Thorium, vernoemd naar de Germaanse oorlogsgod Thor, is een nucleaire energiebron. Er zit misschien wel meer energie in de aardse thoriumvoorraden dan in alle uraniumertsen én fossiele energiebronnen bij elkaar. Puur thorium is een zilverwit metaal dat zijn glans vele maanden kan behouden. Uiteindelijk zorgt het oxide dat het dof grijs en uiteindelijk zelfs zwart wordt. Thorium is redelijk bestand tegen water en lost niet op in de meest zuren, behalve in zoutzuur. Het smeltpunt van thoriumoxide is 3300°C, het hoogst van alle bekende oxides en bijna van alle bekende materialen. Een paar elementen, zoals wolfraam, en enkele verbindingen zoals tantaalcarbide, hebben hogere smeltpunten. Thorium is een nucleaire energiebron maar wordt als zodanig nog nauwelijks benut. Het is ook te vinden in gloeikousjes van (camping)gaslampen.

Symbool

Th

Protonen/elektronen

90

Groep

-

Isotopen

230Th, 232Th

Periode

7

Elektronenconfiguratie

[Rn] 6d27s2

Blok

f

Elektronencofiguratie Bohr

2,8,18,32,18,10,2

Bij kamertemperatuur

vast

Elektronegativiteit

1,3 (Pauling)

Dichtheid

11700 kg m-3

Atoomstraal

180 . 10-12m

Smeltpunt

1750 oC (2023 K)

Relatieve atoommassa

232,038

Kookpunt

4785 oC (5058 K)

Soortelijke warmte

Warmtegeleidingscoëfficiënt

Selecteer

Toepassingen
Naam & ontdekking
Voorkomen
Bereiding
Beeld en audio
Toepassingen

Toepassingen

Naam & ontdekking

Voorkomen

Bereiding

Beeld en audio

Toepassingen

Coating gloeidraad

Thorium heeft een zeer hoge elektronenemissie. Het wordt gebruikt in gloeidraden van elektronenbuizen en van kwikdamplampen met een hoog vermogen. De gloeidraden van wolfraam of iridium krijgen daarvoor een laagje thorium.

Kernkweekmateriaal

Als in een kernreactor 232Th aanwezig is, kan bij het invangen van neutronen de volgende reactie optreden:

Th90232 + Bn01  Th90233

.

 Th90233  Pa91233 + e

.

Pa91233  U92233 + e

Het aldus geproduceerde 233U kan als splijtstof dienen in sommige kernreactoren, meestal toegevoegd aan verrijkt uranium. Uitgaande van thorium wordt op deze wijze een splijtbaar materiaal “gekweekt”. Men spreekt daarom van kweek- of broedreactoren.

In een nieuw type kernreactoren zou thorium in de toekomst mogelijk uraan kunnen vervangen als splijtstof. De kernen worden dan beschoten met hoogenergetische protonen, waarbij splitsing in talrijke deeltjes plaatsvindt. Dit zou het probleem van radioactief afval sterk verminderen. Thorium komt drie keer meer voor dan uranium en zou meer energie kunnen leveren dan uranium, steenkool en aardolie bij elkaar.

Lenzenglas

Als toevoeging aan glas verhogen thoriumverbindingen de brekingsindex en verminderen ze de aberratie (vervaging). Het zo verkregen glas is zeer geschikt voor lenzen van camera’s en andere optische apparatuur.

Gloeikousje

Thoriumoxide vergroot de lichtopbrengst van gaslampen. Zulke lampen, onder meer gebruikt in tent, caravan of marktkraam, bevatten een gloeikousje. Dit wordt bij de productie in een mengsel van thorium- en ceriumnitraat gedompeld, waarna tijdens het gebruik (bij verbranding) de oxiden ontstaan (ca. 1% ceriumoxide). Door de thoriumoxidedeeltjes kunnen ze zeer heet worden en geven ze een helder licht.

Laboratoriumkroes

Bij de fabricage van porseleinen laboratoriumkroezen resulteert het gebruik van thoriumoxide in een zeer harde porseleinsoort.

Meer toepassingen

Als element en in legeringen

  • elektrische contacten  (Th/Cu/Ag)
  • katalysator voor de bereiding van salpeterzuur (Pt/Th)
  • laselektroden (Th/Cu)
  • straalmotoren (toevoeging aan legering ter verhoging van de hittebestendigheid)
  • toevoeging aan magnesiumlegeringen (ter verhoging van de treksterkte)

 

In verbindingen

Keramische elektrolysecellenThO2
Glas voor ontladingsbuizenThO2
Neutronenbron (samen met beryllium)Thoriumverbindingen
Vuurvaste tegelsThO2

Naam

De naam thorium is een verwijzing naar de Germaanse oorlogsgod Thor.

