Torio

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  Face-centered cubic.svg Capa electrónica 090 Torio.svg
 
90
Th
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
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] 6d2 7s2
Dureza Mohs 3,0
Electrones por nivel 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 180 pm
Electronegatividad 1,3 (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 2 028
Punto de ebullición 5 061
Entalpía de vaporización 514,4 kJ/mol
Entalpía de fusión 16,1 kJ/mol
Varios
Estructura cristalina Cúbica centrada en las caras
N° CAS 7440-29-1
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
228Th trazas 1,9119 años α 5,520 224Ra
229Th Sintético 7 340 años α 5,168 225Ra
230Th trazas 75 380 años α 4,770 226Ra
231Th trazas 25,5 horas β 0,39 231Pa
232Th 100% 1.405×1010 años α 4,083 228Ra
234Th trazas 24,1 días β 0,27 234Pa
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

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]

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 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 físil que puede sostener una reacción en cadena. Esta aplicación todavía está en fase de desarrollo.

Historia[editar]

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[editar]

Aparte de su incipiente uso como combustible nuclear, el torio metálico o alguno de sus óxidos se utilizan en las aplicaciones 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 vídrio 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.

Desintegración nuclear del torio[editar]

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[editar]

Torio.

Referencias y bibliografía[editar]

  1. Educaplus.org. «Elementos químicos: Torio». Consultado el 24-03-2011.
  2. Historia del torio
  3. Aplicaciones del torio

Enlaces externos[editar]