Торий ☢

Торий (лат. «Thorium») – химический элемент из группы актиноидов. Тяжёлый слаборадиоактивный металл.

История открытия

Металл впервые был обнаружен в 1828 году шведским химиком Й. Берцелиусом в составе руды, позже получившей название «торит». Название металлу шведский учёный дал в честь персонажа скандинавской мифологии – бога грозы и грома Тора, сына верховного бога Одина.

Нахождение в природе

Торий распространён в основном в рудах редкоземельных и радиоактивных элементов. Часто его накопление связано с присутствием калия и природного урана. Основные источники его получения – это уран-ториевые руды, моноцитовый песок и ферриторит.

Любопытно, что в природе торий часто содержится в составе такой горной породы, как слюда, которая, в свою очередь, входит в число пород, образующих гранит. Из-за этого гранитные камни из некоторых месторождений нельзя использовать в строительстве для облицовки или как наполнитель для бетонных смесей: активность у него небольшая, но постоянная, и длительно накапливающиеся дозы могут привести к проблемам со здоровьем (вплоть до онкологии или даже лучевой болезни).

Месторождения этого металла существуют во многих странах, но особенно богаты руды с его содержанием в Австралии, Индии, США, Норвегии, Киргизии и некоторых других странах.

Свойства тория

Торий – относительно устойчивый в химическом плане металл. Плохо растворяется в большинстве кислот (за исключением концентрированных соляной и азотной), но подвержен действию царской водки. Со щёлочами же в реакцию не вступает. Реагирует с воздухом: при комнатной температуре медленно темнеет и распадается в порошок, при нагреве вспыхивает.

В физическом плане представляет собой серебристо-блестящий мягкий металл, поддающийся ковке. Из-за пирофорности (способности к самопроизвольному воспламенению) хранится только под слоем нейтральной жидкости (обычно керосина). Плавится этот металл при 1750 градусах Цельсия, при 4788 градусах – кипит.

Изотопы тория

Возможно существование более 30 изотопных формы этого металла, но лишь у одного из изотопов срок полураспада достаточно длителен для накопления в породах земной коры – это торий-232. Его период – 14,05 млрд. лет. На втором месте торий-230 с периодом 75 с лишним тысяч лет, на третьем – торий-229 с периодом 7340 лет. Остальные изотопы распадаются в течение считанных дней, а большинство – и считанных минут. Наиболее стабильными изотопами являются 232 Th (период полураспада составляет 14,05 миллиардов лет), 230 Th (75 380 лет), 229 Th (7340 лет), 228 Th (1,9116 года).

Некоторые изотопы тория входят в состав радиоактивных рядов урана, тория и актиния, из-за чего они получили собственные имена:

Торий-227 – радиоактиний.

Торий-228 – радиоторий.

Торий-230 – ионий.

Торий-231 – уран Y.

Торий-234 – уран X1.

Применение тория

Торий сам по себе не может являться ядерным топливом, однако в некоторых реакциях (например, уран-ториевом цикле) превращается в уран-233 – который уже горючим является. Из-за того, что запасы этого металла на Земле во много раз больше, больше, чем у урана, в будущим он может стать основным источником энергии для АЭС.

Кроме того, торий ограниченно используется:

в металлургии – как легирующая добавка к некоторым сплавам;

в электронике – для производства некоторых типов электронных ламп и магнетронов;

как катализатор в химической промышленности и в лабораториях;

как присадка при выплавке ториевого оптического стекла для линз.

Ранее этот металл применялся в качестве рентгеноконтрастного препарата в медицине, однако из-за высочайшей канцерогенности от его использования отказались.

Биологическая функция

Биологической роли не имеет, однако слаботоксичен и канцерогенен из-за природного радиоактивного излучения.