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Tório

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Tório
90 Th
Ce

Th

(Uqb)
actiniumtórioprotactinium
Aparência
prateado, muitas vezes com manchas pretas
Propriedades gerais
Nome, símbolo, número tório, Th, 90
Pronúncia / θ ɔər Eu ə m /
THOHR -ee-əm
Categoria elemento actinide
Grupo, período, bloco n / D, 7, f
Peso atômico padrão 232,03806
Configuração eletrônica [ Rn ] 6d 2 7s 2
2, 8, 18, 32, 18, 10, 2
Conchas de electrões de tório (2, 8, 18, 32, 18, 10, 2)
História
Descoberta Jöns Jakob Berzelius (1829)
Propriedades físicas
Fase sólido
Densidade (perto RT) 11,7 g · cm -3
Ponto de fusão 2115 K , 1842 ° C, 3348 ° F
Ponto de ebulição 5061 K, 4788 ° C, 8650 ° F
Calor de fusão 13,81 kJ mol -1 ·
Calor de vaporização 514 kJ mol -1 ·
Capacidade calorífica molar 26,230 J · · mol -1 K -1
Pressão de vapor
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
em T (K) 2633 2907 3248 3683 4259 5055
Propriedades atômicas
Estados de oxidação 4, 3, 2, 1

(Fracamente óxido de base)

Eletronegatividade 1,3 (escala de Pauling)
Energias de ionização 1º: 587 kJ · mol -1
Segunda: 1110 kJ mol -1 ·
3: 1930 kJ · mol -1
Raio atômico 179 pm
O raio de covalência 206 ± 18:00
Miscelânea
A estrutura de cristal cúbica de face centrada
Tório tem uma estrutura cristalina cúbica de face centrada
Ordenamento magnético paramagnético
Resistividade elétrica (0 ° C) 147 Nco · m
Condutividade térmica 54,0 W · m -1 · K -1
Expansão térmica (25 ° C) de 11,0 pM · · K -1 m -1
Velocidade do som (haste fina) (20 ° C) 2.490 m · s -1
O módulo de Young 79 GPa
Módulo de cisalhamento 31 GPa
Massa de módulo 54 GPa
Rácio de Poisson 0,27
Dureza de Mohs 3.0
Dureza de Vickers 350 MPa
Dureza Brinell 400 MPa
Número de registo CAS 7440-29-1
A maioria dos isótopos estáveis
Ver artigo principal: Isótopos de tório
iso N / D meia-vida DM DE ( MeV) DP
228 Th traço 1,9116 y α 5.520 224 Ra
229 Th traço 7340 y α 5,168 225 Ra
230 Th traço 75380 y α 4.770 226 Ra
231 Th traço 25.5 h β - 0.39 231 Pa
232 Th 100% 1.405 × 10 10 y α 4,083 228 Ra
234 Th traço 24,1 d β - 0,27 234 Pa

O tório é uma ocorrência natural radioativo elemento químico com o símbolo Th e número atômico 90. Ele foi descoberto em 1828 pelo mineralogista norueguês Morten Thrane Esmark e identificado pelo químico sueco Jöns Jakob Berzelius e nomeado após Thor , o Deus nórdico do trovão.

Tório produz um gás radioactivo, o rádon -220, como um dos seus produtos de decaimento. Produtos de decaimento secundárias de tório incluem rádio e actinium . Na natureza, virtualmente todos tório é encontrado como tório-232, que sofre decaimento alfa com uma meia-vida de cerca de 14,05 bilhões de anos. Outro isótopos de tório são intermediários de curta duração nas cadeias de decaimento de elementos maiores, e só encontrada em pequenas quantidades. O tório é estimada em cerca de três a quatro vezes mais abundante do que o urânio na crosta da Terra, e é principalmente refinado a partir de areias monazíticas como um subproduto da extração metais de terras raras.

Tório já foi utilizada como fonte de luz em Camisas de e como um material de liga, mas essas aplicações têm diminuído devido a preocupações sobre sua radioatividade. Tório é também utilizado como elemento de liga no nonconsumable TIG eléctrodos de soldadura.

