Torij: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
m Bot: Migrating 95 interwiki links, now provided by Wikidata on d:q1115 (translate me) |
Nema sažetka uređivanja |
||
Redak 20:
| e_konfiguracija = 6d<sup>2</sup>7s<sup>2</sup> <ref name="Sebastian Blumentritt"/>
}}
Torij je [[radioaktivnost|radioaktivan]] [[kemijski element]] iz skupine [[Aktinoidi|
Torij je otkrio [[Švedska|šveđanin]] [[Jöns Jakob Berzelius]] [[1828]] i dao mu ime po [[Skandinavija|skandinavskom]] bogu rata [[Tor]]u. Procjenjuje se da je u sastavu [[Zemljina kora|Zemljine kore]] torij zastupljen 3 puta više od uranija i podjednako kao olovo ili [[molibden]]. Najpoznatiji [[minerali]] u kojima se nalazi su: torit (ThO<sub>2</sub>), torijanit (ThO<sub>2</sub> + UO<sub>2</sub>) i monacit, koji uz minerale većine [[Kovine rijetkih zemalja|rijetkih zamalja]] sadrži i 3 - 9% ThO<sub>2</sub>. Nalazišta monacitnog pijeska su u [[Brazil]]u, južnoj [[Indija|Indiji]], [[Šri Lanka|Šri Lanki]] i [[SAD]]-u. Velika nalazišta torijevih minerala, koja se još ne koriste, nalaze se u SAD-u ([[Nova Engleska]]). <ref> [http://www.pse.pbf.hr/hrvatski/elementi/th/index.html], "Torij, Th", Periodni sustav elemenata, www.pse.pbf.hr, 2012.</ref>
Redak 30:
[[Datoteka:MSRE Reactor.JPG|mini|desno|300px|Unutrašnjost eksperimentalnog [[Reaktor hlađen rastaljenom soli|reaktora hlađenog rastaljenom soli]] iz Oak Ridge laboratorija ([[SAD]]) (1960-te).]]
[[Datoteka:Molten Salt Reactor.svg|mini|desno|300px|Reaktor hlađen rastaljenom soli MSR spada u [[Nuklearni reaktori IV. generacije|nuklearne reaktore IV. generacije]] i koristi torij kao [[nuklearno gorivo]].]]
U čistom elementarnom stanju torij je sivi prah ili poput [[platina|platine]] siv, dosta mekan i rastezljiv [[metal]].
===Dobivanje torija===▼
Glavne [[Mineralne sirovine|rude]] u kojima ima torija su torianit, monazit; također u velikim količinama prisutan u [[cirkon]]u ([[cirkonij]]), titanitu ([[titanij]]), gadolinitu ([[itrij]]) i betafitu ([[uranij]]). Komercijalno se torij dobiva iz monacitnog pijeska, u kojem ima puno [[Kovine rijetkih zemalja|elemenata rijetkih zemalja]] ([[cerij]], [[neodimij]], [[samarij]], [[gadolinij]]). Postupak je sljedeći: [[pijesak]] se raščini pomoću vruće koncentrirane [[Sumporna kiselina|sumporne kiseline]], dobivena [[otopina]] [[Sulfati|sulfata]] ohladi se do O °C i istaloži [[Oksalna kiselina|oksalnom kiselinom]]. Za razliku od oksalata rijetkih zemalja, oksalat torija može se kompleksno otopiti u toploj zasićenoj otopini [[Amonijak|amonijeva]] oksalata, pa se tako izdvaja, a taloži se ponovnim zakiseljavanjem otopine. Metalni torij može se dobiti redukcijom torijevog oksida [[kalcij]]em, [[elektroliza|elektrolizom]] anhidrida torijevog klorida u talini [[Natrijev klorid|natrijevog klorida]] NaCl i [[Kalijev klorid|kalijevog klorida]] KCl i redukcijom torijevog tetraklorida [[Alkalijski metali|alkalijskim metalima]]. Svjetska proizvodnja je oko 31 000 m<sup>3</sup> na godinu. Smatra se da su rezerve oko 3,3 x 10<sup>6</sup> [[tona]].▼
Otporan je prema razrijeđenim [[kiselina]]ma, topljiv u dimljivoj [[Klorovodična kiselina|klorovodičnoj kiselini]] i u [[Zlatotopka|zlatotopci]].
