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 232Th (период полураспада составляет 14,05 миллиардов лет), 230Th (75 380 лет), 229Th (7340 лет), 228Th (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.