Canadá , China , Alemanha , ?ndia , a Holanda , o Reino Unido , e do Estados Unidos têm experimentado com o uso de tório como combustível nuclear substituto em reatores nucleares. Quando comparado com o urânio, há um interesse crescente no desenvolvimento de um ciclo do combustível de tório, devido às suas maiores benefícios de segurança, ausência de não- isótopos férteis, e sua maior ocorrência e disponibilidade. Três estágios programa de energia nuclear da ?ndia é possivelmente o mais conhecido e bem financiado de tais esforços.

Características

Propriedades físicas

Tório puro é um metal branco-prateado, que é estável ao ar e retém o seu brilho por vários meses. Quando contaminado com o óxido, tório mancha lentamente no ar, tornando-se cinzento e finalmente preto. As propriedades físicas do tório são grandemente influenciadas pelo grau de contaminação com o óxido.

As amostras mais puras, muitas vezes conter vários décimos de um por cento do óxido. Tório puro é macio, muito dúctil, e pode ser laminadas a frio, estampada, e desenhado. O tório é dimorphic, mudando a 1360 ° C a partir de um cúbico para uma estrutura cúbica de corpo centrado de face centrada; uma forma de treliça tetragonal de corpo centrado existe a alta pressão com impurezas de condução as temperaturas de transição exatas e pressões.

Tório em pó de metal é frequentemente pyrophoric e exige tratamento cuidadoso. Quando aquecido no ar, metal tório aparas de inflamar e queimar brilhantemente com uma luz branca. Tório tem uma das maiores gamas de temperatura de líquido de qualquer elemento, com 2946 ° C entre o ponto de fusão e ponto de ebulição. O tório é de metal paramagnética com um estado fundamental de 6d 2 7s 2.

Propriedades químicas

Tório é lentamente atacado pela água, mas não se dissolve prontamente em ácidos mais comuns, com excepção do ácido clorídrico . Dissolve-se em ácido nítrico concentrado contendo uma pequena quantidade catalítica de ião fluoreto.

Óxido de tório é ThO 2. Estado mais oxidação comon de tório é quatro, como em THF 4, mas também tório tem um estado de oxidação de +3, como em ThI 3. Tório tenha sido mostrado para activar ligações carbono-hidrogênio, formando compostos incomuns. ?tomos de tório também pode ligar-se a mais átomos do que qualquer outro elemento. Por exemplo, no composto tório títulos tetrakisaminodiborane tório a quinze átomos de hidrogênio.

Compostos

Compostos de tório são estáveis no estado de oxidação +4.

Dióxido de tório tem o mais alto ponto de fusão (3300 ° C) de todos os óxidos.

Nitrato de tório (IV) e tório (IV) são conhecidos flúor nas suas formas hidratadas: Th (NO3) 4 · 4H 2 O e THF 4 · 4H 2 O, respectivamente. Tório (IV) carbonato, Th (CO3) 2, também é conhecida.

Quando tratada com fluoreto de potássio e ácido fluorídrico, Th 4+ forma o ânion complexo THF 2-
6, que precipita sob a forma de um sal insolúvel, K 2 6 THF.

Tório (IV) hidróxido, Th (OH) 4, é altamente insolúvel em água, e não é amphoteric. O peróxido de tório, ThO ou 4 Th (O 2) 2, é rara em ser um sólido insolúvel. Esta propriedade pode ser usada para separar tório de outros iões em solução.

Na presença de aniões de fosfato, Th 4+ formas precipita de diversas composições, que são insolúveis em soluções de água e de ácido.

Monóxido de tório foi recentemente produzido através de ablação a laser de tório na presença de oxigênio. Esta molécula altamente polar tem o maior campo elétrico interno conhecido.

Isótopos

Vinte e sete radioisótopos foram caracterizados, com um intervalo de peso atômico de 210 u (210 Th) a 236 L (236 Th). Os mais estáveis isótopos são:

  • 232 Th com uma meia-vida de 14,05 bilhões anos, que representa o conjunto, mas um traço de tório que ocorre naturalmente.
  • 230 Th com uma meia-vida de 75.380 anos. Ocorre que o produto filha de 238 U decadência.
  • 229 Th com uma meia-vida de 7340 anos. Tem um isômero nuclear (ou estado metaestável), com uma energia de excitação notavelmente baixa de 7,6 eV.
  • 228 Th com uma meia-vida de 1,92 anos.

