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Siehe auch: Periodensystem der Elemente, Protactinium 
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Thorium

Autor: H. Lohninger

Ordnungszahl 90
Symbol Th
CAS-Nr. 7440-29-1
Atomgewicht 232.03806 amu
Elektronenkonfiguration [Rn] 6d2 7s2
Schmelzpunkt 1750 °C
Siedepunkt 4788 °C
Dichte 11.72 g/cm3
Quellen: Enghag 2004 , Wieser 2011
Geschichte
Thorium wurde 1829 von J.J. Berzelius nach einigen Verwirrungen entdeckt (ein erster Bericht von ihm über die Entdeckung von Thorium stammt aus dem Jahr 1815. Zehn Jahre später schrieb Berzelius, dass er sich geirrt hätte und es sich bei dem vermeintlich neuen Element um Yttriumphosphat gehandelt habe. 1829 gab er dann die tatsächliche Entdeckung bekannt). Thorium ist nach dem nordischen Gott Thor benannt. Zum Zeitpunkt der Entdeckung wusste man noch nichts über Radioaktivität; dass Thorium radioaktiv ist, wurde erst 1898 von G.C. Schmidt erkannt.
Vorkommen und Gewinnung
Thorium ist rund dreimal so häufig wie Uran. Es kommt in Thorit, ThSiO4, Thorianit, ThO2, und in Monazit (ein Mischphosphat mit 5-10% Thorium) vor. Das wichtigste Mineral ist Monazit, das als Sand an der Küste von Teilen Indiens vorkommt.

Thorium ist zur Zeit ein Abfallprodukt bei der Gewinnung von Seltenen Erden. Dabei wird Monazitsand mit konzentrierter Schwefelsäure aufgeschlossen. Aus der schwefelsauren Lösung werden mit Hilfe von Ammoniak basische Thoriumsalze gefällt, die mit Salpetersäure wieder gelöst werden. Das Thoriumnitrat lässt sich dann mit Hilfe einer Flüssig-Flüssig-Extraktion abtrennen. Metallisches Thorium kann durch Reduktion des Oxids mit Calcium erhalten werden. Zur Ultrareinigung des Thoriums bietet sich das Van-Arkel-de-Boer-Verfahren an.

Eigenschaften
Thorium ist ein helles, silbrig glänzendes, weiches, radioaktives Metall, das sich in reiner Form gut bearbeiten lässt. Die Halbwertszeit von Thorium-232 (dem Isotop, das in der Natur nahezu ausschließlich vorkommt) liegt bei rund 14 Milliarden Jahren, weshalb die spezifische Aktivität von reinem Thorium vergleichsweise niedrig ist. 232Th ist ein Alphastrahler und kann damit relativ einfach sicher gehandhabt werden. Allerdings entwickelt sich im Laufe des Zerfalls von Thorium auch Radon, das dann eventuell in die Luft entweicht. Aus Sicherheitsgründen sollten daher Räume, in denen Thorium gelagert wird gut durchlüftet sein.

Bei Raumtemperatur ist Thorium an der Luft beständig, erhitzt man es, verbrennt es mit einem grellen weißen Licht zu Thoriumdioxid, ThO2. Thorium hat einen sehr großen Temperaturbereich, in dem es flüssig ist (rund 3000 Grad). Thorium in Pulverform ist pyrophor. Die physikalischen Eigenschaften von Thorium werden sehr stark durch Verunreinigungen mit Thoriumdioxid bestimmt.

Verwendung
Thorium wurde und wird immer noch als Oxid in Glühstrümpfen für Gas- und Petroleumlaternen verwendet. Beim Aufheizen strahlt Thoriumoxid einen überproportional großen Teil der Strahlung (im Vergleich zum schwarzen Strahler) als sichtbares Licht ab, wodurch es hell leuchtet. Allerdings führt die Radioaktivität des Thoriums dazu, dass das Thorium in Glühstrümpfen zunehmend durch Yttrium ersetzt wird.

Thorium wird auch als "Brennstoff" für zukünftige Kernreaktoren untersucht, zumal Thorium wesentlich billiger als Uran zu gewinnen ist und es auch dreimal so häufig ist.

Thorium wird weiters in Magnesium-Legierungen eingesetzt, da es die Zugfestigkeit von Magnesium stark erhöht. Weiters wird es als Überzug für Wolfram in Elektronenröhren verwendet, da es eine hohe Elektronenemission beim Aufheizen aufweist. Gläser mit Thoriumoxid haben einen hohen Brechungsindex und werden in Spezialanwendungen eingesetzt.


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Last Update: 2013-08-08