元素としては放射性が高く、天然の鉱物砂中に大量に含まれています。また、動物、植物、水中にも存在する可能性があります。トリウムは化学的に非常に活性が高いため、原子力分野で合金やその他の用途に使用されています。その特徴、起源、特性について詳しく見てみましょう。
トリウムとは何ですか?
これは、周期表のアクチニド族に位置する原子番号 90 の化学元素です。自然な状態では、トーライト、モナカイト、トーリアン石などの鉱物で見つかるのが一般的で、色合いは白または銀の間で、柔らかな粘稠度を持っています。さらに、ゆっくりと酸化し、熱で砕かれると可燃性となり、白色光を発します。
トリウムのシンボル
その名前は、スカンジナビア神話に登場する北欧の雷の神トールに由来しています。この神話上の神に敬意を表してこの名前が付けられました。
トリウムの特徴
これは、原子質量 232.0381 の有毒な金属であり、光沢のある銀色をしています。明るさを保つことができますが、空気に触れると不透明になり、灰色がかってしまいます。他の機能もご覧ください:
- 状態: ソリッドメタル。
- 色：明るい銀色ですが、時間の経過とともに大気中では灰色や黒色に変化します。
- 味と匂い：無臭、無味です。
- 延性: 自然な状態では延性があります。
- 毒性: 毒性が高く、人体にかなりの影響を及ぼし、中毒を起こすほどです。
- 放射能：放射能寿命が1.4×1010年と長いため高い。
- 構造: 面を中心とした立方体。
- 構成: 90 個の電子と陽子、141 個の安定な中性子で構成されています。
- 溶解性：水に溶けます。
トリウムの化学的および物理的性質
- 原子番号：90
- 期間：7
- ブロック：F
- グループ: 3
- 酸化状態: 4、3、2
- 共有結合半径 (Å): 206 午後
- 平均半径: 180h
- 密度: 11724 kg/m3
- 融点: 1755 ℃
- 原子半径: 179h
- 電気陰性度: 1.3
- 比熱： 120J/(Kkg)
- 電気伝導率： 6.53×106S/m
- 第一イオン化ポテンシャル(eV): 587
- 層あたりの電子数: 2、8、18、32、18、10、2
- 電子構成: [Rn] 7s2 5f2
- 原子量 (g/mol): 232.0381 u
- 熱伝導率： 54W/(Km)
- 沸点： 4788℃
トリウムの起源
この元素は、1828 年にノルウェーのヨンス ヤコブ ベルゼリウスによって黒い鉱物の調査中に発見され、分離に成功しました。しかし、1890年に化学者のピエール・キュリーとマリー・キュリーが実験を行ってその放射性特性を確認し、放射性トリウムとして分類されました。
トリウムは何に使われますか?
トリウムの使用は、主に合金の燃料として原子力分野に広がっています。他の化合物との有機反応における触媒として使用されます。さらに、酸化トリウムは、電球のフィラメントの製造時にタングステン金属に組み込まれます。その他の用途は次のとおりです。
- さまざまな機械構造でランダム エージェントとして使用されます。
- その酸化物は回折特性を改善するため、高精度レンズの製造の成分として使用されます。
- タングステン溶接用の電極の製造に使用されます。
- タングステン合金に使用されており、電極内での電子の放出を促進し、完全な点火を実現します。
- 明るいので懐中電灯のコーティング材として使用されています。
- その着色特性は、ガラスや陶器の釉薬の製造に使用されます。
- 二酸化トリウムは、医療放射線分野で造影剤として使用されます。
トリウムはどこで見つかり、どのように入手できますか?
トリウムは環境中の土壌、岩石、動物、水中に存在し、ウランの放射性崩壊によって生じます。さらに、トーライト、トリアナイト、モナカイトという鉱物は元素の純粋な供給源であり、金属の形で得られるまで利用されます。
これを得るには、酸化トリウムをカルシウムで還元します。さらに、液化した二塩化トリウムをナトリウムとカリウムで電気分解すると、金属の純粋なサンプルを得ることができます。
トリウムの健康への影響
この元素は、それが処理される産業施設からの排気ガスを通じて環境に大量に到達します。大量の曝露は、呼吸器疾患や肺がん、膵臓がんの発症につながります。さらに、DNA や遺伝物質にも大きな影響を与えます。
X 線用途で過度に使用すると、肝疾患を引き起こす可能性があります。トリウムの同位体でさえ、長期間暴露すると骨に留まり、骨がんの原因となります。
結論として、このアクチニドは、天然および金属の形態での放射能によって区別され、ウランに代わって原子力発電所で広く使用されています。また、その毒性を考えると中毒死を引き起こす可能性があるため、使用には注意が必要です。