Llamado así por el dios nórdico del trueno, el torio es un elemento plateado, lustroso y radiactivo con potencial como alternativa al uranio para alimentar reactores nucleares.
Solo los hechos
- Número atómico (número de protones en el núcleo): 90
- Símbolo atómico (en la tabla periódica de elementos): Th
- Peso atómico (masa promedio del átomo): 232.0
- Densidad: 6.8 onzas por pulgada cúbica (11.7 gramos por cm cúbico)
- Fase a temperatura ambiente: sólido
- Punto de fusión: 3,182 grados Fahrenheit (1,750 grados Celsius)
- Punto de ebullición: 8,654 F (4,790 C)
- Número de isótopos naturales (átomos del mismo elemento con un número diferente de neutrones): 1. También hay al menos 8 isótopos radiactivos creados en un laboratorio.
- Isótopos más comunes: Th-232 (100 por ciento de la abundancia natural)
Historia
En 1815, Jöns Jakob Berzelius, químico sueco, pensó por primera vez que había descubierto un nuevo elemento Tierra, al que llamó torio después de Thor, el dios nórdico de la guerra, según Peter van der Krogt, un historiador holandés. En 1824, sin embargo, se determinó que el mineral era de hecho fosfato de itrio;
En 1828, Berzelius recibió una muestra de un mineral negro encontrado en la isla de Løvø en la costa de Noruega por Hans Morten Thrane Esmark, un mineralogista noruego. El mineral contenía casi el 60 por ciento de un elemento desconocido, que tomó el nombre de torio; El mineral se llamaba torita. El mineral también contenía muchos elementos conocidos, como hierro, manganeso, plomo, estaño y uranio, según Chemicool.
Berzelius aisló el torio al mezclar primero el óxido de torio encontrado en el mineral con carbono para crear cloruro de torio, que luego reaccionó con potasio para producir torio y cloruro de potasio, según Chemicool.
Gerhard Schmidt, químico alemán, y Marie Curie, física polaca, descubrieron de forma independiente que el torio era radiactivo en 1898 con un par de meses de diferencia, según Chemicool. Schmidt es a menudo acreditado con el descubrimiento.
Ernest Rutherford, un físico de Nueva Zelanda, y Frederick Soddy, un químico inglés, descubrieron que el torio se descompone a una velocidad fija en otros elementos, también conocidos como la vida media de un elemento, según el Laboratorio Nacional de Los Alamos. Este trabajo fue crítico para promover la comprensión de otros elementos radiactivos.
Anton Eduard van Arkel y Jan Handrik de Boer, ambos químicos holandeses, aislaron torio metálico de alta pureza en 1925, según el Laboratorio Nacional de Los Alamos.
¿Quien sabe?
- En su estado líquido, el torio tiene un rango de temperatura mayor que cualquier otro elemento, con casi 5,500 grados Fahrenheit (3,000 grados Celsius) entre los puntos de fusión y ebullición, según Chemicool.
- El dióxido de torio tiene el punto de fusión más alto de todos los óxidos conocidos, según Chemicool.
- El torio es casi tan abundante como el plomo y al menos tres veces más abundante que el uranio, según Lenntech.
- Según Chemicool, la abundancia de torio en la corteza terrestre es de 6 partes por millón en peso. Según la Tabla Periódica, el torio es el elemento número 41 más abundante en la corteza terrestre.
- El torio se extrae principalmente en Australia, Canadá, Estados Unidos, Rusia e India, según Minerals Education Coalition.
- Los niveles de rastro de torio se encuentran en rocas, suelo, agua, plantas y animales, según la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de EE. UU.
- Las concentraciones más altas de torio se encuentran típicamente en minerales como la torita, torianita, monazita, allanita y circón, según el Laboratorio Nacional de Los Alamos.
- El isótopo más estable del torio, Th-232, tiene una vida media de 14 mil millones de años, según la EPA.
- Según Los Alamos, el torio se crea en los núcleos de las supernovas y luego se dispersa por la galaxia durante las explosiones.
- El torio se había usado desde 1885 en mantos de gas, que proporcionan la luz en las lámparas de gas, según Los Alamos. Debido a su radioactividad, el elemento ha sido reemplazado por otros elementos no radiactivos de tierras raras.
- El torio también se usa para fortalecer el magnesio, recubriendo el alambre de tungsteno en equipos eléctricos, controlando el tamaño de grano de tungsteno en lámparas eléctricas, crisoles de alta temperatura, en vidrios, en lentes de cámara y de instrumentos científicos, y es una fuente de energía nuclear, según Los Alamos
- Otros usos del torio incluyen cerámica resistente al calor, motores de aviones y bombillas, según Chemicool.
- Según Lenntech, el torio se usó en la pasta de dientes hasta que se descubrieron los peligros de la radiactividad.
- El torio y el uranio están involucrados en el calentamiento del interior de la Tierra, según Minerals Education Coalition.
- Según Lenntech, una exposición excesiva al torio puede causar enfermedades pulmonares, cáncer de pulmón y de páncreas, alterar la genética, enfermedad hepática, cáncer de huesos e intoxicación por metales.
La investigación actual
Se está investigando mucho el uso del torio como combustible nuclear. Según un artículo de la Royal Society of Chemistry, el torio utilizado en reactores nucleares proporciona muchos beneficios sobre el uso de uranio:
- El torio es tres o cuatro veces más abundante que el uranio.
- El torio se extrae más fácilmente que el uranio.
- Los reactores de torio de fluoruro líquido (LFTR) tienen muy poco desperdicio en comparación con los reactores alimentados por uranio.
- Los LFTR funcionan a presión atmosférica en lugar de 150 a 160 veces la presión atmosférica que se necesita actualmente.
- El torio es menos radiactivo que el uranio.
Según un artículo de 2009 de los investigadores de la NASA Albert J. Juhasz, Richard A. Rarick y Rajmohan Rangarajan, los reactores de torio se desarrollaron en el Laboratorio Nacional Oak Ridge en la década de 1950 bajo la dirección de Alvin Weinberg para apoyar programas de aeronaves nucleares. El programa se detuvo en 1961 a favor de otras tecnologías. Según la Royal Society of Chemistry, los reactores de torio fueron abandonados porque no producían tanto plutonio como los reactores alimentados con uranio. En ese momento, el plutonio de grado de armas, así como el uranio, era un producto candente debido a la Guerra Fría.
El torio en sí no se usa para combustible nuclear, pero se usa para crear el isótopo de uranio artificial uranio-233, según el informe de la NASA. El torio-232 primero absorbe un neutrón, creando torio-233, que se descompone en protactio-233 en el transcurso de aproximadamente cuatro horas. Protactium-233 se descompone lentamente en uranio-233 en el transcurso de unos diez meses. El uranio-233 se usa en reactores nucleares como combustible.