Todos os restantes isótopos radioativos possuem meias-vidas que são menos de 30 dias ea maioria destes com meias-vidas que são menos de dez minutos.

Aplicações

Tório

Tório é um componente do magnésio série de ligas, chamada Mag-Thor, usado em motores de aeronaves e foguetes e transmitir alta e força resistência à deformação a temperaturas elevadas. Magnésio thoriated foi usada para construir o CIM-10 Bomarc míssil, embora as preocupações sobre radioatividade resultaram em vários mísseis sendo removido da exibição pública.

Tório também é utilizada na sua forma de óxido (tória) em arco de tungsténio gás de soldadura (GTAW) para aumentar a força a alta temperatura de eléctrodos de tungsténio e melhorar a estabilidade do arco. Os eléctrodos marcado EWTH-1 contêm 1% tória, enquanto o EWTH-2 contêm 2%. Em equipamentos eletrônicos, revestimento tório de tungstênio fio melhora a eletrônica emissão de aquecida cátodos.

O tório é um muito eficaz escudo de radiação, embora não tenha sido usada para este propósito, tanto quanto chumbo ou urânio empobrecido. O urânio-tório idade namoro tem sido usado para data de hominídeos fósseis , fundos marinhos e cadeias de montanhas.

As preocupações ambientais relacionadas com a radioactividade levou a uma diminuição acentuada na demanda para usos não nucleares de tório na década de 2000.

Compostos de tório

Dióxido de tório (ThO 2) e nitrato de tório (Th (NO3) 4) foram usadas em mantos de luzes de gás portáteis, incluindo lâmpadas de gás natural, lâmpadas de óleo e luzes de campismo. Estes mantos brilham com uma luz branca intensa (não relacionada à radioatividade) quando aquecidos em uma chama de gás, e sua cor foi substituída por amarela pela adição de cério.

Dióxido de tório é um material para resistente ao calor cerâmica, por exemplo, para o laboratório de alta temperatura cadinhos. Quando adicionado ao vidro , que ajuda a aumentar índice de refração e diminuição dispersão. Esta encontra aplicação em vidro de alta qualidade lentes para câmeras e instrumentos científicos. A radiação destas lentes podem auto-escurecer (amarelo) eles ao longo de um período de anos e degradar filme, mas os riscos para a saúde são mínimas. Lentes amareladas podem ser restaurados ao seu estado incolor original com longa exposição ao intenso UV luz.

Dióxido de tório foi usado para controlar o tamanho de grão de tungsténio metal usado para espirais de lâmpadas eléctricas. Elementos de tungsténio Thoriated são encontrados nos filamentos de tubos magnetron. Tório é adicionado devido à sua capacidade para emitir electrões a temperaturas relativamente baixas quando aquecida em vácuo. Esses tubos gerar microonda frequências e são aplicados em fornos de microondas e radares .

Dióxido de tório tem sido usado como um catalisador para a conversão de amoníaco para ácido nítrico , em petróleo craqueamento e na produção de ácido sulfúrico . É o ingrediente activo de Thorotrast, o qual foi utilizado como agente de contraste radiológico para Diagnósticos de raios-X. Este uso foi abandonado devido à sua natureza cancerígena.

Apesar da sua radioactividade, fluoreto de tório (THF 4) é utilizado como um material anti-reflexo em revestimentos ópticos de múltiplas camadas. Tem excelente transparência óptica na gama 0,35-12 um, e a sua radiação é principalmente devido ao partículas alfa, que pode ser facilmente interrompido por uma camada de cobertura fina de um outro material. Fluoreto de tório também foi usado na fabricação lâmpadas de arco de carbono, o que proporcionou iluminação de alta intensidade para projetores de cinema e luzes de busca.

