Торий (Th)
АктиноидТвердое вещество
Стандартная относительная атомная масса
232,0377 uЭлектронная конфигурация
[Rn] 7s2 6d2Температура плавления
1749,85 °CТемпература кипения
4787,85 °CПлотность
1,172e+4 kg/m³Степени окисления
−1, +1, +2, +3, +4Электроотрицательность (по Полингу)
1,3Энергия ионизации (1-я)
6,3067 eVГод открытия
1828Атомный радиус
180 pmПодробные сведения
Торий — природный металл актиноидного ряда с атомным номером 90. Он слабо радиоактивен и встречается главным образом в виде ²³²Th — изотопа с очень большим периодом полураспада. В химическом отношении для него доминирует степень окисления +4, и он часто больше напоминает четырёхвалентные лантаноиды, чем уран или плутоний. Его основное технологическое значение связано с тем, что он является плодородным ядерным материалом, который в реакторах может быть преобразован в делящийся ²³³U.
В чистом виде торий представляет собой серебристо-белый металл, устойчивый на воздухе и сохраняющий блеск в течение нескольких месяцев. При загрязнении оксидом торий медленно тускнеет на воздухе, становясь серым и, наконец, чёрным. На физические свойства тория в значительной степени влияет степень загрязнения оксидом. Наиболее чистые образцы часто содержат несколько десятых процента оксида. Был получен высокочистый торий. Чистый торий мягок, очень пластичен и может подвергаться холодной прокатке, обжатию и волочению. Торий диморфен, переходя при 1400°C от кубической к объёмно-центрированной кубической структуре. Оксид тория имеет температуру плавления 3300°C, что является наивысшим значением среди всех оксидов. Лишь немногие элементы, такие как вольфрам, и лишь немногие соединения, такие как карбид тантала, имеют более высокие температуры плавления. Торий медленно разрушается водой, но не растворяется легко в большинстве обычных кислот, за исключением соляной. Порошкообразный металлический торий часто пирофорен и требует осторожного обращения. При нагревании на воздухе стружка тория воспламеняется и горит ярким белым пламенем.
Название происходит от Тора, скандинавского бога грома. Он был открыт в минерале торите (ThSiO4) шведским химиком Йёнсом Якобом Берцелиусом в 1828 году. Торий впервые был выделен химиками Д. Лели-младшим и Л. Гамбургером в 1914 году.
Торий был открыт Йёнсом Якобом Берцелиусом, шведским химиком, в 1828 году. Он обнаружил его в образце минерала, который был передан ему преподобным Хасом Мортеном Тране Эсмарком, предположившим, что он содержит неизвестное вещество. Минерал Эсмарка теперь известен как торит (ThSiO4). Торий составляет около 0.0007% земной коры и в основном получают из торита, торианита (ThO2) и монацита ((Ce, La, Th, Nd, Y)PO4).
Мортен Эсмарк нашёл чёрный минерал на острове Лёвёя, Норвегия, и передал образец своему отцу Йенсу Эсмарку, известному минералогу. Старший Эсмарк не смог его идентифицировать и отправил образец шведскому химику Йёнсу Якобу Берцелиусу для исследования в 1828 году. В 1829 году Берцелиус установил, что он содержит новый элемент, который он назвал торием в честь Тора, скандинавского бога грома. Металл не имел практического применения до 1885 года, когда Карл Ауэр фон Вельсбах изобрёл газокалильную сетку. Впервые радиоактивность тория была независимо обнаружена в 1898 году польско-французским физиком Марией Кюри и немецким химиком Герхардом Карлом Шмидтом. В 1900–1903 годах Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди показали, как торий с фиксированной скоростью со временем распадается на ряд других элементов. Это наблюдение привело к идентификации периода полураспада как одного из результатов экспериментов с альфа-частицами, которые привели к их теории распада радиоактивности. Процесс кристаллической нити (или «йодидный процесс») был открыт Антоном Эдуардом ван Аркелем и Яном Хендриком де Бором в 1925 году для получения металлического тория высокой чистоты. Из соображений безопасности торий в классических ламповых сетках был заменён редкоземельными элементами, которые также создают интенсивный свет без радиоактивности.
Свежеполученный металлический торий описывается как яркое, серебристо-серое твёрдое вещество. Макроскопические образцы чрезвычайно редки из-за радиоактивности, малой распространённости и самонагрева вследствие распада. Металл тускнеет на воздухе и обычно обращается только в специализированных радиохимических лабораториях.
