90 Th Thorium
Atommasse:
232,03806
Fase (ved 25 °C):
Fast
Smeltepunkt:
1750 °C / 2023 K
Kokepunkt:
4820 °C / 5093 K
Vis flere fakta
Gruppe:
3
Periode:
7
Blokk:
f
Elektronkonfigurasjon:
[Rn]7s<sup>2</sup>6d<sup>2</sup>
Elektronegativitet:
1,3
Tetthet (ved 25 °C):
11,72 g/cm³
Vis færre fakta

Thorium

Rent thorium er et sølvhvit metall. Under vanlige forhold vil oksygen i luften reagere med metallet og det dannes thoriumoksid, som er helt svart. Thorium er radioaktivt, men har veldig lang halveringstid. Det tar faktisk 14 milliarder år før halvparten av et gram thorium blir borte.

Anvendelser

I fremtiden vil thorium bli en meget viktig energikilde, siden man kan bruke det som `brennstoff` i kjernereaktorer på samme måte som uran benyttes idag. Man anslår at det potensielt er mer energi i thorium enn i alt uran, olje, kull og gass tilsammen.

Kjernekraft fra thorium

Kjernereaktorer som bruker thorium istedenfor uran vil lage mye mindre radioaktivt avfall, noe som er svært viktig både med hensyn til prisen på energien fra slike kraftverk (det er dyrt å kvitte seg med avfallet) og med tanke på miljømessige konsekvenser. Sannsynligvis vil thoriumbaserte kraftverk levere en betydelig del av energien i fremtiden. Dette har medført at mange prøver å sikre seg rettighetene til de norske thoriumforekomstene, men det tar nok lang tid før disse blir verdifulle – thorium er i dag nemlig et avfallsprodukt fra fremstilling av skjeldne jordarter og er dermed enkelt og billig tilgjengelig.

I miljøet

Det er kun isotopen med massetall 232 som fremdeles finnes i naturen fra den gang jorden ble dannet – alle de andre isotopene er for lengst borte siden de har korte halveringstider.

Et problem med de norske thoriumforekomstene er at thorium er et radioaktivt grunnstoff. Det har meget lang halveringstid (ellers ville det ikke vært å finne i naturen lengre), men en liten andel av thoriumet går hele tiden i stykker samtidig som det sender ut alfa-stråling. Restene etter thoriumet som går i stykker gir opphav til en hel serie med radioaktive døtre.

Imidlertid så dannes det kontinuerlig meget små mengder av noen andre thorium-isotoper når 232thorium og uran (isotopene 234uran, 235uran og 238uran) går i stykker: Vi kan derfor finne ørsmå mengder av 234thorium, 231thorium, 230thorium og 228thorium i naturen. I laboratoriene våre kan vi lage mange andre istoper av thorium i tillegg. Totalt er 30 forskjellige isotoper av thorium laget, men de fleste går i stykker i løpet av bare noen sekunder.

Navn

Grunnstoffet er oppkalt etter den norønne guden Thor – tordenguden.

Historie

Thorium ble oppdaget i 1828 av den svenske kjemikeren Jöns Jacob Berzelius, i mineralet thorit (ThSiO4).

Forekomst

Thoritt, (Th,U)SiO4, fra Gjerstad
Foto: Rune Selbekk, Naturhistorisk museum, UiO.

Det finnes relativt mye thorium i naturen, det er for eksempel tre ganger hyppigere forekommende enn uran. Norge er et av de landene som har interessante forekomster av thorium.

 

Kjemien

Totalt er 30 forskjellige isotoper av thorium laget, men de fleste går i stykker i løpet av bare noen sekunder. Den mest stabile isotopen til thorium er 232thorium, og  har en halveringstid på 14 millioner år.

Radioaktivitet og stråling

232thorium sender ut alfa-stråling, som er det samme som kjernen i et helium atom. Alfa-partiklene er ikke farlige i seg selv, men siden de sendes ut meg stor fart gjør de stor skade når partiklen treffer materie. Den høye farten medfører at mange tusen kjemiske bindinger brytes i materialet som treffes. Hvis det er kroppen vår som treffes er det farlig når strålingen blir så sterk at kroppen ikke rekker å reparere alle de ødelagte kjemiske bindingene hurtig nok. Heldigvis klarer ikke alfa-partiklene å trenge særlig langt inn i stoffet den treffer. Kommer strålingen utenfra vil den derfor ikke skade annet en det øverste hudlaget, som er svært robust. Får vi derimot thorium inn i kroppen vil strålingen treffe organene inne i kroppen og kunne gjøre meget stor skade.

Vi måler skaden som gjøres av strålingen som stråledose, den har enheten sievert (Sv). Stråling fra verden rundt oss og fra grunnstoffene kroppen er bygget opp av gir oss en stråledose på ca. 4 tusendels sievert (mSv) hvert år. Dette strålenivået er ikke farlig. Stråledoser på 250 mSv gir målbare endringer i blodet vårt og stråledoser på rundt 1000 mSv gir øyeblikkelige stråleskader. De som arbeider med radioaktivetet får lov til å utsettes for inntil 20 mSv stråledose per år og dette regnes som helt ufarlig.

Thoriumoksid smelter først ved 3300 oC, som er det høyeste smeltepunktet av alle kjente oksider. Kun noen få andre forbindelser eller grunnstoff, som wolfram, har høyere smeltepunkt. Dette er en av grunnene til at man bruker thoriumoksid i glødenettingen til gass- og parafinlamper. Det øker lysutbyttet fra forbrenningen betydelig.