▲Čisti torij je mekan radioaktivan metal srebrnobijele boje. Relativno je postojan na [[zrak]]u, tako da [[sjaj]] gubi tek nakon nekoliko mjeseci. Međutim, ako je onečišćen [[oksidi|oksidom]] znatno brže potamni, pa preko sive prelazi u potpuno crnu boju. Fizikalna svojstva bitno ovise o količini sadržanih nečistoća (pa i "čisti" torij sadrži više desetinki postotka oksida). S [[vodik]]om reagira na srednje povišenim temperaturama stvarajući dva [[Hidridi|hidrida]] ThH<sub>2</sub> pseudotetragonske strukture i ThH<sub>4</sub> kubične strukture, nevezane s originalnom torijevom [[Kristalna rešetka|kristalnom strukturom]].
S [[vodik]]om reagira na srednje povišenim temperaturama stvarajući dva [[Hidridi|hidrida]] ThH<sub>2</sub> pseudotetragonske strukture i ThH<sub>4</sub> kubične strukture, nevezane s originalnom torijevom [[Kristalna rešetka|kristalnom strukturom]].
Torij se uglavnom koristi kao [[nuklearno gorivo]], otkako se utvrdilo da svojim izgaranjem stvara novo gorivo, [[izotop]] [[uranij]]a-233. Pretpostavlja se da su energetske zalihe torija veće od sveukupnih zaliha [[Fosilna goriva|fosilnih goriva]] i uranija.▼
==
Glavne [[Mineralne sirovine|rude]] u kojima ima torija su torijanit, monacit; također je u velikim količinama nazočan u [[cirkonij|cirkoniju]], [[titanit|titanitu]], [[gadolinit|gadolinitu]] i [[betafit|betafitu]]. Komercijalno se dobiva iz monacitnog pijeska, u kojem ima puno [[Kovine rijetkih zemalja|elemenata rijetkih zemalja]] ([[cerij]], [[neodimij]], [[samarij]], [[gadolinij]]).
Torij stvara [[Kemijski spojevi|kemijske spojeve]] s oksidacijskim brojem +4, a smatra se da može imati i oksidacijske brojeve +3 i +2. Najvažniji spoj torija je torijev(IV) oksid (ThO<sub>2</sub>), koji nastaje [[žarenje]]m torijeva hidroksida ili [[soli]] (npr. torijeva nitrata). Jedna je od najvatrostalnijih tvari ([[talište]] mu je pri 3300 °C). Ovaj oksid koristi se kao [[legura|legirajući]] dodatak nekim metalima: [[volfram]]u (gdje kontrolira rast [[Kristalno zrno|kristalnih zrna]]), [[nikal|niklu]] (očvršćuje kristalnu strukturu) i [[magnezij]]u, te kao nanos na žarenim volframovim elektrodama jer lako otpušta elektrone. Koristi se i kao efikasan dezoksidans kod dobivanja metala ([[željezo|željeza]] i [[molibden]]a).▼
▲
Čisti oksid [[Metalurgija praha|sinteriran iz praha]] proziran je i ima velik [[Refrakcija|indeks loma]], ali malu disperzivnost, pa služi za izradu [[Leća (optika)|leća]] znanstvenih instrumenata. U istu svrhu dodaje se [[standard]]nom [[staklo|staklu]] da mu poboljša [[optika|optička]] svojstva. U kombinaciji s malim dodacima [[cerij]]a služi za punjenje plinskih prenosivih svjetiljki koje, pod djelovanjem slabog [[plamen]]a, daju blještavu danju [[svjetlost]]. Također se koristi kao [[katalizator]] pri dobivanju [[Dušična kiselina|dušične kiseline]] iz [[amonijak]]a, [[sumporna kiselina|sumporne kiseline]], te za krekiranje [[nafta|nafte]]. ▼
==
[[Radioaktivnost|Radiotoksičnost]] torija uglavnom prelazi druge oblike [[otrov|toksičnosti]], ali on ima neke [[industrija|industrijske]] primjene. Smrtonosna doza torijevog(IV) nitrata (oralno, [[Miševi|miš]]) je 1760 [[kilogram|mg]]/kg. Torijevi spojevi su umjereno otrovni (toksični); akutna izloženost može dovesti do dermatitisa, a kronična izloženost izaziva [[Rak (bolest)|rak]].▼
▲Torij se uglavnom koristi kao [[nuklearno gorivo]], otkako se utvrdilo da svojim
==Torijski nuklearni reaktor==▼