Диоксид тория использовался в высокотемпературной керамике, лабораторных тиглях, оптическом стекле и более старых калильных газовых мантиях, хотя большинство таких применений сократилось из-за контроля радиоактивности. Небольшие добавки тория к вольфраму улучшали эмиссию электронов в вольфрам-ториевых сварочных электродах и некоторых компонентах электронных ламп. Торий также изучается как фертильный топливный материал в ядерных системах, но он не является широко применяемым коммерческим реакторным топливом.
Торий используется как легирующий компонент для повышения прочности магния при высоких температурах. Торий также используется для покрытия вольфрамовых нитей, применяемых в электронных устройствах, таких как телевизоры. При бомбардировке нейтронами торий-232 превращается в торий-233, который в конечном итоге распадается в уран-233 через серию бета-распадов. Уран-233 является делящимся материалом и может использоваться в качестве ядерного топлива.
Оксид тория (ThO2), одно из соединений тория, имеет множество применений. Он преимущественно используется в типе колпачка для лампы, известном как мантия Вельсбаха. Эта мантия, которая также содержит около 1% оксида церия, светится ярким белым светом при нагревании в газовом пламени. Оксид тория имеет очень высокую температуру плавления, около 3300°C, и используется для изготовления высокотемпературных тиглей. Оксид тория также используется для получения стекла с высоким показателем преломления, из которого делают высококачественные объективы камер. Оксид тория используется как катализатор в производстве серной кислоты (H2SO4), при крекинге нефтепродуктов и в превращении аммиака (NH3) в азотную кислоту (HNO3).
Наиболее стабильный изотоп тория, торий-232, имеет период полураспада около 14 050 000 000 лет. Он распадается в радий-228 посредством альфа-распада или распадается через спонтанное деление.
Основное историческое применение тория связано с изготовлением мантии Вельсбаха, используемой в переносных газовых светильниках. Эти мантии, состоящие из оксида тория с примерно 1% оксида церия и другими компонентами, светятся ослепительным светом при нагревании в газовом пламени. Торий является важным легирующим элементом в магнии, придавая ему высокую прочность и стойкость к ползучести при повышенных температурах. Поскольку торий имеет низкую работу выхода и высокую эмиссию электронов, его используют для покрытия вольфрамовой проволоки, применяемой в электронном оборудовании. Оксид также используется для регулирования размера зерна вольфрама, применяемого для электрических ламп; он также используется для высокотемпературных лабораторных тиглей. Стёкла, содержащие оксид тория, имеют высокий показатель преломления и низкую дисперсию. Следовательно, они находят применение в высококачественных линзах для камер и научных приборов. Оксид тория также нашёл применение как катализатор в превращении аммиака в азотную кислоту, в нефтяном крекинге и в производстве серной кислоты. Металлический торий является источником ядерной энергии. Вероятно, в минералах земной коры доступно для использования больше энергии из тория, чем из урана и ископаемого топлива вместе взятых. Сколько-нибудь значительный спрос на торий как ядерное топливо появится, вероятно, ещё не раньше чем через несколько лет. Ведутся работы по разработке систем реакторов-конвертеров ториевого цикла. Несколько прототипов, включая HTGR (high-temperature gas-cooled reactor) и MSRE (molten salt converter reactor experiment), уже работали. Хотя реакторы HTGR эффективны, не ожидается, что они станут коммерчески значимыми ещё в течение многих лет из-за определённых эксплуатационных трудностей.
Изотопы в науках о Земле и планетах
234Th (с периодом полураспада 24 дня) использовался как трассер для оценки потока органического углерода в океане (рис. IUPAC.90.1) [589] B. Ghaleb. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci.5, (2009)., [590] J. K. Cochran, K. O. Buesseler, M. P. Bacon, H. W. Wang, D. J. Hirschberg, L. Ball, J. Andrews, G. Crossin, A. Fleer. Deep-Sea Res. II47, 3451 (2000).. 234Th использовался для оценки времени пребывания взвешенного твердофазного вещества (SPM) в водных столбах [589] B. Ghaleb. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci.5, (2009)..