Tório como combustível nuclear

Benefícios e desafios

O isótopo de ocorrência natural de tório-232 é um Material fértil, e com uma fonte de neutrões apropriado pode ser usado como combustível nuclear em reactores nucleares, incluindo reactores reprodutores. Em 1997, o Departamento de Energia dos Estados Unidos subscreveram a investigação sobre combustível de tório, ea pesquisa também foi iniciado em 1996 pelo Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA), para estudar o uso de reatores de tório. Cientista nuclear Alvin Radkowsky de Universidade de Tel Aviv, em Israel fundou um consórcio para desenvolver reatores de tório, que incluiu outras empresas: Raytheon Nuclear Inc., Brookhaven National Laboratory, eo Instituto Kurchatov em Moscou.

Radkowsky era cientista-chefe em os EUA programa de submarino nuclear dirigido por Almirante Hyman Rickover e mais tarde chefiou a equipe de projeto que construiu primeiro civil dos EUA central nuclear em Shippingport, Pennsylvania, que era uma versão ampliada do primeiro reator naval. O terceiro núcleo Shippingport, iniciado em 1977, produzido tório. Mesmo antes existem exemplos de reactores que utilizam combustível com tório, incluindo o primeiro núcleo no Centro de Energia Indian Point, em 1962.

Alguns países, incluindo ?ndia , estão agora a investir em pesquisa para construir reatores nucleares à base de tório. Um relatório de 2005 da Agência Internacional de Energia Atômica discute potenciais benefícios, juntamente com os desafios de reatores de tório. ?ndia também tem feito à base de tório reatores nucleares uma prioridade com seu foco no desenvolvimento tecnologia criador rápido.

Alguns benefícios do combustível de tório, quando comparado com urânio foram resumidas como segue:

  • Material cindível para armas (233 U) é mais difícil de recuperar com segurança e de forma clandestina a partir de um reator de tório;
  • Tório produz resíduos radioactivos 10 a 10 mil vezes menos de longa duração;
  • Mineração tório produz um único isótopo puro, enquanto que a mistura de isótopos de urânio natural deve ser enriquecida para funcionar em modelos mais comuns do reactor. O mesmo ciclo também pode usar o componente físsil U-238 do urânio natural, e também contida no combustível do reator empobrecido;
  • Tório não pode sustentar um reacção em cadeia nuclear sem primário, de modo a fissão pára por padrão em um reator acelerador conduzido.

Quando utilizado num reactor regenerador semelhante, no entanto, ao contrário de reactores de água luz à base de urânio e tório requer irradiação e reprocessamento antes as vantagens de tório-232 acima indicados pode ser realizada, o que inicialmente faz com combustíveis sólidos tório mais caros do que os combustíveis de urânio. Mas os especialistas notam que "o segundo reator de tório pode ativar um terceiro reator de tório. Isso poderia continuar em uma cadeia de reatores por um milênio se assim escolhermos." Eles acrescentam que, devido à abundância de tório, não vai ser esgotado em 1.000 anos.

O Tório Aliança de Energia (TEA), uma organização de defesa educacional, enfatiza que "não há tório suficiente nos Estados Unidos sozinho para alimentar o país no seu actual nível de energia para mais de 10.000 anos."

Ciclo do combustível energia tório

Como 238 L, 232 Th não é cindíveis em si, mas é fértil: ele vai absorver nêutrons lentos para produzir, depois de dois decaimentos beta, 233 U, que é cindível. Além disso, a preparação de combustível de tório não exige separação isotópica.

O ciclo do combustível de tório cria 233 U, que, se separado do combustível do reactor, com alguma dificuldade podia ser utilizado para a fabricação de armas nucleares. Esta é uma razão pela qual um ciclo de combustível líquido (por exemplo, Molten sal ou Reactor MSR) é o preferido - apenas uma quantidade limitada de 233 L já existe no reator e os seus sistemas de transferência de calor, impedindo qualquer acesso a material de armas; no entanto os neutrões produzidos pelo reactor pode ser absorvida por um tório ou urânio cobertor e físsil 233 U ou 239 Pu produzido. Além disso, o 233 U poderia ser continuamente extraiu-se a partir do fundido como combustível o reactor está em execução. Nêutrons do decaimento do urânio-233 pode ser alimentado de volta para o ciclo de combustível para iniciar o ciclo novamente.

