En tant qu’élément, il est hautement radioactif et se trouve à l’état naturel dans les sables minéralisés en grande quantité. Aussi, il est possible d’en trouver dans les animaux, les plantes et l’eau. Le thorium étant très chimiquement actif, il est utilisé dans le secteur nucléaire dans les alliages et autres applications. Découvrez-en davantage sur ses caractéristiques, son origine et ses propriétés.
Qu’est-ce que le Thorium ?
C’est un élément chimique marqué du numéro atomique 90 situé dans le groupe des actinides du tableau périodique. Il est courant de le trouver dans les minéraux Thorite, Monacite et Thorianite à l’état naturel, avec une teinte entre le blanc ou l’argent avec une consistance douce. De plus, il s’oxyde lentement et lorsqu’il est écrasé par la chaleur, il est inflammable et émet une lumière blanche.
Symbole du thorium
Son nom vient du dieu nordique de la foudre Thor, issu de la mythologie scandinave. Il a reçu ce nom pour honorer cette divinité mythique.
Caractéristiques du thorium
C’est un métal toxique d’une masse atomique de 232,0381, avec une teinte argentée brillante. Il est capable de conserver sa luminosité, mais au contact de l’air il devient opaque et grisâtre. Découvrez les autres fonctionnalités :
- Condition : Solide métallique.
- Couleur : Argent brillant, mais avec le passage du temps dans l’atmosphère, il devient gris ou noir.
- Goût et odeur : Il est inodore et insipide.
- Ductilité : A l’état naturel il est ductile.
- Toxicité : Elle est élevée, elle affecte considérablement l’homme, au point de provoquer des intoxications.
- Radioactivité : Élevée, car elle a une longue durée de vie radioactive qui dure 1,4×1010 ans.
- Structure : Cubique centré sur ses faces.
- Composition : Composé de 90 électrons et protons, accompagné de 141 neutrons stables.
- Solubilité : Il est soluble dans l’eau.
Propriétés chimiques et physiques du Thorium
- Numéro atomique : 90
- Période : 7
- Bloc : F
- Groupe : 3
- État d’oxydation : 4, 3, 2
- Rayon covalent (Å) : 206 après midi
- Rayon moyen : 180h
- Densité : 11724 Kg/m3
- Point de fusion : 1755 °C
- Rayon atomique : 179h
- Électronégativité : 1,3
- Chaleur spécifique : 120 J / (K kg)
- Conductivité électrique : 6,53 x 106 S/m
- Potentiel de première ionisation (eV) : 587
- Électrons par couche : 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2
- Configuration électronique : [Rn] 7s2 5f2
- Masse atomique (g/mol) : 232, 0381 u
- Conductivité thermique : 54 W/(Km)
- Point d’ébullition : 4788°C
Origine du Thorium
L’élément a été découvert en 1828 par Jöns Jakob Berzelius en Norvège, alors qu’il enquêtait sur un minéral noir, qu’il a réussi à isoler. Cependant, en 1890, les chimistes Pierre et Marie Curie menèrent des expériences et confirmèrent ses caractéristiques radioactives, qui le classèrent comme Thorium radioactif.
A quoi sert le Thorium ?
L’utilisation du Thorium s’étend principalement au domaine nucléaire comme combustible dans les alliages métalliques. Il est utilisé comme catalyseur dans les réactions organiques avec d’autres composés. De plus, l’oxyde de thorium est intégré au tungstène métallique dans la production de filaments de lampes électriques. D’autres utilisations sont :
- Il est utilisé comme agent aléatoire dans diverses structures mécaniques.
- Ses oxydes sont utilisés comme ingrédients dans la production de lentilles de haute précision, car ils améliorent leurs caractéristiques diffractives.
- Il est utilisé dans la fabrication d’électrodes pour le soudage au tungstène.
- Il est utilisé dans l’alliage de tungstène, qui facilite l’émission d’électrons dans les électrodes, pour un allumage parfait.
- Il est utilisé comme matériau de revêtement dans les lampes de poche en raison de la luminosité qu’il procure.
- Ses propriétés colorantes sont utilisées dans la production d’émaux pour le verre et la céramique.
- Le dioxyde de thorium est utilisé comme produit de contraste dans le secteur de la radiologie médicale.
Où trouve-t-on le Thorium et comment l’obtient-on ?
Le thorium est présent dans l’environnement dans les sols, les roches, les animaux et l’eau et provient de la désintégration radioactive de l’uranium. De plus, les minéraux Torite, Thorianite et Monacite sont des sources pures de l’élément, qui sont exploitées jusqu’à l’obtenir sous sa forme métallique.
Pour l’obtenir, on réalise une réduction de l’oxyde de Thorium par du Calcium. De plus, avec une électrolyse du dichlorure de thorium liquéfié avec du sodium et du potassium, il est possible d’obtenir un échantillon pur du métal.
Effets du Thorium sur la santé
Cet élément atteint l’environnement en quantités abondantes grâce aux gaz d’échappement des installations industrielles où il est traité. Une exposition élevée entraîne le développement de maladies respiratoires et d’un cancer du poumon ou du pancréas. De plus, cela affecte considérablement l’ADN et le matériel génétique.
Une utilisation excessive dans les applications de rayons X peut entraîner une maladie du foie. Même l’isotope du Thorium se loge dans les os en cas d’exposition prolongée et est responsable du cancer des os.
En conclusion, cet actinide se distingue par sa radioactivité sous sa forme naturelle et métallique, largement utilisée dans les centrales nucléaires, en remplacement de l’Uranium. De plus, compte tenu de sa toxicité, il doit être utilisé avec prudence, car il entraîne la mort par empoisonnement.