Thorium ได้รับการตั้งชื่อตามนอร์สเทพแห่งฟ้าร้องทอเรียมเป็นองค์ประกอบสีเงินที่เป็นสีสันและกัมมันตภาพรังสีที่มีศักยภาพเป็นทางเลือกแทนยูเรเนียมในการเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
เพียงแค่ข้อเท็จจริง
- จำนวนอะตอม (จำนวนโปรตอนในนิวเคลียส): 90
- สัญลักษณ์อะตอม (บนตารางธาตุขององค์ประกอบ): TH
- น้ำหนักอะตอม (มวลเฉลี่ยของอะตอม): 232.0
- ความหนาแน่น: 6.8 ออนซ์ต่อลูกบาศก์นิ้ว (11.7 กรัมต่อลูกบาศก์ซม.)
- เฟสที่อุณหภูมิห้อง: ของแข็ง
- จุดหลอมเหลว: 3,182 องศาฟาเรนไฮต์ (1,750 องศาเซลเซียส)
- จุดเดือด: 8,654 F (4,790 C)
- จำนวนไอโซโทปธรรมชาติ (อะตอมขององค์ประกอบเดียวกันที่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน): 1 นอกจากนี้ยังมีไอโซโทปอย่างน้อย 8 ไอโซโทปกัมมันตรังสีที่สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการ
- ไอโซโทปที่พบมากที่สุด: Th-232 (100 เปอร์เซ็นต์ของความอุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติ)
ประวัติศาสตร์
ในปี ค.ศ. 1815 Jöns Jakob Berzelius นักเคมีชาวสวีเดนคิดว่าครั้งแรกที่เขาค้นพบองค์ประกอบโลกใหม่ซึ่งเขาตั้งชื่อ Thorium หลังจาก Thor, Norse God of WarPeter van der Krogtนักประวัติศาสตร์ชาวดัตช์ อย่างไรก็ตามในปี ค.ศ. 1824 มีการพิจารณาแล้วว่าแร่ธาตุจริง ๆ แล้วอิตเทรียมฟอสเฟต.;
ในปี ค.ศ. 1828 Berzelius ได้รับตัวอย่างแร่ธาตุสีดำที่พบบนเกาะLøvøนอกชายฝั่งของนอร์เวย์โดย Hans Morten Thrane Esmark นักขุดแร่ชาวนอร์เวย์ แร่ธาตุมีเกือบ 60 เปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบที่ไม่รู้จักซึ่งเข้ามาในชื่อทอเรียม; แร่มีชื่อว่า Thorite แร่ยังมีองค์ประกอบที่รู้จักมากมายเช่นเหล็กแมงกานีสตะกั่วดีบุกและยูเรเนียมตามสารเคมี-
Berzelius แยกทอเรียมโดยการผสมทอเรียมออกไซด์ครั้งแรกที่พบในแร่ธาตุด้วยคาร์บอนเพื่อสร้างทอเรียมคลอไรด์ซึ่งถูกทำปฏิกิริยากับโพแทสเซียมเพื่อให้ได้ทรวงอกและโพแทสเซียมคลอไรด์สารเคมี-
Gerhard Schmidt นักเคมีชาวเยอรมันและ Marie Curie นักฟิสิกส์โปแลนด์ค้นพบอย่างอิสระว่าทอเรียมเป็นกัมมันตภาพรังสีในปี 1898 ภายในสองสามเดือนของกันและกันสารเคมี- ชมิดท์มักจะให้เครดิตกับการค้นพบ
เออร์เนสต์รัทเธอร์ฟอร์ดนักฟิสิกส์นิวซีแลนด์และเฟรดเดอริก Soddy นักเคมีชาวอังกฤษค้นพบว่าทอเรียมสลายตัวในอัตราคงที่ในองค์ประกอบอื่น ๆ หรือที่รู้จักกันในชื่อครึ่งชีวิตขององค์ประกอบห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Los Alamos- งานนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำความเข้าใจองค์ประกอบกัมมันตรังสีอื่น ๆ
Anton Eduard Van Arkel และ Jan Handrik de Boer นักเคมีชาวดัตช์ทั้งคู่แยกทอเรียมโลหะที่มีความบริสุทธิ์สูงในปี 2468 ตามห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Los Alamos
ใครจะรู้?
