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Torio

El torio es un elemento químico, de símbolo Th y número atómico 90, de la serie de los actínidos. Se encuentra en estado natural en los minerales monacita, torita y torianita. En estado puro es un metal blando de color blanco-plata que se oxida lentamente. Si se tritura finamente y se calienta, arde y emite luz blanca.[1]

Actinio ← TorioProtactinio
Tabla completaTabla ampliada
Información general
Nombre, símbolo, número Torio, Th, 90
Serie química Actínidos
Grupo, período, bloque -, 7, f
Masa atómica 232,0381 u
Configuración electrónica [Rn] 7s2 5f2
Dureza Mohs 3,0
Electrones por nivel 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 180 pm
Electronegatividad 1,3 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc) 179 pm (radio de Bohr)
Radio covalente 206±6 pm
Estado(s) de oxidación 4, 3, 2 (base débil)
1.ª energía de ionización 587 kJ/mol
2.ª energía de ionización 1 110 kJ/mol
3.ª energía de ionización 193 kJ/mol
4.ª energía de ionización 2 780 kJ/mol
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido
Densidad 11 724 kg/m3
Punto de fusión 2028 K (1755 °C)
Punto de ebullición 5061 K (4788 °C)
Entalpía de vaporización 514,4 kJ/mol
Entalpía de fusión 16,1 kJ/mol
Varios
Estructura cristalina Cúbica centrada en las caras
Calor específico 120 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica 6,53 × 106 S/m
Conductividad térmica 54 W/(K·m)
Módulo elástico 79 GPa
Coeficiente de Poisson 0,27
Velocidad del sonido 2 490 m/s a 293,15 K (20 °C)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del torio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
228Thtrazas1,9119 añosα5,520224Ra
229ThSintético7 340 añosα5,168225Ra
230Thtrazas75 380 añosα4,770226Ra
231Thtrazas25,5 horasβ0,39231Pa
232Th100%1.405×1010 añosα4,083228Ra
234Thtrazas24,1 díasβ0,27234Pa
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

El torio pertenece a la familia de las sustancias radiactivas, si bien su periodo de semidesintegración es extremadamente largo. Su potencial como combustible nuclear, como material fértil, se debe a que presenta una alta sección eficaz frente a neutrones lentos (térmicos), derivando en protactinio-233, que rápidamente se desintegra en uranio-233, el cual es un isótopo fisible que puede sostener una reacción nuclear en cadena. Esta aplicación todavía está en fase de desarrollo.

Historia

 
Monacita (mineral de torio).

El torio se llamó así en honor de Thor, el dios nórdico del relámpago y la tormenta. Jöns Jakob Berzelius lo aisló por primera vez en 1828. En el último decenio del siglo XIX, los investigadores Pierre Curie y Marie Curie descubrieron que este elemento emitía radiactividad.[2]

Aplicaciones del torio

Aparte de su incipiente uso como combustible nuclear, el torio metálico o alguno de sus óxidos se utilizan en las áreas siguientes:[3]

  1. Agente de aleación en estructuras metálicas.
  2. Componente básico de la tecnología del magnesio.
  3. Catalizador en química orgánica.
  • Fabricación de:
  1. Lámparas electrónicas.
  2. Lentes de alta calidad para instrumentos de precisión. (El óxido de torio añadido al vidrio mejora sus propiedades difractivas).
  3. Electrodos especiales para soldadura TIG (Tungsten Inert Gas), también conocida como soldadura GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). La aleación con wolframio favorece mayor emisividad de electrones del electrodo. Esto facilita el encendido y permite que el electrodo de wolframio funcione a menor temperatura y aporte el mismo rendimiento en la pieza que se trabaje.
Existe el problema de que la temperatura de trabajo del electrodo de wolframio puro era aproximadamente la temperatura de fusión del wolframio: 3 400 °C. Al fundirse, esto dañaba el perfil del electrodo. Este inconveniente también se evita con electrodos que incorporan otros dopantes, como cerio, lantano o circonio.

Últimamente (2018) se aplica como isótopo radiactivo en la detección de fósiles superior al carbono 14.[cita requerida].