Изотопы в геохронологии
Распад 232Th (с периодом полураспада 1,40×1010 лет) до 208Pb используется для датирования горных пород на основе накопления стабильного дочернего продукта 208Pb. Периоды полураспада изотопов между родительским радионуклидом 232Th и стабильным конечным продуктом 208Pb все значительно короче, чем у тория. Поэтому количество 208Pb, накапливающееся в образце, определяется главным образом количеством родительского радионуклида 232Th, присутствовавшего при образовании минерала, и временем, прошедшим с момента его затвердевания [591] R. R. Parrish, S. R. Noble. Rev. Mineral. Geochem.53, 183 (2003)..
Другой метод датирования, метод 230Th/ 234U, основан на гипотезе, что образец содержит уран, но не содержит 230Th в момент своего образования. Тогда возраст образца определяется главным образом количеством 230Th в нем. Надежные возраста, получаемые этим методом, лежат в диапазоне от нескольких тысяч до примерно 350 тысяч лет [292] M. A. Geyh, H. Schleicher. Absolute Age Determination: Physical and Chemical Dating Methods and Their Application, p. 503, Springer-Verlag, Berlin (1990)..
Изотопы в промышленности
Наиболее точные измерения времени и частоты выполняются с помощью оптических атомных часов, использующих в качестве частотного стандарта оптическую частоту, возникающую при переходе электронов между энергетическими уровнями. Было предложено, что ядерные часы, использующие ядерный переход, могут превосходить электронный переход. 229mTh с периодом полураспада 13,9 ч подтвержден как возможный кандидат для ядерных часов [592] L. von der Wense, B. Seiferle, M. Laatiaoui, J. B. Neumayr, H. J. Maier, H. F. Wirth, C. Mokry, J. Runke, K. Eberhardt, C. E. Düllmann, N. G. Trautmann, P. G. Thirolf. Nature533, 47 (2016).. Буква m в 229mTh обозначает метастабильное состояние изотопа. Дальнейшая разработка ядерного частотного стандарта потребует более точных определений энергии и периода полураспада изомера.
Химия тория в значительной степени сосредоточена на Th⁴⁺. Диоксид тория, ThO₂, — очень тугоплавкий оксид с высокой температурой плавления и низкой растворимостью, важный в керамике и исследованиях ядерного топлива. Нитрат тория, Th(NO₃)₄, исторически использовался для пропитки газокалильных сеток. Тетрафторид тория, ThF₄, и тетрахлорид тория, ThCl₄, являются представительными галогенидами и промежуточными продуктами в получении металла или в химии расплавленных солей. Более низкие степени окисления встречаются редко и, как правило, требуют сильно восстановительных условий.
See more information at the Thorium compound page.
Торий — радиоактивный элемент, испускающий альфа-излучение, и опасность зависит от изотопа, химической формы и пути воздействия. Внешнее излучение от массивного ²³²Th обычно ограничено, но вдыхаемая или проглатываемая пыль может создавать внутреннюю альфа-дозу, особенно по мере накопления продуктов распада. Соединения тория также являются токсикантами тяжёлых металлов. Механическая обработка, работа с порошками и старые мантии или электроды требуют мер контроля загрязнения и радиоактивных отходов.
Торий встречается в природе в следовых и малых количествах во многих горных породах и почвах, главным образом в устойчивых минералах, таких как монацит и торит. Th⁴⁺ относительно малоподвижен при многих поверхностных условиях, поскольку он сильно гидролизуется и связывается с оксидами, фосфатами и органическим веществом. Выветривание, как правило, концентрирует торий в тяжёлых минеральных песках и осадках, а не в грунтовых водах. Известной биологической функции не имеет.
Торий не обращается как крупнотоннажный товарный металл. Его получают главным образом как побочный или потенциально побочный продукт переработки редкоземельных и тяжёлых минеральных сырьевых материалов, особенно из концентратов монацита, где радиоактивность может осложнять обращение и получение разрешений. Спрос ограничен, поскольку многие прежние применения были заменены нерадиоактивными материалами. Интерес к ядерному топливу привёл к созданию исследовательских запасов и пилотным масштабам переработки, но крупного, зрелого рынка ториевого топлива не существует. Рециркуляция в основном относится к контролируемым промышленным или ядерным материалам, а не к обычной торговле.