O fluxo de nêutrons de fissão espontânea de 233 L é insignificante. 233 U pode assim ser usado facilmente em um design simples bomba nuclear arma do tipo. Em 1977, um reator de água leve no Shippingport Atomic Power Station foi usado para estabelecer um ciclo do combustível U 232 Th 233. O reator funcionou até sua desativação em 1982. tório pode ser e tem sido usado para alimentar usinas de energia nuclear que utilizam tanto o tradicional modificados Projeto do reator de Geração III e protótipo Geração IV projetos reator. O uso de tório como combustível alternativo é uma inovação que está sendo explorado pelo Projeto Internacional sobre Inovadoras reactores nucleares e ciclos de combustível (INPRO), realizado pelo Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA).

Ao contrário do seu uso em Reactores de sal fundido, ao usar tório sólido em modificado reactor de água leve (LWR) problemas incluem: a tecnologia não desenvolvida para a fabricação de combustível; no tradicional, uma vez-through LWR projetos potenciais problemas na reciclagem tório devido a altamente radioativo 228 Th; algum risco de proliferação de armas devido à produção de 233 U; e os problemas técnicos (ainda não satisfatoriamente resolvidos) em reprocessamento. Muito trabalho de desenvolvimento ainda é necessária antes que o ciclo do combustível de tório pode ser comercializada para uso em LWR. O esforço necessário não parecia vale a pena enquanto urânio abundante está disponível.

Central nuclear comercial

?ndia 's Kakrapar-1 reactor é primeiro reator do mundo que utiliza tório, em vez de urânio empobrecido para alcançar o poder achatamento através do núcleo do reator. A ?ndia, que tem cerca de 25% das reservas de tório do mundo, está desenvolvendo um protótipo de 300 MW de uma base de tório- Avançado Pesada Water Reactor (AHWR). O protótipo deverá estar totalmente operacional em 2013, após o que mais cinco reatores serão construídos. O reactor é um reactor reprodutor rápido e usa um núcleo de plutônio em vez de um acelerador para produzir nêutrons. Como os sistemas à base de acelerador pode operar em sub-criticalidade eles poderiam ser desenvolvidos também, mas isso exigiria mais investigação. ?ndia atualmente visam satisfazer 30% de sua demanda de energia elétrica por meio de reatores à base de tório até 2050.

Projetos de energia existente de tório

O alemão THTR-300 foi a primeira usina comercial alimentado quase inteiramente com tório. 300 MWe da ?ndia AHWR (pressurizado reator de água pesada) reactor começou a ser construída em 2011. O projeto prevê uma start up com plutônio do reator que irá produzir L-233 de Th-232. Depois que a entrada só será tório para o resto da vida de projeto do reator.

O combustível primário do HT 3 R Projeto perto Odessa, Texas, EUA vai ser contas de tório com revestimento cerâmico. A data mais próxima do reator estará operacional é em 2015.

Os melhores resultados ocorrem com reactores de sal fundido (MSRs), tais como de ORNL líquido reator de tório flúor (LFTR), que têm built-in taxas de reação de realimentação negativa devido à expansão sal e, assim, a otimização do reator através de carga. Esta é uma grande vantagem da segurança, uma vez que nenhum sistema de arrefecimento de emergência é necessário, o que é caro e adiciona ineficiência térmica. Na verdade, um MSR foi escolhido como base para o desenho 1960 DoD aviões nuclear em grande parte por causa de suas grandes vantagens de segurança, mesmo em manobras de aeronaves. No projeto básico, um MSR gera calor em temperaturas mais elevadas, de forma contínua, e sem reabastecimento paradas, para que ele possa fornecer ar quente para um mais eficiente ( Ciclo) turbina Brayton. Uma corrida MSR dessa forma é cerca de 30% melhor em eficiência térmica do que usinas térmicas comuns, seja nuclear de combustível sólido comburente ou tradicional.

Em 2009, o congressista dos Estados Unidos Joe Sestak tentou em vão garantir o financiamento para pesquisa e desenvolvimento de um destroyer -sized reactor utilizando combustíveis líquidos à base de tório.

