Tor (Th, łac. thorium) – pierwiastek chemiczny z grupy aktynowców w układzie okresowym. Nazwa pochodzi od imienia jednego z bogów nordyckich, Thora.

Charakterystyka

Tor jest pierwiastkiem promieniotwórczym i nie ma żadnego trwałego izotopu. Jego najtrwalszy i praktycznie jedyny izotop naturalny to ²³²Th o czasie połowicznego rozpadu ok. 14 mld lat. Ulega on rozpadowi α do ²²⁸Ra, dając początek tzw. szeregowi torowemu rozpadów promieniotwórczych. Ze względu na powolny rozpad, radioaktywność produktów wykorzystujących oczyszczony tor jest niewielka.

Jest błyszczącym i kowalnym metalem. Powoli reaguje z mocnymi kwasami nieorganicznymi, znacznie szybciej z wodą królewską. Występuje w związkach na IV stopniu utlenienia i swoimi właściwościami przypomina cyrkon, tytan oraz lantanowce. W roztworach o pH < 1 istnieją bezbarwne jony Th⁴⁺. Tworzy jeden tlenek: biały ThO₂.

Występowanie

Tor występuje w skorupie ziemskiej w ilości 12 ppm, czyli około sześciokrotnie częściej niż uran. Jest to najpowszechniejszy na ziemi pierwiastek bez trwałych izotopów. Najważniejszym minerałem toru jest monacyt (Ca,La,Nd,Th)PO₄. Tor występujący naturalnie składa się praktycznie wyłącznie z izotopu ²³²Th. W śladowych ilościach występuje jeszcze 5 izotopów toru, jako krótko żyjące produkty przemian jądrowych naturalnych szeregów promieniotwórczych. Noszą one nazwy zwyczajowe: ²²⁷Th – radioaktyn, ²²⁸Th – radiotor, ²³⁰Th – jon, ²³¹Th – uran Y, ²³⁴Th – uran X₁^[3]. Spośród nich izotop 230 był uważany przez pewien czas za nowy pierwiastek i nadano mu nazwę jon (łac. ionium) i symbol Io^[3][4].

Odkrycie

Tor został odkryty w roku 1829 przez szwedzkiego chemika Jönsa Jacoba Berzeliusa.^[5]

Zastosowanie

Tor jest ważnym dodatkiem stopowym, zwiększającym wysokotemperaturową wytrzymałość metali (na przykład magnezu). Stosuje się go również w czujnikach fotoelektrycznych, jako dodatek stopowy (w ilości 2%), do „czerwonych” elektrod wolframowych stosowanych w metodzie spawania TIG. Tlenek toru znalazł zastosowanie w wysokogatunkowych soczewkach. Dwutlenek toru z dodatkiem 1% dwutlenku ceru stosowany był w tzw. koszulkach Auera stanowiących źródło światła w latarniach gazowych oraz domowych i turystycznych lampach gazowych. Obecnie z uwagi na możliwość skażenia promieniotwórczego pyłem z uszkodzonej koszulki zastąpiony nieradioaktywnymi związkami cyrkonu i itru.

Tor, podobnie jak uran i pluton, może być używany jako paliwo w reaktorach jądrowych. Jest potencjalnym kandydatem na paliwo jądrowe przyszłości, znacznie lepszym niż powszechnie stosowany uran. Jego zalety to:

• w przeciwieństwie do cyklu uranowego, gdzie 98% paliwa nie ulega zużyciu (i tworzy kłopotliwe odpady radioaktywne), tor w niektórych typach reaktorów może zostać zużyty w całości, co eliminuje problem odpadów;
• reaktor oparty na torze może z powodzeniem wykorzystywać odpady radioaktywne z tradycyjnych elektrowni uranowych;
• produktem reaktora torowego jest ²³³U (powstający z ²³²Th w wyniku wychwytu neutronu i dwóch emisji β), izotop praktycznie nienadający się, w odróżnieniu od plutonu, do konstruowania broni atomowej.

Uwagi

Jerzy Minczewski, Zygmunt Marczenko: Chemia analityczna - 1 Podstawy teoretyczne i analiza jakościowa. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001. ISBN 83-01-13499-2. OCLC 749313943. (pol.)