Торий-232 — это первичный нуклид, существующий в своей нынешней форме более 4,5 миллиарда лет; период его полураспада сопоставим с возрастом Вселенной и, следовательно, предшествует образованию Земли. Торий был синтезирован в ядрах умирающих звёзд в ходе r-процесса и рассеян по галактике сверхновыми. Торий содержится в небольших количествах в большинстве горных пород и почв. Почва обычно содержит в среднем около 6 частей на миллион (ppm) тория. Торий встречается в нескольких минералах, включая торит (ThSiO4), торианит (ThO2 + UO2) и монацит. Торианит — редкий минерал и может содержать до примерно 12% оксида тория. Монацит содержит 2,5% тория, алланит — от 0,1 до 2% тория, а циркон может содержать до 0,4% тория.[66] Торийсодержащие минералы встречаются на всех континентах. В настоящее время считается, что тория примерно в три раза больше, чем урана, и примерно столько же, сколько свинца или молибдена. Торий промышленно извлекают из минерала монацита, который содержит от 3 до 9% ThO2 вместе с редкоземельными минералами.
Торий образуется в процессе быстрого захвата нейтронов и является одним из самых долгоживущих естественно встречающихся радиоактивных элементов тяжелее висмута. Его содержание в Солнечной системе невелико, но оно измеримо в метеоритах, лунных образцах и звёздных спектрах. Соотношения, включающие торий и другие элементы r-процесса, используются в космохронологии, поскольку ²³²Th распадается на временном масштабе, сопоставимом с возрастом Вселенной.
- Почти весь природный торий — это ²³²Th, с периодом полураспада около 14 миллиардов лет.
- Диоксид тория, ThO₂, относится к числу наиболее тугоплавких известных оксидов.
- Старые газовые мантии могли содержать достаточно тория, чтобы быть измеримо радиоактивными.
- Порошок металлического тория может представлять как радиологическую, так и пирофорную опасность.
- Торийный топливный цикл производит делящийся ²³³U, а не использует сам торий как делящийся нуклид.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Атомный радиус (эмпирический)
- 180 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
- Ковалентный радиус
- 206 pm Сравнить Ковалентный радиус у всех элементов →
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 237 pm Сравнить Ван-дер-ваальсов радиус у всех элементов →
- Плотность
- 1,172 × 104 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
- Молярный объём
- 0,0198 L/mol
- Фаза при стандартных температуре и давлении
- Твёрдое вещество Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
- Температура плавления
- 1749,85 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
- Температура кипения
- 4787,85 °C Сравнить Температура кипения у всех элементов →
- Удельная теплоёмкость
- 0,118 Дж/(г·К) Сравнить Удельная теплоёмкость у всех элементов →
- Молярная теплоёмкость
- 27,32 Дж/(моль·К) Сравнить Молярная теплоёмкость у всех элементов →
- Кристаллическая структура
- Гранецентрированная кубическая Сравнить Кристаллическая структура у всех элементов →
Химические свойства
- Электроотрицательность (по Полингу)
- 1,3 Сравнить Электроотрицательность (по Полингу) у всех элементов →
- Сродство к электрону
- 0,607 eV
- Энергия ионизации (1-я)
- 6,3067 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (2-я)
- 12,100042 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (3-я)
- 18,320063 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (4-я)
- 28,648099 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (5-я)
- 58,0002 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
- Степени окисления
- −1, +1, +2, +3, +4 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
- Валентные электроны
- 3 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- [Rn] 7s2 6d2
Термодинамические свойства
- Теплота плавления
- 0,16696896 eV Сравнить Теплота плавления у всех элементов →
- Теплота испарения
- 5,327253 eV Сравнить Теплота испарения у всех элементов →
- Теплота сублимации
- 5,938747 eV
- Теплота атомизации
- 5,938747 eV
- Энтальпия атомизации
- 6,239312 eV
Ядерные свойства
- Протоны
- 90 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 142 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
- Известные изотопы
- 32 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
- Стабильные изотопы
- 0 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
- Наиболее стабильный изотоп
- Th-232
- Год открытия
- 1828
Распространённость
- Содержание в земной коре
- 9,6 мг/кг Сравнить Содержание в земной коре у всех элементов →
- Содержание в океане
- 1 × 10−6 мг/л Сравнить Содержание в океане у всех элементов →
Кристаллическая структура
- Параметр решётки a
- 508 pm
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7440-29-1 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- Символ терма
- 3F2
- InChI
- InChI=1S/Th
- Ключ InChI
- ZSLUVFAKFWKJRC-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измеренные
Th: 6d² 7s²[Rn] 6d² 7s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 6d² 7s²Модель атома
Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.
Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.
Атомный отпечаток
Спектр излучения / поглощения
Распределение изотопов
Стабильных изотопов нет.
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 223 Радиоактивный | 223,0208119 ± 0,0000099 | Нет данных | 600 мс |
| 217 Радиоактивный | 217,013117 ± 0,000022 | Нет данных | 248 us |
| 213 Радиоактивный | 213,013009 ± 0,000076 | Нет данных | 144 мс |
| 218 Радиоактивный | 218,013276 ± 0,000011 | Нет данных | 122 ns |
| 214 Радиоактивный | 214,0115 ± 0,000017 | Нет данных | 87 мс |
Фаза / агрегатное состояние
Причина: на 1724,8 °C ниже температуры плавления (1749,85 °C)
Схематично, без соблюдения масштаба
Температуры фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия, необходимая для плавления 1 моль вещества при температуре плавления
Энергия, необходимая для испарения 1 моль вещества при температуре кипения
Энергия, необходимая для сублимации 1 моль вещества при температуре сублимации
Плотность
При стандартных условиях
При стандартных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 90. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Данные о спектральных линиях ?
| Ион | Заряд | Всего линий | Вероятности переходов | Обозначения уровней |
|---|---|---|---|---|
| Th I | 0 | 13387 | 0 | 13387 |
| Th II | +1 | 6502 | 0 | 6502 |
| Th III | +2 | 227 | 0 | 227 |
| Th IV | +3 | 27 | 0 | 0 |
Данные об энергетических уровнях ?
| Ион | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Th I | 0 | 788 |
| Th II | +1 | 517 |
| Th III | +2 | 176 |
| Th IV | +3 | 2 |
| Th V | +4 | 2 |
| Th VI | +5 | 2 |
| Th VII | +6 | 2 |
| Th VIII | +7 | 2 |
| Th IX | +8 | 2 |
| Th X | +9 | 2 |
Ионные радиусы
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +3 | 9 | Нет данных | 120.9 пм |
| +4 | 6 | Нет данных | 94 пм |
| +4 | 8 | Нет данных | 105 пм |
| +4 | 9 | Нет данных | 109.00000000000001 пм |
| +4 | 10 | Нет данных | 112.99999999999999 пм |
| +4 | 11 | Нет данных | 118 пм |
| +4 | 12 | Нет данных | 121 пм |
Соединения
Изотопы (5)
Twenty-seven thorium radioisotopes have been characterized, with a range in atomic weight from 210 to 236. All are unstable with the most stable being 232Th with a half-life of 14.05 billion years. Thorium-232 represents all but a trace of naturally occurring thorium. It is an alpha emitter and goes through six alpha and four beta decay steps before becoming the stable isotope 208Pb. 232Th is sufficiently radioactive to expose a photographic plate in a few hours. Other isotopes of thorium are short-lived intermediates in the decay chains of higher elements, and only found in trace amounts. The longer-lived of these trace isotopes include: 230Th with a half-life of 75,380 years which is a daughter product of 238U decay; 229Th with a half-life of 7340 years and 228Th with a half-life of 1.92 years. All of the remaining radioactive isotopes have half-lives that are less than thirty days and the majority of these have half-lives less than ten minutes. Much of the internal heat the earth produces has been attributed to thorium and uranium.
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада | Тип распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 223 Радиоактивный | 223,0208119 ± 0,0000099 | Нет данных | 600 мс | α =100% | |
| 217 Радиоактивный | 217,013117 ± 0,000022 | Нет данных | 248 us | α =100% | |
| 213 Радиоактивный | 213,013009 ± 0,000076 | Нет данных | 144 мс | α ≈100%β+ ? | |
| 218 Радиоактивный | 218,013276 ± 0,000011 | Нет данных | 122 ns | α =100% | |
| 214 Радиоактивный | 214,0115 ± 0,000017 | Нет данных | 87 мс | α ≈100%β+ ? |
Спектральные линии
Показано 50 из 9955. По умолчанию показаны только спектральные линии с измеренной интенсивностью.
