Fakta Tentang Thorium

Dinamai untuk dewa guntur Norse, thorium adalah elemen keperakan, berkilau dan radioaktif yang berpotensi sebagai alternatif uranium dalam memicu reaktor nuklir.

Hanya fakta

• Nomor atom (jumlah proton dalam nukleus): 90
• Simbol atom (pada Tabel Periodik Unsur): Th
• Berat atom (massa rata-rata atom): 232.0
• Kepadatan: 6,8 ons per inci kubik (11,7 gram per cm kubik)
• Fase pada suhu kamar: Padat
• Titik lebur: 3.182 derajat Fahrenheit (1.750 derajat Celsius)
• Titik didih: 8.654 F (4.790 C)
• Jumlah isotop alami (atom dari unsur yang sama dengan jumlah neutron yang berbeda): 1. Terdapat juga setidaknya 8 isotop radioaktif yang dibuat di laboratorium.
• Isotop yang paling umum: Th-232 (100 persen kelimpahan alami)

Sejarah

Pada tahun 1815, Jöns Jakob Berzelius, seorang ahli kimia Swedia, pertama kali mengira ia telah menemukan elemen Bumi yang baru, yang ia beri nama thorium setelah Thor, dewa perang Norse, menurut Peter van der Krogt, seorang sejarawan Belanda. Pada tahun 1824, bagaimanapun, ditentukan bahwa mineral itu sebenarnya adalah itrium fosfat .;

Pada tahun 1828, Berzelius menerima sampel mineral hitam yang ditemukan di Pulau Løvø di lepas pantai Norwegia oleh Hans Morten Thrane Esmark, seorang ahli mineral Norwegia. Mineral itu mengandung hampir 60 persen unsur yang tidak diketahui, yang mengambil alih nama thorium; mineral itu bernama thorite. Mineral itu juga mengandung banyak unsur yang diketahui, termasuk besi, mangan, timah, timah, dan uranium, menurut Chemicool.

Berzelius mengisolasi thorium dengan terlebih dahulu mencampur thorium oksida yang ditemukan dalam mineral dengan karbon untuk membuat thorium klorida, yang kemudian direaksikan dengan kalium untuk menghasilkan thorium dan kalium klorida, menurut Chemicool.

Gerhard Schmidt, seorang ahli kimia Jerman, dan Marie Curie, seorang ahli fisika Polandia, secara independen menemukan bahwa thorium adalah radioaktif pada tahun 1898 dalam beberapa bulan satu sama lain, menurut Chemicool. Schmidt sering dikreditkan dengan penemuan ini.

Ernest Rutherford, seorang ahli fisika Selandia Baru, dan Frederick Soddy, seorang ahli kimia Inggris, menemukan bahwa thorium meluruh dengan laju tetap menjadi unsur-unsur lain, juga dikenal sebagai masa paruh suatu unsur, menurut Los Alamos National Laboratory. Pekerjaan ini sangat penting dalam memajukan pemahaman elemen radioaktif lainnya.

Anton Eduard van Arkel dan Jan Handrik de Boer, keduanya ahli kimia Belanda, mengisolasi thorium logam kemurnian tinggi pada tahun 1925, menurut Laboratorium Nasional Los Alamos.

Siapa yang tahu?