- ในสภาวะของเหลวทอเรียมมีช่วงอุณหภูมิสูงกว่าองค์ประกอบอื่น ๆ โดยมีเกือบ 5,500 องศาฟาเรนไฮต์ (3,000 องศาเซลเซียส) ระหว่างจุดละลายและการเดือดสารเคมี-
- ทอเรียมไดออกไซด์มีจุดหลอมเหลวสูงสุดของออกไซด์ที่รู้จักทั้งหมดสารเคมี-
- ทอเรียมมีความอุดมสมบูรณ์เท่าที่เป็นตะกั่วและอย่างน้อยสามเท่าที่อุดมสมบูรณ์เท่ายูเรเนียมตามls-
- ความอุดมสมบูรณ์ของทอเรียมในเปลือกโลกคือ 6 ส่วนต่อล้านโดยน้ำหนักตามสารเคมี- ตามตารางธาตุทอเรียมเป็นองค์ประกอบที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดใน 41 ในเปลือกโลก
- ทอเรียมส่วนใหญ่จะขุดในออสเตรเลียแคนาดาสหรัฐอเมริการัสเซียและอินเดียตามพันธมิตรการศึกษาแร่ธาตุ-
- พบระดับทอเรียมในหินดินน้ำพืชและสัตว์ตามสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกา(EPA)
- ความเข้มข้นของทอเรียมที่สูงขึ้นมักจะพบในแร่ธาตุเช่น Thorite, Thorianite, Monazite, Allanite และ Zircon ตามห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Los Alamos-
- ไอโซโทปที่มีเสถียรภาพที่สุดของทอเรียม Th-232 มีครึ่งชีวิต 14 พันล้านปีตามรายงานของ EPA
- ตามที่ Los Alamos ทอเรียมถูกสร้างขึ้นในแกนของซูเปอร์โนวาแล้วกระจัดกระจายไปทั่วกาแลคซีในระหว่างการระเบิด
- ทอเรียมถูกนำมาใช้มาตั้งแต่ปี 1885 ในเสื้อคลุมแก๊สซึ่งให้แสงในหลอดแก๊สตาม Los Alamos เนื่องจากกัมมันตภาพรังสีองค์ประกอบจึงถูกแทนที่ด้วยองค์ประกอบที่หายากที่ไม่ได้ใช้งานอื่น ๆ
- ทอเรียมยังใช้เพื่อเสริมความแข็งแกร่งของแมกนีเซียมการเคลือบลวดทังสเตนในอุปกรณ์ไฟฟ้าควบคุมขนาดของทังสเตนในหลอดไฟฟ้า, ไม้กางเขนอุณหภูมิสูง, ในแว่นตา, ในกล้องและเลนส์เครื่องมือวิทยาศาสตร์และเป็นแหล่งพลังงานนิวเคลียร์ตาม Los Alamos
- การใช้งานอื่น ๆ สำหรับทอเรียม ได้แก่ เซรามิกที่ทนความร้อนเครื่องยนต์อากาศยานและหลอดไฟตาม Chemicool
- จากข้อมูลของ Lenntech, ทอเรียมถูกนำมาใช้ในยาสีฟันจนกระทั่งพบอันตรายของกัมมันตภาพรังสี
- ทอเรียมและยูเรเนียมมีส่วนร่วมในการทำความร้อนภายในโลกพันธมิตรการศึกษาแร่ธาตุ-
- การได้รับทอเรียมมากเกินไปอาจทำให้เกิดโรคปอด, ปอดและมะเร็งตับอ่อน, การเปลี่ยนแปลงพันธุศาสตร์, โรคตับ, มะเร็งกระดูกและพิษโลหะตาม Lenntech
งานวิจัยปัจจุบัน
การวิจัยจำนวนมากกำลังใช้ทอเรียมเป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ ตามบทความจากราชสมาคมเคมีทอเรียมที่ใช้ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ให้ประโยชน์มากมายในการใช้ยูเรเนียม:
- ทอเรียมมีความอุดมสมบูรณ์มากกว่ายูเรเนียมสามถึงสี่เท่า
- ทอเรียมสกัดได้ง่ายกว่ายูเรเนียม
- เครื่องปฏิกรณ์ทอเรียมฟลูออไรด์เหลว (LFTR) มีของเสียน้อยมากเมื่อเทียบกับเครื่องปฏิกรณ์ที่ขับเคลื่อนโดยยูเรเนียม
- LFTR ทำงานที่ความดันบรรยากาศแทนความดันบรรยากาศ 150 ถึง 160 เท่า
- ทอเรียมมีกัมมันตภาพรังสีน้อยกว่ายูเรเนียม
ตามปี 2009กระดาษโดยนาซ่านักวิจัย Albert J. Juhasz, Richard A. Rarick และ Rajmohan Rangarajan เครื่องปฏิกรณ์ทอเรียมได้รับการพัฒนาที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge ในปี 1950 ภายใต้การดูแลของ Alvin Weinberg เพื่อสนับสนุนโครงการเครื่องบินนิวเคลียร์ โปรแกรมหยุดลงในปีพ. ศ. 2504 เพื่อสนับสนุนเทคโนโลยีอื่น ๆ จากข้อมูลของ Royal Society of Chemistry เครื่องปฏิกรณ์ทอเรียมถูกทอดทิ้งเพราะพวกเขาไม่ได้ผลิตพลูโทเนียมมากเท่ากับเครื่องปฏิกรณ์ยูเรเนียม ในเวลานั้นพลูโทเนียมเกรดอาวุธรวมถึงยูเรเนียมเป็นสินค้าร้อนเนื่องจากสงครามเย็น
ทอเรียมเองไม่ได้ใช้สำหรับเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ แต่ใช้ในการสร้างยูเรเนียมยูเรเนียม -233 ไอโซโทปเทียมตามรายงานของนาซ่า Thorium-232 ดูดซับนิวตรอนเป็นครั้งแรกสร้าง Thorium-233 ซึ่งสลายตัวเป็น Protactium-233 ตลอดระยะเวลาประมาณสี่ชั่วโมง Protactium-233 ช้าลงสู่ยูเรเนียม -233 ตลอดระยะเวลาประมาณสิบเดือน จากนั้นใช้ยูเรเนียม -233 ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นเชื้อเพลิง
ทรัพยากรเพิ่มเติม
เพิ่มเติมเกี่ยวกับองค์ประกอบ