| Длина волны (нм) | Интенсивность | Степень ионизации | Тип | Переход | Точность | Источник | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 576.055056 нм | 53000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → 5f.6d.7s2 3D* | Измеренная | NIST | |
| 645.728238 нм | 44000 | Th I | emission | 5f.6d.7s2 3H* → 5f.6d.7s.7p 5I | Измеренная | NIST | |
| 395.039509 нм | 42000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 618.262159 нм | 38000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → 6d.7s2.7p 3P* | Измеренная | NIST | |
| 658.390575 нм | 32000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → 6d.7s2.7p 3F* | Измеренная | NIST | |
| 572.018265 нм | 31000 | Th I | emission | 6d2.7s2 → 5f.6d.7s2 3D* | Измеренная | NIST | |
| 698.965521 нм | 31000 | Th I | emission | 5f.6d.7s2 3H* → 5f.6d.7s.7p 5I | Измеренная | NIST | |
| 716.889496 нм | 30000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → 6d.7s2.7p 3F* | Измеренная | NIST | |
| 449.3333668 нм | 28000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 658.853947 нм | 26000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3P → 6d.7s2.7p 3P* | Измеренная | NIST | |
| 691.12262 нм | 25000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → 6d2.7s.7p 5G* | Измеренная | NIST | |
| 380.307494 нм | 24000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → 6d2.7s.7p 3D* | Измеренная | NIST | |
| 403.6047645 нм | 24000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 659.148431 нм | 21000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → 6d2.7s.7p 5G* | Измеренная | NIST | |
| 401.912876 нм | 20000 | Th II | emission | 6d.7s2 2D → 6d.7s.(3D).7p * | Измеренная | NIST | |
| 558.702644 нм | 20000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 411.2754309 нм | 18000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 470.398977 нм | 18000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 580.414105 нм | 18000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → 6d2.7s.7p 5F* | Измеренная | NIST | |
| 616.982198 нм | 18000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → 5f.6d.7s2 3D* | Измеренная | NIST | |
| 597.366467 нм | 17000 | Th I | emission | 6d2.7s2 → 6d.7s2.7p 3P* | Измеренная | NIST | |
| 653.134169 нм | 17000 | Th I | emission | 6d3.(4F).7s 5F → 6d2.7s.7p 5P* | Измеренная | NIST | |
| 383.969505 нм | 16000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 421.092303 нм | 16000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 515.86042 нм | 16000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 620.349239 нм | 16000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → 6d2.7s.7p 5F* | Измеренная | NIST | |
| 666.22685 нм | 16000 | Th I | emission | 6d3.(4F).7s 5F → 6d2.7s.7p 5P* | Измеренная | NIST | |
| 394.8030341 нм | 15000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 403.0842224 нм | 15000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 410.0341193 нм | 15000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 467.366094 нм | 15000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 506.797381 нм | 15000 | Th I | emission | 5f.6d.7s2 3H* | Измеренная | NIST | |
| 523.115956 нм | 15000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3P → 6d2.7s.7p 5P* | Измеренная | NIST | |
| 634.285945 нм | 15000 | Th I | emission | 6d3.(4F).7s 5F → * | Измеренная | NIST | |
| 382.838452 нм | 14000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 472.3438197 нм | 14000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → 5f.6d.7s2 3D* | Измеренная | NIST | |
| 553.926178 нм | 14000 | Th I | emission | 6d3.(4F).7s 5F → * | Измеренная | NIST | |
| 694.361046 нм | 14000 | Th I | emission | 6d3.(4F).7s 5F → * | Измеренная | NIST | |
| 720.80062 нм | 14000 | Th I | emission | 6d3.(4F).7s 5F → * | Измеренная | NIST | |
| 425.0314489 нм | 13000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 489.495493 нм | 13000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → 6d.7s2.7p 3P* | Измеренная | NIST | |
| 387.382217 нм | 12000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 423.5463454 нм | 12000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 480.81337 нм | 12000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3F → * | Измеренная | NIST | |
| 541.748576 нм | 12000 | Th I | emission | 6d2.7s2 → * | Измеренная | NIST | |
| 599.412865 нм | 12000 | Th I | emission | 6d2.7s2 3P → 6d.7s2.7p 3P* | Измеренная | NIST | |
| 659.393903 нм | 12000 | Th I | emission | 6d3.(4F).7s 5F → * | Измеренная | NIST | |
| 708.416896 нм | 12000 | Th I | emission | 6d3.(4F).7s 5F → * | Измеренная | NIST | |
| 738.550045 нм | 12000 | Th I | emission | 6d2.7s2 → 6d2.7s.7p 5F* | Измеренная | NIST | |
| 392.440084 нм | 11000 | Th I | emission | 6d2.7s2 → * | Измеренная | NIST |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 175 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
- 143 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
- 136 pm
Ван-дер-ваальсовы радиусы
- Batsanov
- 240 pm
- Alvarez
- 293 pm
- UFF
- 339,6 pm
- MM3
- 274 pm
Атомные и металлические радиусы
- Атомный радиус (по Раму)
- 288 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 16
- Pettifor
- 47
- Glawe
- 34
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- 0
- Miedema
- 3
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 217 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 54 a.u.