Desintegración nuclear del torio

Cuando un átomo de torio 232 (232Th) se desintegra emite una partícula alfa, constituida por dos protones y dos neutrones. La emisión de la partícula alfa reduce el número atómico del 232Th en dos unidades, y el número másico en cuatro, por lo cual se convierte en el isótopo 228 de otro elemento: el radio 228. Posteriores desintegraciones complementan la serie del torio. Este proceso continúa hasta que finalmente se genera un elemento no radiactivo, y por tanto estable: el plomo-208, o torio C.

El periodo de semidesintegración del 232Th es muy elevado (véase en la tabla), por lo que durante miles de millones de años libera radiactividad. A su vez, esto implica que la cantidad de radiactividad que emite en un periodo pequeño (p. ej. un día) sea muy pequeña.

El torio puede aprovecharse como fuente de energía en un Reactor reproductor termal (la reacción comienza a partir de una carga inicial con uranio enriquecido o plutonio y se sostenerse mediante U 233, que se genera del torio por captación de neutrones lentos hasta el total aprovechamiento del mismo, al mismo tiempo que se obtiene energía con la fisión del U 233).[cita requerida]

Véase también

 
Torio.

Referencias y bibliografía

  1. Educaplus.org. «Elementos químicos: Torio». Consultado el 24 de marzo de 2011. 
  2. Historia del torio
  3. Aplicaciones del torio

Enlaces externos

  • ATSDR en Español - ToxFAQs™: Torio Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (dominio público)
  • ATSDR en Español - Resumen de Salud Pública: Torio Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (dominio público)
  • EnvironmentalChemistry.com - Thorium
  • Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España: Ficha internacional de seguridad química del torio.
  • Torio, Nueva Fuente de Energía
  • WebElements.com - Thorium


