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Thorium

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 Thorium 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 Thorium im Brutreaktor verwendet:

Thorium

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.

Isotop

natürliche Häufigkeit [%]

Atommasse

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

234Th

Spuren

234,036 593

24,1 d

 

Thorium 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.

Ordnungszahl

  90

mittleres Atomgewicht [g mol-1]

232,038

Dichte [g cm-3]

  11,72

Molvolumen [cm3]

  19,8

Oxidationszahlen

    II, III, IV

photoelektrische Arbeit [eV]

    3,5

 

Thorium 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften.

Siedetemperatur [K]

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

Übergangstemperatur Supraleiter (a-Th) [K]

       1,37

 

Thorium 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften.

Termschema

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

Einfangquerschnitt für thermische Neutronen [barn]

  7,4

 

 

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