Torijski [[nuklearni reaktor]] s tekućim torijevim fluoridom temeljito se razlikuje od većine današnjih nuklearnih reaktora. Jedna [[tona]] torija dovoljna je za proizvodnju jednake količine [[Nuklearna energija|energije]] kao od 200 tona [[uranij]]a, što automatski znači i manje [[radioaktivni otpad|radioaktivnog otpada]]. Nakon iskorištavanja, nastali je [[otpad]] [[otrov]]an samo oko 300 godina, za razliku od današnjeg nuklearnog otpada, koji će biti opasan još bar 10 000 godina. Štoviše, torijski reaktor može iskoristiti otpad uranijskog reaktora za rad. Torij je, usto, jeftin i može se pakirati u mnogo manje dimenzije. Prema procjenema, [[SAD|Amerika]] ima oko 440 000 tona torija, [[Australija]] i [[Indija]] oko 300 000 tona, a [[Kanada]] još 100 000 tona. U Americi i Australiji još su ga donedavno bacali kao beskorisni otpad. Kad se sve zbroji, imamo ga dovoljno za napajanje cijelog svijeta još barem 1000 godina. Uranija imamo tek za nekih 80 godina.▼
Služi kao dodatak [[legura]]ma za grijače električnih otpornih [[peć]]i, kao sredstvo za apsorpciju plinova u tehnici visokih [[vakuum]]a. Radioaktivnim raspadom daje mezotorij, radiotorij, torij X, torijsku emanaciju, torij A, B, C i D i konačno, izotop [[Olovo (element)|olovo]]-208. Torij X, izotop kratka vijeka, služi kao lijek za neke [[Koža|kožne]] bolesti.
Jedna od najbitnijih stvari, pogotovo kad se govori o nuklearnoj energiji, upravo je [[sigurnost]]. Torijski je reaktor, [[Reaktor hlađen rastaljenom soli|reaktor s tekućim torijevim fluoridom]] ili LFTR ([[Engleski jezik|engl]]. ''Liquid Fluoride Thorium Reactor''), vrlo siguran zahvaljujući svojoj sposobnosti da se ugasi sam od sebe, prije nego dođe do opasnog porasta [[temperatura|temperature]], nema ničega što bi [[Eksplozija|eksplodiralo]], visokog [[tlak]]a ni [[para|pare]]. LFTR koncept koristi torij i uranij-233 pomiješane sa [[soli]]ma [[litij]]a i [[berilij]]a, koje su kemijski stabilne, otporne na oštećenja izazvana zračenjem i ne uzrokuju [[korozija|hrđanje]] spremnika u kojima se nalaze. Tekućina u jezgri nije pod tlakom, a svako povišenje temperature smanjuje snagu rada reaktora, što ga stabilizira i bez potrebe za intervencijom od strane osoblja. Poraste li temperatura preko određene granice, "čep" na dnu spremnika se rastopi i sav materijal iscuri, zbog čega nema daljnje opasnosti od pregrijavanja. <ref> [http://www.index.hr/vijesti/clanak/nuklearna-energija--je-li-torij-rjesenje-svih-problema/544671.aspx], "Nuklearna energija – je li torij rješenje svih problema", www.index.hr, 2012.</ref>▼
▲Torij stvara [[Kemijski spojevi|kemijske spojeve]] s oksidacijskim brojem +4, a smatra se da može imati i oksidacijske brojeve +3 i +2. Najvažniji spoj torija je torijev(IV) oksid (ThO<sub>2</sub>), koji nastaje [[žarenje]]m torijeva hidroksida ili [[soli]] (npr. torijeva nitrata).
▲Čisti oksid [[Metalurgija praha|sinteriran iz praha]] proziran je i ima velik [[Refrakcija|indeks loma]], ali malu disperzivnost, pa služi za izradu [[Leća (optika)|leća]] znanstvenih instrumenata. U istu svrhu dodaje se [[standard]]nom [[staklo|staklu]] da mu poboljša [[optika|optička]] svojstva. U kombinaciji s malim dodacima [[cerij|cerija]]
==Biološka uloga==
Torij nema biološku ulogu, a njegova radiotoksičnost uglavnom prelazi druge oblike [[otrov|toksičnosti]].
▲
▲==Torijski nuklearni reaktor==
▲Torijski [[nuklearni reaktor]] s tekućim torijevim fluoridom temeljito se razlikuje od većine današnjih nuklearnih reaktora. Jedna [[tona]] torija dovoljna je za proizvodnju jednake količine [[Nuklearna energija|energije]] kao od 200 tona [[uranij]]a, što automatski znači i manje [[radioaktivni otpad|radioaktivnog otpada]]. Nakon iskorištavanja, nastali je
▲
{{Kemijski elementi}}
| |||