  •   Datos: Q1115
  •   Multimedia: Thorium

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El torio es un elemento quimico de simbolo Th y numero atomico 90 de la serie de los actinidos Se encuentra en estado natural en los minerales monacita torita y torianita En estado puro es un metal blando de color blanco plata que se oxida lentamente Si se tritura finamente y se calienta arde y emite luz blanca 1 Actinio Torio Protactinio 90 Th Tabla completa Tabla ampliadaInformacion generalNombre simbolo numeroTorio Th 90Serie quimicaActinidosGrupo periodo bloque 7 fMasa atomica232 0381 uConfiguracion electronica Rn 7s2 5f2Dureza Mohs3 0Electrones por nivel2 8 18 32 18 10 2 imagen Propiedades atomicasRadio medio180 pmElectronegatividad1 3 escala de Pauling Radio atomico calc 179 pm radio de Bohr Radio covalente206 6 pmEstado s de oxidacion4 3 2 base debil 1 ª energia de ionizacion587 kJ mol2 ª energia de ionizacion1 110 kJ mol3 ª energia de ionizacion193 kJ mol4 ª energia de ionizacion2 780 kJ molPropiedades fisicasEstado ordinarioSolidoDensidad11 724 kg m3Punto de fusion2028 K 1755 C Punto de ebullicion5061 K 4788 C Entalpia de vaporizacion514 4 kJ molEntalpia de fusion16 1 kJ molVariosEstructura cristalinaCubica centrada en las carasCalor especifico120 J K kg Conductividad electrica6 53 106 S mConductividad termica54 W K m Modulo elastico79 GPaCoeficiente de Poisson0 27Velocidad del sonido2 490 m s a 293 15 K 20 C Isotopos mas establesArticulo principal Isotopos del torioiso AN Periodo MD Ed PDMeV228Thtrazas1 9119 anosa5 520224Ra229ThSintetico7 340 anosa5 168225Ra230Thtrazas75 380 anosa4 770226Ra231Thtrazas25 5 horasb0 39231Pa232Th100 1 405 1010 anosa4 083228Ra234Thtrazas24 1 diasb0 27234PaValores en el SI y condiciones normales de presion y temperatura salvo que se indique lo contrario editar datos en Wikidata El torio pertenece a la familia de las sustancias radiactivas si bien su periodo de semidesintegracion es extremadamente largo Su potencial como combustible nuclear como material fertil se debe a que presenta una alta seccion eficaz frente a neutrones lentos termicos derivando en protactinio 233 que rapidamente se desintegra en uranio 233 el cual es un isotopo fisible que puede sostener una reaccion nuclear en cadena Esta aplicacion todavia esta en fase de desarrollo Indice 1 Historia 2 Aplicaciones del torio 3 Desintegracion nuclear del torio 4 Vease tambien 5 Referencias y bibliografia 6 Enlaces externosHistoria Editar Monacita mineral de torio El torio se llamo asi en honor de Thor el dios nordico del relampago y la tormenta Jons Jakob Berzelius lo aislo por primera vez en 1828 En el ultimo decenio del siglo XIX los investigadores Pierre Curie y Marie Curie descubrieron que este elemento emitia radiactividad 2 Aplicaciones del torio EditarAparte de su incipiente uso como combustible nuclear el torio metalico o alguno de sus oxidos se utilizan en las areas siguientes 3 Incorporacion al wolframio metalico para fabricar filamentos de lamparas electricas Aplicaciones en material ceramico de alta temperatura Como Agente de aleacion en estructuras metalicas Componente basico de la tecnologia del magnesio Catalizador en quimica organica Fabricacion de Lamparas electronicas Lentes de alta calidad para instrumentos de precision El oxido de torio anadido al vidrio mejora sus propiedades difractivas Electrodos especiales para soldadura TIG Tungsten Inert Gas tambien conocida como soldadura GTAW Gas Tungsten Arc Welding La aleacion con wolframio favorece mayor emisividad de electrones del electrodo Esto facilita el encendido y permite que el electrodo de wolframio funcione a menor temperatura y aporte el mismo rendimiento en la pieza que se trabaje Existe el problema de que la temperatura de trabajo del electrodo de wolframio puro era aproximadamente la temperatura de fusion del wolframio 3 400 C Al fundirse esto danaba el perfil del electrodo Este inconveniente tambien se evita con electrodos que incorporan otros dopantes como cerio lantano o circonio dd Detector de oxigeno en la industria electronica cita requerida Ultimamente 2018 se aplica como isotopo radiactivo en la deteccion de fosiles superior al carbono 14 cita requerida Desintegracion nuclear del torio EditarCuando un atomo de torio 232 232Th se desintegra emite una particula alfa constituida por dos protones y dos neutrones La emision de la particula alfa reduce el numero atomico del 232Th en dos unidades y el numero masico en cuatro por lo cual se convierte en el isotopo 228 de otro elemento el radio 228 Posteriores desintegraciones complementan la serie del torio Este proceso continua hasta que finalmente se genera un elemento no radiactivo y por tanto estable el plomo 208 o torio C El periodo de semidesintegracion del 232Th es muy elevado vease en la tabla por lo que durante miles de millones de anos libera radiactividad A su vez esto implica que la cantidad de radiactividad que emite en un periodo pequeno p ej un dia sea muy pequena El torio puede aprovecharse como fuente de energia en un Reactor reproductor termal la reaccion comienza a partir de una carga inicial con uranio enriquecido o plutonio y se sostenerse mediante U 233 que se genera del torio por captacion de neutrones lentos hasta el total aprovechamiento del mismo al mismo tiempo que se obtiene energia con la fision del U 233 cita requerida Vease tambien Editar Torio Reactor nuclear Fision nuclear Plutonio Radiactividad Uranio RadioisotoposReferencias y bibliografia Editar Educaplus org Elementos quimicos Torio Consultado el 24 de marzo de 2011 Historia del torio Aplicaciones del torioEnlaces externos EditarATSDR en Espanol ToxFAQs Torio Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE UU dominio publico ATSDR en Espanol Resumen de Salud Publica Torio Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE UU dominio publico EnvironmentalChemistry com Thorium Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de Espana Ficha internacional de seguridad quimica del torio Los Alamos National Laboratory Thorium The Uranium Information Centre Torio Nueva 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