Dinamakan untuk tuhan Norse guruh, torium adalah unsur keperakan, berkilat dan radioaktif yang berpotensi sebagai alternatif kepada uranium dalam memacu reaktor nuklear.
Hanya fakta
- Nombor atom (bilangan proton dalam nukleus): 90
- Simbol atom (pada Unsur Jadual Berkala): Th
- Berat atom (purata jisim atom): 232.0
- Ketumpatan: 6.8 auns per inci padu (11.7 gram per cm padu)
- Fasa pada suhu bilik: Pepejal
- Titik lebur: 3,182 darjah Fahrenheit (1,750 darjah Celsius)
- Titik didih: 8,654 F (4,790 C)
- Bilangan isotop semulajadi (atom unsur yang sama dengan bilangan neutron yang berbeza): 1. Terdapat sekurang-kurangnya 8 isotop radioaktif yang dihasilkan dalam makmal.
- Isotop yang paling biasa: Th-232 (100 peratus kelimpahan semula jadi)
Sejarah
Pada tahun 1815, Jöns Jakob Berzelius, seorang ahli kimia Sweden, mula-mula fikir dia telah menemui elemen Bumi yang baru, yang dinamakan torium selepas Thor, dewa perang Norse, menurut seorang ahli sejarah Belanda, Peter van der Krogt. Walau bagaimanapun, pada tahun 1824 ditentukan bahawa mineral itu sebenarnya yttrium fosfat;
Pada tahun 1828, Berzelius menerima sampel mineral hitam yang ditemui di Pulau Løvø di pantai Norway oleh Hans Morten Thrane Esmark, seorang mineralogi Norway. Mineral mengandungi hampir 60 peratus unsur yang tidak diketahui, yang mengambil alih nama thorium; mineral itu diberi nama thorit. Mineral juga mengandungi banyak unsur yang diketahui, termasuk besi, mangan, timah, timah, dan uranium, menurut Chemicool.
Berzelius mengasingkan torium dengan menggabungkan torium oksida pertama yang terdapat dalam mineral dengan karbon untuk menghasilkan thorium chloride, yang kemudiannya bertindak balas dengan potassium untuk menghasilkan thorium dan kalium klorida, menurut Chemicool.
Gerhard Schmidt, ahli kimia Jerman, dan Marie Curie, seorang ahli fizik Poland, secara bebas mendapati thorium itu radioaktif pada tahun 1898 dalam beberapa bulan antara satu sama lain, menurut Chemicool. Schmidt sering dikreditkan dengan penemuan itu.
Ernest Rutherford, ahli fizik New Zealand, dan Frederick Soddy, seorang ahli kimia Inggeris, mendapati bahawa torium merosakkan kadar tetap ke dalam unsur-unsur lain, juga dikenali sebagai separuh hayat unsur, menurut Los Alamos National Laboratory. Kerja-kerja ini adalah penting dalam memajukan pemahaman unsur-unsur radioaktif yang lain.
Anton Eduard van Arkel dan Jan Handrik de Boer, ahli kimia Belanda, mengasingkan torium logam ketulenan tinggi pada tahun 1925, menurut Los Alamos National Laboratory.
Siapa tahu?
- Dalam keadaan cairnya, torium mempunyai julat suhu yang lebih besar daripada elemen lain, dengan hampir 5,500 darjah Fahrenheit (3,000 darjah Celsius) antara titik lebur dan didih, menurut Chemicool.
- Thorium dioxide mempunyai titik lebur tertinggi semua oksida yang diketahui, menurut Chemicool.
- Thorium kira-kira seperti banyak plumbum dan sekurang-kurangnya tiga kali lebih banyak seperti uranium, menurut Lenntech.
- Kelebihan torium di kerak bumi adalah 6 bahagian per juta mengikut berat, menurut Chemicool. Menurut Jadual Berkala, torium adalah unsur yang paling banyak ke-41 di kerak Bumi.
