Estrutura
Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para girar. Azul e violeta marcam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.
Valores medidos
Cada barra mostra onde tório se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.
Fontes: massas atômicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, não medidos.
Tamanho, em escala
Radius 180 pm — that is 0.18 nm, so about 2778 million of them side by side would span a millimetre.
Faixa térmica
Tório is liquid over a 3038 K window, from 2023 K to 5061 K.
A história
Three times more abundant than uranium and a potential reactor fuel that cannot easily be weaponised.
O tório foi descoberto em 1828 pelo químico sueco Jöns Jacob Berzelius, um dos fundadores da química moderna. Berzelius identificou o novo elemento ao analisar uma amostra de mineral negro enviada pelo mineralogista norueguês Morten Thrane Esmark, que o havia encontrado perto da ilha de Løvøya, na Noruega.
A amostra original foi descoberta por Morten Thrane Esmark em 1828, na ilha de Løvøya, na região do Langesundsfjord, na Noruega. Esmark, incapaz de identificar o mineral negro incomum, enviou-o a Berzelius, em Estocolmo, para análise. Essa colaboração entre o trabalho de campo norueguês e a química analítica sueca levou à descoberta do elemento.
Berzelius usou suas técnicas analíticas avançadas para isolar e caracterizar o novo elemento. Inicialmente, pensou ter descoberto dois novos elementos, que chamou de "thorium" e "thorina". Análises posteriores revelaram que eram o mesmo elemento em diferentes estados de oxidação. O nome "thorium" foi escolhido em homenagem a Thor, o deus nórdico do trovão.
A descoberta ocorreu durante a era de ouro da descoberta de elementos, quando os químicos analisavam sistematicamente novos minerais usando métodos analíticos aprimorados. O trabalho de Berzelius com o tório contribuiu para o desenvolvimento da determinação da massa atômica e ajudou a estabelecer princípios de análise química que continuam importantes atualmente.
As propriedades radioativas do tório só foram descobertas em 1898 por Gerhard Carl Schmidt e Marie Curie, de forma independente. Essa descoberta ocorreu pouco depois da descoberta da radioatividade por Becquerel e estabeleceu o tório como o segundo elemento radioativo conhecido, depois do urânio, dando início ao campo da química nuclear.
A descoberta do tório exemplificou a química colaborativa do século XIX e estabeleceu a base para a compreensão dos elementos actinídeos. A abordagem metódica de Berzelius para isolar e caracterizar o tório tornou-se um modelo para a descoberta e o estudo de outros elementos pesados.
Aplicações
O tório é cada vez mais reconhecido como um combustível nuclear de próxima geração, com vantagens significativas em relação aos combustíveis à base de urânio. O tório-232, quando bombardeado com neutrões, converte-se em urânio-233, que é um excelente material físsil para reatores nucleares. Este ciclo do combustível de tório produz menos resíduos radioativos de longa duração e não pode ser facilmente transformado em armas, tornando-o uma opção atraente para a energia nuclear pacífica.
O tório é o combustível preferido para a tecnologia de reatores de sais fundidos (MSR), na qual o fluoreto de tório é dissolvido em sal fundido, que atua tanto como combustível quanto como refrigerante. Esses reatores podem operar à pressão atmosférica, possuem recursos de segurança intrínseca e podem consumir resíduos nucleares existentes. Países como China e Índia estão investindo fortemente no desenvolvimento de MSR de tório.
Historicamente, o uso mais comum do tório era em camisas de lampiões a gás, nas quais o dióxido de tório fornecia uma luz intensa e brilhante quando aquecido. Embora tenham sido em grande parte retirados de uso devido a preocupações com a radioatividade, os compostos de tório ainda são usados em aplicações especializadas de alta temperatura, incluindo materiais refratários para cadinhos e revestimentos de fornos que devem suportar calor extremo.
O tório é usado para criar ligas especiais de magnésio-tório para aplicações aeroespaciais, nas quais são fundamentais altas relações resistência-peso. Essas ligas mantêm suas propriedades em temperaturas elevadas, tornando-as valiosas para componentes de motores a jato e aplicações em mísseis. A adição de pequenas quantidades de tório melhora significativamente a resistência à fluência das ligas de magnésio.
Instituições de pesquisa usam tório em várias aplicações, incluindo fontes de neutrões, calibração de equipamentos de deteção de radiação e pesquisa em física nuclear fundamental. Os compostos de tório servem como padrões de referência para medições de radiação e são usados no estudo da química de elementos pesados e dos processos de decaimento nuclear.
Tecnologias nucleares avançadas estão explorando o potencial do tório em sistemas acionados por aceleradores (ADS) e reatores modulares pequenos (SMRs). Esses sistemas poderiam fornecer energia nuclear limpa e segura, com produção reduzida de resíduos e maior resistência à proliferação, tornando o tório um elemento fundamental em futuras estratégias de energia sustentável.
A aplicação moderna mais promissora do tório está em projetos avançados de reatores nucleares. Programas de pesquisa em todo o mundo estão desenvolvendo reatores de sais fundidos de tório, que poderiam fornecer energia nuclear mais segura e limpa. O programa nuclear de três etapas da Índia tem como alvo específico a utilização do tório, dada a grande quantidade de reservas de tório do país.