Reactores CANDU de Energia Atômica Canada Limited são capazes de usar o tório como fonte de combustível.

Na conferência anual de 2011 da Academia Chinesa de Ciências, foi anunciado que "a China deu início a um projeto de pesquisa e desenvolvimento em tecnologia de reator de sal fundido tório."

Projectos que combinem urânio e tório

Generating Station Fort St. Vrain, uma demo HTGR em Colorado, EUA, operando a partir de 1977 até 1992, empregados combustível de urânio enriquecido que também continha tório. Isto resultou em elevada eficiência de combustível porque o tório foi convertido para o urânio e então queimado.

História

Tório da Terra se originou no estertores da morte de estrelas antigas.

Morten Thrane Esmark encontrado um mineral preto em Ilha Løvøya, Noruega e deu uma amostra de seu pai Jens Esmark, uma observado mineralogista. A Esmark ancião não foi capaz de identificá-lo e enviou a amostra para o químico sueco Jöns Jakob Berzelius para exame em 1828. Berzelius determinou que ele continha um novo elemento, que ele chamou de tório depois de Thor , o deus nórdico do trovão. Ele publicou suas descobertas em 1829. Berzelius reutilizados o nome de uma descoberta elemento anterior a partir de um mineral a partir do Falun que mais tarde provou ser um mineral ítrio. O metal não tinham usos práticos até Carl Auer von Welsbach inventou o manto de gás em 1885.

Tório foi observada pela primeira vez para ser radioativo em 1898, de forma independente, pelo físico polonês-francês Marie Curie e químico alemão Gerhard Carl Schmidt. Entre 1900 e 1903, Ernest Rutherford e Frederick Soddy mostrou como o tório deteriorado a uma taxa fixa ao longo do tempo em uma série de outros elementos. Esta observação levou à identificação de uma meia-vida como um dos resultados da experiências de partículas alfa que levaram à sua teoria de desintegração radioactividade.

O processo bar de cristal (ou "processo de iodeto") foi descoberto por Anton Eduard van Arkel e Jan Hendrik de Boer em 1925 para produzir de alta pureza tório metálico.

O nome ionium foi administrado no início do estudo de elementos radioactivos para o 230 Th isótopo produzido no cadeia de decaimento de 238 U antes que se percebesse que ionium e tório eram quimicamente idênticos. O símbolo Io foi utilizado para este suposto elemento.

Tório-232 é um nuclide primordial, tendo existido na sua forma actual para mais de 4,5 bilhões anos, anterior à formação da Terra ; foi forjado nos núcleos de estrelas moribundas através do r-processo e espalhados por toda a galáxia por supernovas . Sua decaimento radioactivo produz uma quantidade significativa de calor interno da terra .

Ocorrência

Mapa norte-americana parcial de concentrações de tório do United States Geological Survey. Mapas de lunar e marciana tório também foram preparadas.
Monazite, um mineral de fosfato de terra rara e tório, é a principal fonte de tório do mundo.

O tório é encontrado em pequenas quantidades na maioria das rochas e solos ; É três vezes mais abundante do que estanho na crosta da Terra e é quase tão comum como chumbo . Solo geralmente contém uma média de cerca de 6 partes por milhão (ppm) de tório. O tório ocorre em diversos minerais , incluindo thorite (ThSiO 4), torianita (ThO 2 + UO 2) e monazita. Torianite é um mineral raro e pode conter até cerca de 12% de óxido de tório. Monazita contém 2,5% de tório, allanite tem 0,1 a 2% de tório e zircão pode ter até 0,4% de tório. Minerais contendo tório ocorrem em todos os continentes. O tório é várias vezes mais abundante na crosta da Terra do que todos isótopos de urânio e tório combinadas-232 é várias centenas de vezes mais abundante do que o urânio-235.

Th 232 decai muito lentamente (a sua meia-vida é comparável com a idade do universo) mas outros tório isótopos ocorrer nas cadeias de tório e urânio de decaimento. A maioria destes são de curta duração e, portanto, muito mais radioativo que o 232 Th, embora em uma base de massa que eles são desprezíveis.

