O elemento tório, ocorrência, uso em reatores nucleares

Metal tório

Batizado em homenagem ao deus nórdico do trovão Thor, o tório é um elemento prateado, brilhante e radioativo com potencial como alternativa ao urânio para alimentar reatores nucleares.

História do Tório

Em 1815, Jöns Jakob Berzelius, um químico sueco, pensou pela primeira vez ter descoberto um novo elemento Terra, que ele chamou de tório em homenagem a Thor, o deus nórdico da guerra, de acordo com Peter van der Krogt, um historiador holandês. Em 1824, entretanto, foi determinado que o mineral era de fato fosfato de ítrio.

Em 1828, Berzelius recebeu uma amostra de um mineral negro encontrado na Ilha de Løvø, na costa da Noruega, por Hans Morten Thrane Esmark, um mineralogista norueguês. O mineral continha quase 60 por cento de um elemento desconhecido, que assumiu o nome de tório; o mineral foi denominado torita. O mineral também continha muitos elementos conhecidos, incluindo ferro, manganês, chumbo, estanho e urânio.

Berzelius isolou o tório misturando primeiro o óxido de tório encontrado no mineral com carbono para criar cloreto de tório, que então reagiu com o potássio para produzir tório e cloreto de potássio.

Gerhard Schmidt, um químico alemão, e Marie Curie, uma física polonesa, descobriram independentemente que o tório era radioativo em 1898 com um intervalo de dois meses um do outro. Schmidt costuma receber o crédito pela descoberta.

Ernest Rutherford, um físico da Nova Zelândia, e Frederick Soddy, um químico inglês, descobriram que o tório se decompõe a uma taxa fixa em outros elementos, também conhecidos como meia-vida de um elemento. Este trabalho foi fundamental para aprofundar a compreensão de outros elementos radioativos.

Anton Eduard van Arkel e Jan Handrik de Boer, ambos químicos holandeses, isolaram o tório metálico de alta pureza em 1925, de acordo com o Laboratório Nacional de Los Alamos.

Isótopos e os radioisótopos de tório

O tório natural é composto de um isótopo: 232Th. Ele tem 25 radioisótopos que já foram identificados, sendo o mais abundante e/ou estável o 232Th com meia-vida de 14,05 bilhões de anos, 230Th com meia-vida de 75 380 anos, 229Th com meia-vida de 7 340 anos, e 228Th com meia-vida de 1,92 anos. Todos os demais isótopos radioativos têm meias-vidas abaixo de 30 dias, e a maioria destes com meias-vidas inferiores a 10 minutos. Este elemento apresenta ume meta estado.

Ocorrência do tório

O tório tem uma média de 7,2 partes por milhão (ppm) na crosta terrestre. Ele é o 39º mais abundante dos 78 elementos da crosta terrestre. O solo geralmente contém uma média de 6 ppm de tório. Em relação ao urânio o tório é cerca de três vezes mais abundante.

Recursos estimados de tório mundial

País

Toneladas

Índia

846.000

Brasil

632.000

Austrália

595.000

EUA

595.000

Egito

380.000

Turquia

374.000

Venezuela

300.000

Canadá

172.000

Rússia

155.000

África do Sul

148.000

China

100.000

Noruega

87.000

Groenlândia

86.000

Finlândia

60.000

Suécia

50.000

Cazaquistão

50.000

Outros países

1.725.000

Total mundial

6.355.000

Fonte: OECD NEA & IAEA, Uranium 2016: Resources, Production and Demand (‘Red Book’), usando os valores mais baixos de qualquer intervalo.

Aplicações do tório

  • Em reatores nucleares com combustível.
  • Em ligas para aumentar a resistência mecânica e térmicas.
  • É usado para revestir fios de tungstênio usados em equipamentos eletrônicos.
  • Em eletrodos para soldas cerâmicas de alta resistência ao calor.
  • O óxido de tório é usado para controlar o tamanho das partículas de tungstênio usados em lâmpadas elétricas.
  • O óxido de tório é usado em equipamentos de laboratório que são submetidos a elevadas temperaturas (cadinhos).
  • O óxido de tório adicionado a vidro para produzir cristais com alto índice de refração e baixa dispersão.
  • O óxido de tório tem sido usado como um catalisador, por exemplo na conversão de amônia em ácido nítrico, no craqueamento do petróleo e na produção do ácido sulfúrico
  • Na datação de pintura e objetos antigos.

O tório na datação das pinturas rupestres

A análise de urânio-tório fornece informações sobre a data aproximada das pinturas rupestres, datando as finas camadas de calcita formadas ao longo da parte superior da arte. Ao fazer isso, essa análise pode fornecer uma idade mínima. Além disso, nos casos em que a camada de calcita de suporte subjacente à pintura é acessível também pode ser estabelecida. Os resultados também podem ser verificados por datação cruzada das datas U-Th com14C, além de analisar várias camadas ao longo da superfície da obra de arte, devido à natureza do sistema aberto das crostas carbonáticas.

Pintura rubestre caverna Arash Sharifi
Pintura rubestre caverna Arash Sharifi

Fonte:

Wikipedia

Science Direct

World Nuclear Association

Livescience

Isobarscience

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