- Thorium terutamanya ditambang di Australia, Kanada, Amerika Syarikat, Rusia dan India, menurut Koalisi Pendidikan Mineral.
- Tahap jejak torium didapati di batu, tanah, air, tumbuh-tumbuhan dan haiwan, menurut Agensi Perlindungan Alam Sekitar A.S. (EPA).
- Kepekatan torium yang lebih tinggi biasanya terdapat dalam mineral seperti thorit, thorianite, monazite, allanite, dan zirkon, menurut Los Alamos National Laboratory.
- Isotop torium yang paling stabil, Th-232, mempunyai separuh hayat 14 bilion tahun, menurut EPA.
- Menurut Los Alamos, torium diciptakan di teras supernova dan kemudian tersebar di seluruh galaksi semasa letupan.
- Thorium telah digunakan sejak tahun 1885 dalam mantel gas, yang memberikan cahaya lampu gas, menurut Los Alamos. Oleh kerana radioaktivasinya, unsur itu telah digantikan oleh unsur-unsur jarang-bumi bukan radioaktif yang lain.
- Thorium juga digunakan untuk menguatkan magnesium, wayar tungsten salutan dalam peralatan elektrik, mengawal saiz bijirin tungsten dalam lampu elektrik, crucibles suhu tinggi, gelas, kamera dan kanta alat saintifik, dan merupakan sumber kuasa nuklear, menurut Los Alamos.
- Penggunaan lain untuk torium termasuk seramik tahan panas, enjin pesawat, dan mentol lampu, menurut Chemicool.
- Menurut Lenntech, torium digunakan dalam ubat gigi sehinggalah bahaya radioaktif ditemui.
- Thorium dan uranium terlibat dalam pemanasan dalaman bumi, menurut Koalisi Pendidikan Mineral.
- Terlalu banyak pendedahan torium boleh menyebabkan penyakit paru-paru, kanser paru-paru dan pankreas, mengubah genetik, penyakit hati, kanser tulang, dan keracunan logam, menurut Lenntech.
Penyelidikan semasa
Banyak penyelidikan akan menggunakan torium sebagai bahan api nuklear. Menurut artikel dari Royal Society of Chemistry, torium yang digunakan dalam reaktor nuklear memberikan banyak manfaat untuk menggunakan uranium:
- Thorium adalah tiga hingga empat kali lebih banyak daripada uranium.
- Thorium lebih mudah diekstrak daripada uranium.
- Reaktor torium fluorida cair (LFTR) mempunyai sisa yang sangat sedikit berbanding reaktor yang dikuasai oleh uranium.
- LFTR berjalan pada tekanan atmosfer bukannya 150 hingga 160 kali tekanan atmosfera yang diperlukan saat ini.
- Thorium kurang radioaktif daripada uranium.
Menurut makalah 2009 oleh penyelidik NASA Albert J. Juhasz, Richard A. Rarick, dan Rajmohan Rangarajan, reaktor torium telah dibangunkan di Makmal Kebangsaan Oak Ridge pada tahun 1950-an di bawah arahan Alvin Weinberg untuk menyokong program pesawat nuklear. Program ini dihentikan pada tahun 1961 yang memihak kepada teknologi lain. Menurut Royal Society of Chemistry, reaktor torium telah ditinggalkan kerana mereka tidak menghasilkan banyak plutonium sebagai reaktor bertenaga uranium. Pada masa itu, plutonium gred senjata, serta uranium, adalah komoditi panas akibat Perang Dingin.
Thorium sendiri tidak digunakan untuk bahan bakar nuklear, tetapi ia digunakan untuk membuat uranium uranium buatan uranium-233, menurut laporan NASA. Thorium-232 pertama menyerap neutron, mewujudkan thorium-233, yang meremehkan untuk protactium-233 selama kira-kira empat jam. Protactium-233 melancarkan perlahan-lahan ke uranium-233 selama sepuluh bulan. Uranium-233 kemudian digunakan dalam reaktor nuklear sebagai bahan bakar.