Extração de tório

Monazit acid.gif abertura

Tório foi extraído a partir de monazite principalmente através de um processo multi-etapa complexo. A areia é dissolvido em monazite concentrada quente de ácido sulfúrico (H 2 SO 4). Tório é extraído como um resíduo insolúvel para uma fase orgânica contendo uma amina. Em seguida, ele é separado ou removido utilizando um ião tal como nitrato, cloreto, hidróxido, carbonato ou, retornando o tório a uma fase aquosa. Finalmente, o tório é precipitado e recolhido.

Vários métodos estão disponíveis para a produção de tório de metal: que pode ser obtido através da redução do óxido de cálcio com tório, por electrólise de cloreto de tório anidro em uma mistura fundida de cloretos de sódio e potássio, por redução de cálcio de tório tetracloreto misturado com cloreto de zinco anidro, e pela redução de tório tetracloreto de um metal alcalino.

Estimativas de reserva

Conhecimento atual da distribuição de recursos de tório é pobre por causa dos esforços de exploração relativamente baixo-chave decorrentes da demanda insignificante. Há dois conjuntos de estimativas que definem as reservas de tório mundo, um conjunto pelo US Geological Survey (USGS) ea outra apoiada por relatórios da OCDE e da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA). Sob a estimativa USGS, EUA , Austrália e ?ndia têm particularmente grandes reservas de tório.

Tanto a AIEA e da OCDE parecem concluir que a ?ndia pode possuir a parte do leão dos depósitos de tório mundo. O Governo da estimativa mais recente da ?ndia, compartilhada no Parlamento do país em agosto de 2011, coloca a reserva recuperável em 846.477 toneladas.

?ndia e Austrália se acredita possuir cerca de 300.000 toneladas cada; ou seja, cada país que possui 25% das reservas mundiais de tório. No relatórios da OCDE, no entanto, as estimativas das reservas razoavelmente assegurada da Austrália (RAR) de tório indicar apenas 19.000 toneladas e não 300 mil toneladas, conforme indicado pelo USGS. As duas fontes variam muito em países como Brasil, Turquia e Austrália, no entanto, ambos os relatórios parecem mostrar alguma consistência com relação a figuras de reserva tório da ?ndia, com 290 mil toneladas (USGS) e 319 mil toneladas (OCDE / AIEA).

O relatório da AIEA 2005 estima reservas razoavelmente assegurada da ?ndia de tório em 319 mil toneladas, mas menciona relatos recentes de reservas da ?ndia em 650 mil toneladas.

A actual estimativa das reservas de tório economicamente disponíveis vem da US Geological Survey, Mineral Commodity Resumos (1996-2010):

Estimativas americanas em toneladas (2010)
País Reservas
?ndia 650.000
Estados Unidos 440.000
Austrália 300.000
Brasil 16.000
Canadá 100.000
Malásia 4500
?frica Do Sul 35.000
Outros Países 90.000
Mundial total 1660000

Nota: O relatório da OCDE / AEN observa que as estimativas (que os números são baseados em australianos) são subjectivos, devido à variabilidade na qualidade dos dados, um dos quais é muito antiga e incompleta. Para aumentar a confusão são reivindicações subjetivas feitas pelo governo australiano (em 2009, por meio de seu departamento de Geociências) que combinam as reservas razoavelmente assegurada (RAR) estima com dados "inferidas" (ou seja suposições subjetivas). Este valor combinado estranha de RAR e "adivinhou" reservas produz uma figura, publicado pelo governo australiano, de 489 mil toneladas, no entanto, utilizando os mesmos critérios para o Brasil ou a ?ndia renderia números de reserva de entre 600 mil a 1,3 milhão de toneladas para o Brasil e entre 300.000 para 600.000 toneladas para a ?ndia. Independentemente das reivindicações isoladas pelo governo australiano, os de terceiros e multi-laterais relatórios mais credíveis, os da OCDE / AIEA eo USGS, relatam consistentemente elevadas reservas de tório para a ?ndia, enquanto não fazer o mesmo para a Austrália.