O dióxido de tório (tória) é usado em aplicações refratárias especializadas nas quais é necessária resistência a temperaturas extremas. Seu ponto de fusão de 3.300°C o torna valioso para cadinhos, revestimentos de fornos e equipamentos laboratoriais de alta temperatura usados em pesquisas de materiais e no processamento de metais.
Pequenas quantidades de tório são adicionadas a ligas de magnésio para criar materiais com excelentes propriedades em alta temperatura para aplicações aeroespaciais. Essas ligas mantêm a resistência e a resistência à fluência em temperaturas elevadas, tornando-as adequadas para motores de aeronaves e componentes estruturais.
Os compostos de tório servem como padrões de calibração para equipamentos de deteção de radiação e como fontes para análise por ativação neutrónica. Instalações de pesquisa usam isótopos de tório para estudar processos de decaimento nuclear e desenvolver novas técnicas radioquímicas.
O tório está sendo investigado para uso em reatores modulares pequenos e outras tecnologias nucleares avançadas que poderiam fornecer energia limpa e descentralizada. Sua abundância e suas propriedades nucleares favoráveis fazem dele uma alternativa atraente ao urânio para futuros sistemas de energia.
De onde vem
9.6 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 68% of elements
O tório é relativamente abundante na crosta terrestre, com uma concentração média de 9,6 partes por milhão, sendo cerca de três vezes mais abundante que o urânio. Ocorre principalmente em rochas ígneas e concentra-se em areias de minerais pesados formadas por processos de intemperismo e erosão.
O mineral portador de tório mais importante é a monazita (um fosfato de terras raras contendo 4-12% de dióxido de tório), encontrada em areias de praias e depósitos fluviais. Outros minerais importantes incluem a torita (silicato de tório), a torianita (dióxido de tório) e a bastnasita, que contém tanto tório quanto elementos de terras raras.
Grandes depósitos de tório estão localizados na Índia, Austrália, Brasil e Estados Unidos. A Índia possui as maiores reservas de tório do mundo, principalmente em areias de praia com monazita ao longo de suas costas leste e sudoeste. As reservas da Austrália estão principalmente em areias minerais, enquanto os depósitos do Brasil encontram-se em areias de praia ricas em monazita e formações rochosas intemperizadas.
O tório é normalmente obtido como um subproduto da mineração de elementos de terras raras, em vez de ser extraído especificamente para obter tório. O processo de extração envolve a lixiviação ácida de concentrados de monazita, seguida de técnicas de separação química para isolar o tório dos elementos de terras raras e de outros componentes.
O tório ocorre naturalmente em rochas de granito, solo e água em baixas concentrações. Está presente no carvão em níveis de 1-20 partes por milhão, e a queima do carvão libera tório na atmosfera. A radiação natural de fundo inclui uma pequena contribuição do tório e de seus produtos de decaimento.
Manuseio
Tório é radioativo. It has no stable isotope — every nucleus decays. O manuseamento requer blindagem e licenciamento adequados.
AVISO: O tório é naturalmente radioativo, com meia-vida de 14 bilhões de anos. Embora seja menos intensamente radioativo do que muitos isótopos artificiais, ainda apresenta riscos à saúde por meio da radiação alfa e da produção de produtos de decaimento radioativos, incluindo o gás rádon.
A principal preocupação para a saúde é a inalação de poeira ou partículas de tório, que podem alojar-se no tecido pulmonar e causar exposição prolongada à radiação. Trabalhadores em instalações de processamento de tório ou laboratórios de pesquisa devem usar proteção respiratória adequada e trabalhar em áreas bem ventiladas.
Os compostos de tório devem ser manuseados utilizando protocolos padrão de segurança radiológica, incluindo equipamentos de proteção individual, monitoramento da radiação e armazenamento adequado em recipientes blindados. As áreas onde o tório é usado devem ser monitoradas regularmente quanto aos níveis de radiação e à contaminação.
O uso passado de tório em camisas de gás e produtos de consumo criou possíveis vias de exposição. Camisas de gás antigas devem ser manuseadas com cuidado e descartadas como resíduos radioativos. Algumas cerâmicas antigas e varetas de soldagem podem conter tório e exigem manuseio adequado.
Respostas rápidas
Tório (symbol Th) is element 90 on the periodic table, a actinídeo in period 7. Three times more abundant than uranium and a potential reactor fuel that cannot easily be weaponised. At room temperature it is a solid, and it is radioactive.
[Rn] 6d² 7s², giving 7 occupied shells holding 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2 electrons respectively.Tório melts at 2023 K (1749.9 °C) and boils at 5061 K (4787.9 °C). That puts it among the most refractory elements — it stays solid at temperatures that vaporise most metals.
The standard atomic weight of Tório is 232.038 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Tório has a density of 11.72 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of tório is about 11.7× heavier.
Tório has a Pauling electronegativity of 1.3. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.
Tório was discovered in 1828 by Jons Jacob Berzelius. It is named after thor, Norse god of thunder.
Tório makes up about 9.6 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.
Yes. Tório has no stable isotope — every one of its nuclei decays. Trace amounts occur naturally as decay products of heavier elements.