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Elementart: Metall Oxidationsstufe(n): +4 (+2, +3)
Schmelztemperatur: 1842 °C (2115 K) Elektronegativität: 1,3
Siedetemperatur: 4820 °C (5093 K) Atomradius: 180 pm
Dichte: 11,724 g/cm3 Erdkrustenhäufigkeit: 0,001 %
Anordnung der Elektronen
1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f .. 6s 6p 6d ... 7s
2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 10     2 6 2   2
Name Von seinem Entdecker Berzelius nach Thor, dem germanischen Gott des Donners, benannt.
Entdeckung 1828 in dem Mineral Thorit von Berzelius gefunden.
Der Nachweis der Radioaktivität des Thoriums erfolgte 1898 durch Marie Curie sowie gleichzeitig durch Gerhard C. Schmidt.
Eigenschaften
Reines Thorium ist ein silberweißes, weiches, an der Luft bei Raumtemperatur ziemlich beständiges Metall. Ist es jedoch mit dem Oxid verunreinigt, so verliert es allmählich seinen metallischen Glanz, wird matt und grau, schließlich schwarz. Thorium wird von verdünnten Säuren wie Fluss-, Salpeter- oder Schwefelsäure und von konzentrierter Salz- oder Phosphorsäure nur langsam angegriffen, rasch dagegen von rauchender Salpetersäure und Königswasser. Thoriumpulver in fein verteiltem Zustand ist pyrophor. Drehspäne aus Thorium entzünden sich beim Erhitzen an der Luft und verbrennen mit hellem weißem Licht.
Thorium-Metall
(Dank an Prof. B. Müller, Justus-Liebig-Universität Gießen)
Vorkommen Meist gemeinsam mit den Seltenerdmetallen, z.B. im Monazit, einem neben Seltenen Erden auch bis zu 12% Thorium enthaltenden Phosphat der Zusammensetzung (Ce,La,Nd,Th)[PO4].
 
Monazitsande aus Brasilien und Lappland.
Monazitsande aus Brasilien und Lappland.
Der geschätzte abbauwürdige Weltvorrat an Thorium liegt bei 1,2 Millionen Tonnen. Hauptvorkommen befinden sich in Australien, Indien, Norwegen, den USA und Kanada.
Verwendung
  • Zur Verbesserung der Zündeigenschaften von beim Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG-Schweißen) eingesetzten Elektroden wird diesen Thorium in der Größenordnung von 1 bis 4% beigemischt.
  • Thoriumoxid ThO2 besitzt die höchste Schmelztemperatur aller Oxide. Nur wenige andere Stoffe haben noch höhere Schmelztemperaturen (z.B. Wolfram oder Tantalcarbid). Thoriumoxid ist daher für Anwendungen im Hochtemperaturbereich interessant. Wolframdrähte für Glühbirnen werden damit überzogen.
     
    Thorium(IV)-oxid
     
    Wegen seines hohen Brechungsindexes wird Thoriumoxid enthaltendes Glas in optischen Linsen hoher Qualität für Kameras und wissenschaftliche Messgeräte eingesetzt.
     
    Thoriumoxid enthaltendes Glas
    Der auf einem Strahlenmessgerät liegende Glaswürfel enthält Thoriumoxid.
  • Mit Magnesium legiert bildet Thorium leichtgewichtige, aber stark beanspruchbare Werkstoffe, die für die Weltraumfahrt Bedeutung haben.
  • Zum Tränken des Gewebes von Gasglühkörpern benutzt man das gut wasserlösliche Thoriumnitrat.
  • Thoriumfluorid ThF4 wird für haltbare und chemisch stabile Beschichtungen auf optischen Geräten (Lasern) eingesetzt. In einer Schichtdicke von ca. 2 bis 12 µm aufgedampft, ist es sowohl für infrarotes als auch für ultraviolettes Licht durchlässig.
Foto: chemie-master.de
Gasglühstrumpf		 Das Gewebe dieses Glühstrumpfes für Petromax-Petroleumleuchten ist mit einer Lösung von Thoriumnitrat und Cernitrat getränkt worden. Der Thoriumnitratgehalt des Glühstrumpfes liegt bei ca. 0,3 g. Beim erstmaligen Entzünden verbrennt das Gewebe und zurück bleibt ein Gerüst aus Thoriumoxid (99%) und Ceroxid (1%), das bei Erwärmung auf hohe Temperaturen helles Licht aussendet. Die Lichtstärke entspricht etwa dem Licht von 500 Kerzen. Der Glühstrumpf ist radioaktiv. Heutige Glühstrümpfe enthalten kein Thorium mehr.
Isotope
Nur Radionuklide, keine stabilen Isotope.
230Th (» 5 × 10-4 %)
232Th (» 100 %, a-Strahler, Halbwertszeit 1,405 × 1010 Jahre)
Radioaktivität Die Radionuklide 227Th, 228Th, 229Th, 230Th, 231Th, 232Th und 234Th sind Bestandteile natürlicher Zerfallsreihen:
227Th (HWZ 18,72 Tage, Uran-Actinium-Zerfallsreihe)
228Th (HWZ 1,9131 Jahre, Thorium-Zerfallsreihe)
229Th (HWZ 7.880 Jahre, Neptunium-Zerfallsreihe)
230Th (HWZ 75.380 Jahre, Uran-Radium-Zerfallsreihe)
231Th (HWZ 25,52 Stunden, Uran-Actinium-Zerfallsreihe)
232Th (HWZ 1,405 × 1010 Jahre, Thorium-Zerfallsreihe)
234Th (HWZ 24,10 Tage, Uran-Radium-Zerfallsreihe)
Redox-Potenziale
Th Th4+ + 4 e– -1,90 Volt
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