Outra estimativa das reservas razoavelmente assegurada (RAR) e estimativa de reservas adicionais (EAR) de tório vem da OCDE / NEA, Energia Nuclear, "Tendências no Ciclo de Combustível Nuclear", Paris, França (2001):

As estimativas da AIEA em toneladas (2005)
País RAR Th EAR Th
?ndia 519000 21%
Austrália 489.000 19%
EUA 400.000 13%
Peru 344.000 11%
Venezuela 302.000 10%
Brasil 302.000 10%
Noruega 132.000 4%
Egito 100.000 3%
Rússia 75.000 2%
Groenlândia 54.000 2%
Canadá 44.000 2%
?frica Do Sul 18.000 1%
"outros países" 33.000 2%
"Total de World" 2810000

Os números de reservas anteriores referem-se à quantidade de tório em depósitos de alta concentração inventariadas até agora e estimadas em extraível a preços correntes de mercado; milhões de vezes mais total de existir em crosta 3 * 10 19 ton da Terra, cerca de 120 trilhões de toneladas de tório, e menor, mas grandes quantidades de tório existe em concentrações intermediárias. As reservas provadas são "um indicador pobre da oferta futura total de um recurso mineral."

O Lemhi passagem, ao longo do Idaho- Border Montana, tem um dos maiores depósitos conhecidos de tório de alta qualidade do mundo. Tório Energy, Inc. tem o direitos minerais para aproximadamente 1360 acres (5,5 km ²) dele e afirma que eles têm reservas comprovadas de óxido de tório de 600 mil toneladas e reservas prováveis de um adicional de 1,8 milhões de toneladas dentro de sua reivindicação.

No caso de um ciclo do combustível de tório, Conway granito com 56 (± 6) partes por milhão tório poderia fornecer um recurso de baixo grau de grande porte; uma milha 307 sq (795 quilômetros quadrados) "massa principal" em New Hampshire é estimado para conter mais de três milhões de toneladas métricas por 100 pés (30 m) de profundidade ( ou seja, 1 kg tório em oito metros cúbicos de rocha), dos quais dois terços é "facilmente lixiviável ". Mesmo rocha de granito comum com concentração de 13 ppm de tório (apenas o dobro da média da crosta terrestre, junto com 4 ppm de urânio) contém energia nuclear potencial equivalente a 50 vezes a massa de toda a rocha em carvão, embora não haja incentivo para recorrer a tal muito depósitos de baixo grau, desde que muito depósitos de alto grau permanecem disponíveis e mais barato para extrair. tório tenha sido produzido em excesso de demanda a partir da refinação de elementos de terras raras.

Perigos e papéis biológicos

Tório em pó de metal é pyrophoric e muitas vezes vai inflamar espontaneamente no ar. Tório natural decai muito lentamente em comparação com muitos outros materiais radioactivos, eo radiação alfa emitida não pode penetrar a pele humana possuir significado e o tratamento de pequenas quantidades de tório, tais como um manto de gás, é considerado seguro. A exposição a um aerossol de tório, no entanto, pode levar a um aumento do risco de cancros da pulmão, pâncreas, e sangue , a partir dos pulmões e de outros órgãos internos pode ser penetrada por radiação alfa. A exposição ao tório leva internamente a um risco aumentado de doenças do fígado. Tório é radioactivo e produz um gás radioactivo, o rádon -220, como um dos seus produtos de decaimento. Produtos de decaimento secundárias de tório incluem rádio e actinium . Devido a isso, há preocupações sobre a segurança dos mantos de tório. Alguns agências de segurança nuclear fazer recomendações sobre a sua utilização. Produção de camisas de levou a algumas preocupações de segurança durante fabricar.

O elemento não tem papel biológico conhecido. Os seres humanos consomem três microgramas por dia de tório. Deste, 99,98% não permanecem no corpo. Fora do tório que não permanecem no corpo, três quartos das que se acumula no esqueleto. Um número de compostos de tório são quimicamente moderadamente tóxico. Pessoas que trabalham com compostos de tório estão em um risco de dermatite. A exposição ao tório durante um longo tempo pode causar câncer . Pode levar até 30 anos após a ingestão de tório para que os sintomas se manifestam.

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