Los Alamoso nacionalinės laboratorijos, 1925 m. Abu olandų chemikai Anton Eduard van Arkel ir Jan Handrik de Boer išskyrė aukšto grynumo metalinį torį.
Kas žinojo?
- Skystosios torijos temperatūros diapazonas yra didesnis nei bet kurio kito elemento, o tarp „lydinės“ ir virimo taškų yra beveik 5500 laipsnių Farenheito (3000 laipsnių Celsijaus), teigia „Chemicool“.
- Kaip teigia „Chemicool“, torio dioksidas turi aukščiausią lydimosi temperatūrą iš visų žinomų oksidų.
- Pasak Lenntech, toris yra maždaug toks pat gausus kaip švinas ir mažiausiai tris kartus didesnis nei uranas.
- „Chemicool“ duomenimis, torio gausa žemės plutoje yra 6 milijono dalių milijono. Pagal periodinę lentelę, toris yra 41-asis gausiausias žemės plutos elementas.
- Pagal mineralų švietimo koaliciją toras iškasamas daugiausia Australijoje, Kanadoje, JAV, Rusijoje ir Indijoje.
- JAV aplinkos apsaugos agentūros (EPA) duomenimis, torio kiekiai aptinkami uolienose, dirvožemyje, vandenyje, augaluose ir gyvūnuose.
- Pasak Los Alamoso nacionalinės laboratorijos, didesnės torio koncentracijos yra mineraluose, tokiuose kaip toritas, torianitas, monazitas, allanitas ir cirkonis.
- Remiantis EPA, stabiliausio torio izotopo Th-232 pusinės eliminacijos laikas yra 14 milijardų metų.
- Pasak Los Alamoso, toris susidaro supernovų branduoliuose ir po to sprogimų metu išsisklaido per galaktiką.
- Toris buvo naudojamas nuo 1885 m. Dujinėse mantijose, kurios suteikia šviesą dujinėse lempose, teigia Los Alamos. Dėl savo radioaktyvumo elementas buvo pakeistas kitais neradioaktyviais retųjų žemių elementais.
- Toris taip pat naudojamas magniui stiprinti, dengiant volframo laidą elektros įrenginiuose, kontroliuojant volframo grūdelių dydį elektros lempose, aukštos temperatūros tigliuose, akiniuose, fotoaparatų ir mokslinių prietaisų lęšiuose, ir, remiantis branduolinės energijos šaltiniu. Los Alamosas.
- „Chemicool“ tvirtina, kad kiti torio naudojimo būdai yra karščiui atspari keramika, orlaivių varikliai ir lemputės.
- Pasak Lenntech, toris buvo naudojamas dantų pastoje, kol nebuvo rastas radioaktyvumo pavojus.
- Toris ir uranas dalyvauja kaitinant žemės vidų, teigia Mineralų švietimo koalicija.
- Pasak „Lenntech“, per didelis torio poveikis gali sukelti plaučių ligas, plaučių ir kasos vėžį, pakeisti genetiką, kepenų ligas, kaulų vėžį ir apsinuodyti metalu.
Dabartiniai tyrimai
Atliekant torio kaip branduolinio kuro naudojimą daug tyrimų. Pagal Karališkosios chemijos draugijos straipsnį branduoliniuose reaktoriuose naudojamas toris turi daug naudos, palyginti su urano naudojimu:
- Toris yra tris ar keturis kartus gausiau nei uranas.
- Torį lengviau išgauti nei uraną.
- Skystieji torio reaktoriai iš fluoro (LFTR), palyginti su reaktoriais, varomais iš urano, turi labai mažai atliekų.
- LFTR veikia esant atmosferos slėgiui, o ne 150–160 kartų viršijančiam atmosferos slėgiui.
- Toris yra mažiau radioaktyvus nei uranas.
Remiantis 2009 m. NASA tyrėjų Alberto J. Juhaszo, Ričardo A. Raricko ir Rajmohano Rangarajano dokumentu, torio reaktoriai buvo sukurti 5-ajame dešimtmetyje Oak Ridžo nacionalinėje laboratorijoje, vadovaujant Alvinui Weinbergui, kad būtų palaikomos branduolinių orlaivių programos. 1961 m. Programa buvo nutraukta kitų technologijų labui. Karališkosios chemijos draugijos duomenimis, torio reaktorių buvo atsisakyta, nes jie negamino tiek plutonio, kiek urano varomi reaktoriai. Tuo metu ginklų klasės plutonis, taip pat uranas buvo karšta prekė dėl šaltojo karo.
Pats toris nėra naudojamas branduoliniam kurui, tačiau jis naudojamas dirbtiniam urano izotopui uranui-233 sukurti, teigiama NASA pranešime. Toris-232 pirmiausia absorbuoja neutroną, sukurdamas torį-233, kuris maždaug per keturias valandas suyra iki protakcio-233. Protakcis-233 maždaug per dešimt mėnesių lėtai skyla į uraną-233. Tuomet uranas-233 naudojamas branduoliniuose reaktoriuose kaip kuras.
