원소로서 방사성이 높으며 광물 모래에서 자연적으로 대량으로 발견됩니다. 또한 동물, 식물, 물에서도 발견이 가능합니다. 토륨은 화학적으로 매우 활성이 높기 때문에 핵 분야의 합금 및 기타 응용 분야에서 사용됩니다. 특성, 원산지 및 특성에 대해 자세히 알아보세요.
토륨이란 무엇입니까?
주기율표의 악티늄족에 위치한 원자번호 90번의 화학원소입니다. 자연 상태의 토라이트(Thorite), 모나사이트(Monacite) 및 토리아나이트(Thorianite) 광물에서 발견되는 것이 일반적이며 부드러운 농도의 흰색 또는 은색 사이의 색조를 가집니다. 또한 천천히 산화되며 열에 의해 분쇄되면 가연성이 있고 백색광을 방출합니다.
토륨 기호
그 이름은 스칸디나비아 신화에 나오는 북유럽 번개의 신 토르(Thor)에서 유래되었습니다. 이 신화적인 신을 기리기 위해 이 이름을 얻었습니다.
토륨의 특성
원자량이 232.0381이고 반짝이는 은색을 띠는 독성 금속입니다. 밝기를 유지할 수 있지만 공기와 접촉하면 불투명하고 회색을 띠게 됩니다. 다른 기능을 알아보세요:
- 상태 : 견고한 금속.
- 색상 : 밝은 은색이나 대기 중에서 시간이 지남에 따라 회색 또는 검정색으로 변합니다.
- 맛과 냄새 : 무취, 무미이다.
- 연성 : 자연상태에서는 연성이 있다.
- 독성 : 독성이 높아 중독을 일으킬 정도로 인체에 상당한 영향을 미칩니다.
- 방사능 : 1.4×1010년으로 방사능 수명이 길기 때문에 높음.
- 구조 : 면을 중심으로 큐빅이 배치됩니다.
- 구성 : 90개의 전자와 양성자와 141개의 안정한 중성자로 구성됩니다.
- 용해도 : 물에 용해됩니다.
토륨의 화학적 및 물리적 특성
- 원자번호 : 90
- 기간 : 7
- 블록 : F
- 그룹 : 3
- 산화상태 : 4, 3, 2
- 공유 반경(Å): 206 오후
- 평균 반경: 180h
- 밀도: 11724kg/m3
- 녹는점: 1755 ℃
- 원자 반경: 179h
- 전기음성도: 1.3
- 비열 : 120 J / (K kg)
- 전기 전도도: 6.53 x 106 S/m
- 1차 이온화 전위 (eV): 587
- 층당 전자: 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2
- 전자 구성: [Rn] 7s2 5f2
- 원자 질량(g/mol): 232.0381 u
- 열전도율: 54W/(Km)
- 끓는점: 4788°C
토륨의 유래
이 원소는 1828년 노르웨이의 Jöns Jakob Berzelius가 검은 광물을 조사하던 중 발견하여 성공적으로 분리했습니다. 그러나 1890년 화학자 피에르 퀴리와 마리 퀴리가 실험을 하여 방사성 특성을 확인하고 방사성 토륨으로 분류했습니다.
토륨은 어떤 용도로 사용되나요?
토륨의 사용은 주로 금속 합금의 연료로서 핵 분야까지 확장됩니다. 다른 화합물과의 유기 반응에서 촉매로 사용됩니다. 또한, 산화토륨은 전기 램프 필라멘트 생산 시 텅스텐 금속에 통합됩니다. 다른 용도는 다음과 같습니다.
- 다양한 기계구조에서 랜덤 에이전트로 사용됩니다.
- 그 산화물은 회절 특성을 향상시키기 때문에 고정밀 렌즈 생산의 성분으로 사용됩니다.
- 텅스텐 용접용 전극 제조에 사용됩니다.
- 완벽한 점화를 위해 전극에서 전자 방출을 촉진하는 텅스텐 합금에 사용됩니다.
- 밝기 때문에 손전등의 코팅 재료로 사용됩니다.
- 그 착색 특성은 유리와 도자기용 유약 생산에 사용됩니다.
- 이산화토륨은 의료 방사선 분야에서 조영제로 사용됩니다.
토륨은 어디서 발견되며 어떻게 얻나요?
토륨은 토양, 암석, 동물, 물 등의 환경에서 발견되며 우라늄의 방사성 붕괴로 인해 발생합니다. 또한, 토라이트(Torite), 토리아나이트(Thorianite) 및 모나사이트(Monacite) 광물은 금속 형태로 얻을 때까지 이용되는 순수 원소입니다.
이를 얻기 위해 우리는 칼슘으로 산화토륨을 환원합니다. 또한, 나트륨 및 칼륨과 함께 액화된 이염화토륨을 전기분해하면 순수한 금속 샘플을 얻을 수 있습니다.
토륨이 건강에 미치는 영향
이 원소는 처리되는 산업 시설의 배기 가스를 통해 풍부한 양으로 환경에 도달합니다. 많이 노출되면 호흡기 질환과 폐암 또는 췌장암이 발생합니다. 또한 DNA와 유전 물질에도 큰 영향을 미칩니다.
엑스레이 촬영 시 과도한 사용은 간 질환을 유발할 수 있습니다. 토륨의 동위원소도 장기간 노출되면 뼈에 머물며 골암을 유발합니다.
결론적으로, 이 악티나이드는 천연 및 금속 형태의 방사능으로 구별되며 우라늄을 대체하여 원자력 발전소에서 널리 사용됩니다. 또한, 독성이 있어 중독으로 인한 사망을 초래하므로 주의해서 사용해야 합니다.