• Dalam keadaan cairnya, thorium memiliki kisaran suhu yang lebih besar daripada elemen lainnya, dengan hampir 5.500 derajat Fahrenheit (3.000 derajat Celsius) antara titik leleh dan titik didih, menurut Chemicool.
• Torium dioksida memiliki titik leleh tertinggi dari semua oksida yang diketahui, menurut Chemicool.
• Torium sekitar sebanyak timah dan setidaknya tiga kali lebih banyak dari uranium, menurut Lenntech.
• Kelimpahan thorium di kerak bumi adalah 6 bagian per juta berat, menurut Chemicool. Menurut Tabel Periodik, thorium adalah unsur ke-41 paling berlimpah di kerak bumi.
• Thorium terutama ditambang di Australia, Kanada, Amerika Serikat, Rusia dan India, menurut Koalisi Pendidikan Mineral.
• Tingkat jejak thorium ditemukan di bebatuan, tanah, air, tumbuhan dan hewan, menurut Badan Perlindungan Lingkungan A.S.
• Konsentrasi thorium yang lebih tinggi biasanya ditemukan dalam mineral seperti thorite, thorianite, monazite, allanite, dan zircon, menurut Laboratorium Nasional Los Alamos.
• Isotop thorium yang paling stabil, Th-232, memiliki paruh 14 miliar tahun, menurut EPA.
• Menurut Los Alamos, thorium dibuat di inti supernova dan kemudian tersebar di seluruh galaksi selama ledakan.
• Thorium telah digunakan sejak 1885 dalam mantel gas, yang memberikan cahaya pada lampu gas, menurut Los Alamos. Karena radioaktivitasnya, elemen tersebut telah digantikan oleh elemen rare-earth nonradioaktif lainnya.
• Thorium juga digunakan untuk memperkuat magnesium, melapisi kawat tungsten pada peralatan listrik, mengendalikan ukuran butir tungsten pada lampu listrik, cawan lebur suhu tinggi, dalam gelas, dalam kamera dan lensa instrumen ilmiah, dan merupakan sumber tenaga nuklir, menurut Los Alamos.
• Penggunaan lain untuk thorium termasuk keramik tahan panas, mesin pesawat terbang, dan bola lampu, menurut Chemicool.
• Menurut Lenntech, thorium digunakan dalam pasta gigi sampai bahaya radioaktivitas ditemukan.
• Torium dan uranium terlibat dalam pemanasan interior bumi, menurut Koalisi Pendidikan Mineral.
• Terlalu banyak paparan thorium dapat menyebabkan penyakit paru-paru, kanker paru-paru dan pankreas, mengubah genetika, penyakit hati, kanker tulang, dan keracunan logam, menurut Lenntech.

Penelitian saat ini

Banyak penelitian sedang menggunakan thorium sebagai bahan bakar nuklir. Menurut sebuah artikel dari Royal Society of Chemistry, thorium yang digunakan dalam reaktor nuklir memberikan banyak manfaat dibandingkan menggunakan uranium:

• Torium tiga hingga empat kali lebih banyak daripada uranium.
• Torium lebih mudah diekstraksi daripada uranium.
• Liquid fluoride thorium reactor (LFTR) memiliki limbah yang sangat sedikit dibandingkan dengan reaktor yang ditenagai oleh uranium.
• LFTR berjalan pada tekanan atmosfer, bukan 150 hingga 160 kali tekanan atmosfer saat ini dibutuhkan.
• Torium kurang radioaktif daripada uranium.

Menurut makalah 2009 oleh peneliti NASA Albert J. Juhasz, Richard A. Rarick, dan Rajmohan Rangarajan, reaktor thorium dikembangkan di Oak Ridge National Laboratory pada 1950-an di bawah arahan Alvin Weinberg untuk mendukung program pesawat nuklir. Program ini berhenti pada tahun 1961 untuk mendukung teknologi lainnya. Menurut Royal Society of Chemistry, reaktor thorium ditinggalkan karena tidak menghasilkan plutonium sebanyak reaktor bertenaga uranium. Pada waktu itu, plutonium tingkat senjata, serta uranium, adalah komoditas panas akibat Perang Dingin.

Thorium sendiri tidak digunakan untuk bahan bakar nuklir, tetapi digunakan untuk membuat uranium isotop uranium-233 buatan, menurut laporan NASA. Thorium-232 pertama-tama menyerap neutron, menciptakan thorium-233, yang meluruh menjadi protaktium-233 selama sekitar empat jam. Protactium-233 secara perlahan meluruh menjadi uranium-233 selama sekitar sepuluh bulan. Uranium-233 kemudian digunakan dalam reaktor nuklir sebagai bahan bakar.