Thorium
Martina Wagner
Hochtemperaturreaktor
Chemie, Physikalische Chemie, Th,
Element der Nebengruppe III des Periodensystems, der Gruppe der Actinoide zugehöriges
Schwermetall, Ordnungszahl 90. Thorium besitzt die Elektronenkonfiguration
[Rn]6d27s2 und ist radioaktiv. Es
sind 25 Isotope mit den Massenzahlen 212-236 bekannt. Das längstlebige Isotop 
besitzt eine Halbwertszeit von 1,405 × 1010 Jahren; es bildet das
Anfangsglied der Thorium-Zerfallsreihe. Technisch wird es als Brutstoff für die
Gewinnung von spaltbarem Uran 
im Brutreaktor verwendet:
Da Thorium auf der Erde viermal häufiger vorkommt als Uran, ist es als potentieller nuklearer Brennstoff von grosser Bedeutung. Eine Magnesium-Thorium-Legierung dient als Werkstoff in der Kernreaktortechnik. Thorium dient auch als Zusatz für Magnesium- und Silberlegierungen (Kontakte) sowie als Gettermetall in der Hochvakuumtechnik.
Thorium 1: Wichtige Isotope.
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Isotop |
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natürliche Häufigkeit [%] |
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Atommasse |
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Halbwertszeit T1 / 2 |
|
228Th |
Spuren |
228,028 715 |
1,913 a |
|
229Th |
0 |
229,031 755 |
7 300 a |
|
230Th |
Spuren |
230,033 127 |
75 400 a |
|
231Th |
Spuren |
231,036 298 |
25,5 h |
|
232Th |
100 |
232,038 054 |
1,4 × 1010 a |
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234Th |
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Spuren |
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234,036 593 |
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24,1 d |
Thorium 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.
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Ordnungszahl |
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90 |
|
mittleres Atomgewicht [g mol-1] |
232,038 |
|
Dichte [g cm-3] |
11,72 |
|
Molvolumen [cm3] |
19,8 |
|
Oxidationszahlen |
II, III, IV |
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photoelektrische Arbeit [eV] |
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3,5 |
Thorium 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften.
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Siedetemperatur [K] |
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5 060 |
|
Schmelztemperatur [K] |
2 023 |
|
Siedeenthalpie [kJ mol-1] |
543,9 |
|
Schmelzenthalpie [kJ mol-1] |
19,2 |
|
Wärmeleitfähigkeit [W m-1 K-1] |
54 |
|
spezifische Wärme [kJ kg-1 K-1] |
0,113 |
|
thermischer Längenausdehnungskoeffizient [10-6 K-1] |
12,5 |
|
spezifischer Widerstand [10-8Wm] |
13,0 |
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Übergangstemperatur Supraleiter (a-Th) [K] |
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1,37 |
Thorium 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften.
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Termschema |
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3F2 |
|
1. Ionisierungsenergie [eV] |
5,87 |
|
2. Ionisierungsenergie [eV] |
11,1 |
|
Elektronegativität (Pauling) |
1,3 |
|
effektive Kernladung (Slater) |
1,95 |
|
Ionenradius (Th3+) [nm] |
0,101 |
|
Atomradius [nm] |
0,179 8 |
|
Kernspin 229Th |
5 / 2+ |
|
kernmagnetisches Moment 229Th [mK] |
0,46 |
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Einfangquerschnitt für thermische Neutronen [barn] |
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7,4 |
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