Nomeado para o deus nórdico do trovão, o tório é um elemento prateado, lustroso e radioativo, com potencial como alternativa ao urânio no abastecimento de reatores nucleares.
Apenas os fatos
- Número atômico (número de prótons no núcleo): 90
- Símbolo atômico (na tabela periódica de elementos): Th
- Peso atômico (massa média do átomo): 232,0
- Densidade: 11,7 gramas por cm cúbico (6,8 onças por polegada cúbica)
- Fase à temperatura ambiente: Sólido
- Ponto de fusão: 1.750 graus Celsius (3.182 graus Fahrenheit)
- Ponto de ebulição: 8.690 F (4.790 C)
- Número de isótopos naturais (átomos do mesmo elemento com um número diferente de nêutrons): 1. Existem também pelo menos 8 isótopos radioativos criados em laboratório.
- Isótopos mais comuns: Th-232 (100% de abundância natural)
História
Em 1815, Jöns Jakob Berzelius, um químico sueco, primeiro pensou ter descoberto um novo elemento da Terra, que chamou de tório em homenagem a Thor, o deus nórdico da guerra, segundo Peter van der Krogt, historiador holandês. Em 1824, no entanto, foi determinado que o mineral era de fato fosfato de ítrio .;
Em 1828, Berzelius recebeu uma amostra de um mineral preto encontrado na ilha de Løvø, na costa da Noruega, por Hans Morten Thrane Esmark, mineralogista norueguês. O mineral continha quase 60% de um elemento desconhecido, que assumiu o nome de tório; o mineral foi nomeado thorite. O mineral também continha muitos elementos conhecidos, incluindo ferro, manganês, chumbo, estanho e urânio, de acordo com o Chemicool.
Berzelius isolou o tório misturando primeiro o óxido de tório encontrado no mineral com o carbono para criar cloreto de tório, que foi reagido com potássio para produzir cloreto de tório e potássio, de acordo com o Chemicool.
Gerhard Schmidt, químico alemão, e Marie Curie, física polonesa, descobriram independentemente que o tório era radioativo em 1898 a alguns meses um do outro, de acordo com o Chemicool. Schmidt é frequentemente creditado com a descoberta.
Ernest Rutherford, físico da Nova Zelândia, e Frederick Soddy, químico inglês, descobriram que o tório decai a uma taxa fixa em outros elementos, também conhecida como meia-vida de um elemento, segundo o Los Alamos National Laboratory. Este trabalho foi fundamental para promover 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, segundo o Laboratório Nacional Los Alamos.
Quem sabia?
- Em seu estado líquido, o tório possui uma faixa de temperatura maior que qualquer outro elemento, com cerca de 3.000 graus Celsius entre os pontos de fusão e ebulição, de acordo com o Chemicool.
- O dióxido de tório tem o ponto de fusão mais alto de todos os óxidos conhecidos, de acordo com o Chemicool.
- O tório é tão abundante quanto o chumbo e pelo menos três vezes mais abundante que o urânio, de acordo com Lenntech.
- A abundância de tório na crosta terrestre é de 6 partes por milhão em peso, segundo o Chemicool. Segundo a Tabela Periódica, o tório é o 41º elemento mais abundante na crosta terrestre.
- O tório é extraído principalmente na Austrália, Canadá, Estados Unidos, Rússia e Índia, de acordo com a Minerals Education Coalition.
- Os níveis de traço de tório são encontrados em rochas, solo, água, plantas e animais, de acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA).
- Concentrações mais altas de tório são normalmente encontradas em minerais como torita, torianita, monazita, alanita e zircão, de acordo com o Laboratório Nacional Los Alamos.
- O isótopo mais estável do tório, o Th-232, tem uma meia-vida de 14 bilhões de anos, segundo a EPA.
- Segundo Los Alamos, o tório é criado nos núcleos das supernovas e depois espalhado pela galáxia durante as explosões.
- O tório era usado desde 1885 em mantos a gás, que fornecem a luz em lâmpadas a gás, de acordo com Los Alamos. Devido à sua radioatividade, o elemento foi substituído por outros elementos de terras raras não-radioativas.
- O tório também é usado para fortalecer o magnésio, revestir o fio de tungstênio em equipamentos elétricos, controlar o tamanho de grão do tungstênio em lâmpadas elétricas, cadinhos de alta temperatura, em óculos, em lentes de câmeras e instrumentos científicos, e é uma fonte de energia nuclear, de acordo com Los Alamos.
- Outros usos para o tório incluem cerâmica resistente ao calor, motores de aeronaves e lâmpadas, de acordo com a Chemicool.
- Segundo Lenntech, o tório era usado em pasta de dente até que os perigos da radioatividade fossem descobertos.
- Tório e urânio estão envolvidos no aquecimento do interior da Terra, de acordo com a Minerals Education Coalition.
- A exposição excessiva ao tório pode causar doenças pulmonares, câncer de pulmão e pancreático, alterar genética, doença hepática, câncer ósseo e intoxicação por metais, de acordo com Lenntech.
Pesquisa atual
Uma grande quantidade de pesquisas está sendo aplicada no uso do tório como combustível nuclear. De acordo com um artigo da Royal Society of Chemistry, o tório usado em reatores nucleares oferece muitos benefícios sobre o uso de urânio:
- O tório é três a quatro vezes mais abundante que o urânio.
- O tório é mais facilmente extraído que o urânio.
- Os reatores de fluoreto de tório líquido (LFTR) têm muito pouco desperdício em comparação com os reatores movidos a urânio.
- Os LFTRs funcionam à pressão atmosférica, em vez de 150 a 160 vezes a pressão atmosférica atualmente necessária.
- O tório é menos radioativo que o urânio.
De acordo com um artigo de 2009 dos pesquisadores da NASA Albert J. Juhasz, Richard A. Rarick e Rajmohan Rangarajan, os reatores de tório foram desenvolvidos no Laboratório Nacional de Oak Ridge na década de 1950, sob a direção de Alvin Weinberg, para apoiar programas de aeronaves nucleares. O programa parou em 1961 em favor de outras tecnologias. Segundo a Royal Society of Chemistry, os reatores de tório foram abandonados porque não produziram tanto plutônio quanto os reatores movidos a urânio. Naquela época, o plutônio de grau de armas, assim como o urânio, era uma mercadoria quente devido à Guerra Fria.
O próprio tório não é usado para combustível nuclear, mas para criar o isótopo de urânio artificial, urânio-233, de acordo com o relatório da NASA. O tório-232 absorve primeiro um nêutron, criando o tório-233, que decai para o protácio-233 ao longo de quatro horas. O Protactium-233 decai lentamente para o urânio-233 ao longo de dez meses. O urânio-233 é então usado em reatores nucleares como combustível.
