90 Th 232.038

Торий

Актиноид Thorium твёрдое Радиоактивность

[Rn] 6d² 7s² · 2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 10 · 2

← Ac Актиний Pa Протактиний →

Слабо радиоактивный металл, которого в земной коре втрое больше, чем урана. Торий не делится сам, но, поглотив нейтрон, превращается в делящийся уран-233 — на этом строится концепция ториевого топливного цикла.

3D-модель

Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.

Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб

Атомные свойства

Атомный номер: 90
Атомная масса: 232.038 а.е.м.
Электронная конфигурация: [Rn] 6d² 7s²
Электроны по оболочкам: 2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 10 · 2
Блок: d-блок
Группа: нет данных
Период: 7
Электроотрицательность (Полинг): 1.3
Электроотрицательность (Аллен): 1.11
Атомный радиус: 237 pm
Ковалентный радиус: 206 pm
Ван-дер-ваальсов радиус: 237 pm
1-я энергия ионизации: 587 kJ/mol
2-я энергия ионизации: 1 110 kJ/mol
3-я энергия ионизации: 1 930 kJ/mol
4-я энергия ионизации: 2 780 kJ/mol
Сродство к электрону: 112.7 kJ/mol
Характерные степени окисления: +4
Степени окисления: +1, +2, +3, +4

Физические свойства

Состояние при 25 °C: твёрдое
Плотность: 11.72 g/cm³
Температура плавления: 2 115 K · 1 841.9 °C
Температура кипения: 5 061 K · 4 787.9 °C
Скорость звука: 2 490 m/s

Тепловые свойства

Теплота плавления: 13.81 kJ/mol
Теплота испарения: 514 kJ/mol
Удельная теплоёмкость: 0.113 J/(g·K)
Теплопроводность: 54 W/(m·K)

Механические свойства

Модуль Юнга: 79 GPa
Модуль сдвига: 31 GPa
Модуль объёмного сжатия: 54 GPa
Коэффициент Пуассона: 0.27
Твёрдость по Моосу: 3
Твёрдость по Бринеллю: 400 MPa

Электрические и магнитные свойства

Удельное сопротивление: 157 nΩ·m
Магнитный тип: парамагнетик
Точка Кюри: нет данных
Точка Нееля: нет данных
Температура сверхпроводимости: 1.4 K

Кристаллическая структура

Кристаллическая решётка: гранецентрированная кубическая (ГЦК)
Параметры решётки: a = 508.42 pm

Распространённость

В земной коре: 9.6 mg/kg
В океане: 1·10⁻⁶ mg/L
Во Вселенной: 0.0004 mg/kg
В теле человека: нет данных

Изотопы

Изотоп	Распространённость	Период полураспада	Тип распада
²³⁰Th	—	75 419.2 лет	α
²³²Th	100 %	14.04 млрд лет	α

Торий-232 составляет практически весь природный торий и имеет период полураспада 14 млрд лет — больше возраста Вселенной. Торий-229 — источник актиния-225 для альфа-терапии.

Открытие

Год открытия: 1829
Кто открыл: Йёнс Якоб Берцелиус
Где: Швеция
Происхождение названия: в честь Тора, скандинавского бога грома

История

Берцелиус выделил торий в 1829 году из норвежского минерала и назвал в честь Тора. Что торий радиоактивен, независимо установили Мария Кюри и Герхард Шмидт в 1898 году — это был второй известный радиоактивный элемент после урана.

Где встречается

9,6 мг/кг коры — распространённее свинца. Главный минерал — монацит, добываемый попутно с редкими землями.

Как получают

Из монацитовых песков при переработке на редкие земли. Значительные количества накапливаются как невостребованный побочный продукт.

Роль в живой природе

Биологической роли нет.

Безопасность

Слабо радиоактивен, но при вдыхании пыли откладывается в лёгких и печени. Торотраст — контрастное вещество на основе диоксида тория, применявшееся в 1930–50-е годы, вызывал рак печени спустя десятилетия после исследования.

Применение

Газокалильные сетки Ауэра — историческое массовое применение, дававшее яркий белый свет
Торированный вольфрам в электродах для аргонодуговой сварки
Оптическое стекло с высоким показателем преломления (в основном исторически)
Ториевый ядерный топливный цикл — разрабатывается в Индии и Китае

Любопытные факты

Тория в коре в три-четыре раза больше, чем урана, и весь он один изотоп — обогащение не требуется.
Газокалильная сетка Ауэра с диоксидом тория давала свет, ярче которого до электричества ничего не было.
Ториевый реактор не может выйти в режим неуправляемой цепной реакции без внешнего источника нейтронов.
Торий назван в честь Тора — скандинавского бога грома.