Параметры Мидемы
- Молярный объём по Мидеме
- 19,8 cm3/mol
- Электронная плотность по Мидеме
- 2
Риски поставок и экономика
- Концентрация производства
- 80
- Относительный риск поставок
- 8
- Распределение запасов
- 31
- Политическая стабильность (ведущий производитель)
- 11
- Политическая стабильность (страна с крупнейшими запасами)
- 57
Фазовые переходы и аллотропные модификации
| Температура плавления | 2023,15 K |
| Температура кипения | 5058,15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Подробные данные о кристаллических радиусах (7)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Происхождение |
|---|---|---|---|---|
| 4 | VI | 108 | calculated, | |
| 4 | VIII | 119 | from r^3 vs V plots, calculated, | |
| 4 | IX | 123 | ||
| 4 | X | 127 | estimated, | |
| 4 | XI | 132 | calculated, | |
| 4 | XII | 135 | calculated, | |
| 3 | IX | — | 134,9 |
Типы распада изотопов (52)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 208 | A | 100% |
| 209 | A | — |
| 209 | B+ | — |
| 210 | A | 100% |
| 210 | B+ | — |
| 211 | A | 100% |
| 211 | B+ | — |
| 212 | A | 100% |
| 212 | B+ | — |
| 213 | A | 100% |
Факторы рассеяния рентгеновского излучения (516)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 10 | — | 3,14769 |
| 10,1617 | — | 3,1007 |
| 10,3261 | — | 3,05442 |
| 10,4931 | — | 3,00883 |
| 10,6628 | — | 2,96392 |
| 10,8353 | — | 2,91968 |
| 11,0106 | — | 2,87611 |
| 11,1886 | — | 2,83318 |
| 11,3696 | — | 2,79089 |
| 11,5535 | — | 2,74024 |
Дополнительные данные
Оценочная распространённость в земной коре
The estimated element abundance in the earth's crust.
Оценочная распространённость в земной коре
9.6 milligrams per kilogram
Источники (1)
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
1×10-6 milligrams per liter
Источники (1)
Источники
Sources of this element.
Thorium-232 is a primordial nuclide, having existed in its current form for over 4.5 billion years, a half-life is comparable to the age of the Universe and thus predating the formation of the Earth. Thorium was forged in the cores of dying stars through the r-process and scattered across the galaxy by supernovas. Thorium is found in small amounts in most rocks and soils. Soil commonly contains an average of around 6 parts per million (ppm) of thorium. Thorium occurs in several minerals including thorite (ThSiO4), thorianite (ThO2 + UO2) and monazite. Thorianite is a rare mineral and may contain up to about 12% thorium oxide. Monazite contains 2.5% thorium, allanite has 0.1 to 2% thorium and zircon can have up to 0.4% thorium.[66] Thorium-containing minerals occur on all continents. Thorium is now thought to be about three times as abundant as uranium and about as abundant as lead or molybdenum. Thorium is recovered commercially from the mineral monazite, which contains from 3 to 9% ThO2 along with rare-earth minerals.
Источники (1)
- [6] Thorium https://periodic.lanl.gov/90.shtml
Получение
Production of this element (from raw materials or other compounds containing the element).
Production
Several methods are available for producing thorium metal; it can be obtained by reducing thorium oxide with calcium, by electrolysis of anhydrous thorium chloride in a fused mixture of sodium and potassium chlorides, by calcium reduction of thorium tetrachloride mixed with anhydrous zinc chloride, and by reduction of thorium tetrachloride with an alkali metal.
Источники (1)
- [6] Thorium https://periodic.lanl.gov/90.shtml
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Thorium.
The element property data was retrieved from publications.