Thorium

Thorium, Symbol Th, radioaktives metallisches Element mit der Ordnungszahl 90. Es ist ein Vertreter der Actinoidenreihe des Periodensystems.

Thorium wurde (1828) von dem schwedischen Chemiker Baron Jöns Jakob von Berzelius entdeckt. Das Element besitzt eine dunkle Farbe und wird langsam von Wasser angegriffen. Es löst sich in Salzsäure und in Schwefelsäure, allerdings nur geringfügig in Salpetersäure. In seiner Häufigkeit steht es an 39. Stelle der Elemente in der Erdkruste. Thorium schmilzt bei circa 1 750 °C, siedet bei etwa 4 850 °C und besitzt eine relative Dichte von 11,8. Seine relative Atommasse beträgt 232,038 u.

Geringe Mengen an Thorium sind in Thorit oder Thoriumsilicat, in Orangit (einer Thoritabart) und in Thorianit (einem radioaktivem Mineral aus Thoriumoxid und Uran) enthalten. In größeren Mengen findet man es hauptsächlich als Thoriumoxid (ThO₂) in den Monazitsanden von Indien und Brasilien.

Vom Thorium sind Isotope mit Massenzahlen von 212 bis 236 bekannt. Das natürliche Isotop Thorium 232 besitzt eine Halbwertszeit 14 Milliarden Jahren und ist der erste Vertreter der Thoriumzerfallsreihe, die mit dem stabilen Bleiisotop Blei 208 endet (siehe Radioaktivität). Thorium verwendet man derzeit als „Brutstoff”. In Brutreaktoren entsteht durch Beschuss von Thorium 232 mit langsamen Neutronen das spaltbare Isotop Uran 233. Dieser Prozess lässt sich mit dem vergleichen, bei dem schnelle Neutronen das spaltbare Plutonium 239 aus dem nicht spaltbaren Uran 238 „brüten” (siehe Kernenergie). Der Thorium-Uran-Brennstoffzyklus wird von Wissenschaftlern in alternativer Hinsicht zum Uran-Plutonium-Brennstoffzyklus untersucht. Zwei Reaktortypen kommen dafür in Frage: der Thorium-Hochtemperaturreaktor und der Leichtwasserreaktor. Thoriummetall wird auch in Magnesiumlegierungen und als Stabilisator in Elektronenröhren eingesetzt. Thoriumdioxid verwendet man für Glühfäden und Elektroden sowie als Katalysator.