Ontdekking

De Zweedse chemicus Jöns Jacob von Berzelius (foto) toonde het element in 1828 aan als oxide (thoria) in een zwart mineraal dat hem was opgestuurd door de Deens-Noorse mineraloog Jens Esmark. Dit mineraal, voor het eerst aangetroffen op het Noorse eiland Løvøya, kreeg de naam thoriet.

In 1898 stelden de Pools-Franse natuurkundige Marie Curie en de Duitse chemicus Gerhard Carl Schmidt onafhankelijk van elkaar vast dat het thorium een radioactief element is.

Voorkomen

Bijna een duizendste procent van de aardkorst (om precies te zijn: 9,6.10-4 %) bestaat uit thorium. Het staat op plaats 38 in de lijst van meest voorkomende elementen. De hoeveelheid thorium op aarde is grofweg driemaal zo groot als de hoeveelheid uranium (plaats 49) en vergelijkbaar met die van lood (plaats 36)

De belangrijkste thoriumhoudende mineralen zijn:

euxeniet-(Y)(Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ti,Ta)2O6
huttonietThSiO4
monaziet-(Ce) (foto)(Ce,La,Nd,Th)PO4 tot 18 % Th
thorianiet of orangietThO2
thoriet(Th,U)SiO4
thorogummietTh(SiO4)1-x(OH)4x

Winning

De belangrijkste wingebieden voor thorium houdende ertsen liggen in India, Brazilië, de Verenig­de Staten van Amerika, Canada, Australië, Rusland (Siberië), Sri-Lanka, Maleisië, Zuid-Afrika, Madagaskar, Noor­wegen en Turkije.

Thorium wordt echter in ruime hoeveelheden verkregen als nevenproduct bij de winning van zeldzame aarden en uranium(oxide). De thoriumopbrengst is daarbij groter dan de wereldwijde behoefte, waardoor de winning uit thoriumerts niet lonend is.

Vroeger

De Zweedse chemicus Jöns Jacob von Berzelius maakte thorium door reductie van thoriumtetrachloride met kalium.

Tegenwoordig

Thorium is te bereiden door thoriumhoudende ertsen (vooral monaziet) op te lossen in een geconcentreerde natriumhydroxideoplossing (natronloog) of in zwavelzuur. Het is vervolgens via ionenwisseling of vloeistof-vloeistofextractie te isoleren.

Het zuivere metaal wordt bereid door elektrolyse van thoriumchloride, door reductie van thoriumchloride met calcium of natrium of door reductie van het oxide met calcium in een argonatmosfeer.

Zeer zuiver thorium is te verkrijgen via het zogenaamde Van Arkel-de Boer proces, in 1925 door de Nederlandse chemici Anton Eduard van Arkel en Jan Hendrik de Boer ontwikkeld voor het isoleren van zirkonium (zie aldaar).

Bekijk foto’s en filmpjes
filmpje icoon Thorium  - Periodic Videos
Filmpje
Thorium - Periodic Videos
Bekijk het filmpje
afbeelding icoon Thorium - Elektronenschillen
Afbeelding
Thorium - Elektronenschillen
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Thorium - Metaal in een buisje
Afbeelding
Thorium - Metaal in een buisje
Bekijk de afbeelding
afbeelding icoon Thorium - Metaal stuk
Afbeelding
Thorium - Metaal stuk
Bekijk de afbeelding
Beluister podcasts (Engels)
podcast icoon Thorium - Royal Society of Chemistry
Podcast
Thorium - Royal Society of Chemistry
Luister de podcast

Scheikunde studeren

Wat vinden zij van de studies en het werk?

studieorientatie icoon In het eerste jaar deed ik een project over bier Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
In het eerste jaar deed ik een project over bier
Livai was nog maar 16 jaar toen hij begon met Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is alles op kleine schaal Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemie is alles op kleine schaal
Adinda neemt je mee naar de hbo-opleiding Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik leer ook van dingen naast mijn studie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik leer ook van dingen naast mijn studie
Nick studeert Chemie en heeft een top tijd.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Jij en chemie? Dat geloof ik niet Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Jij en chemie? Dat geloof ik niet
Elisa is nu vierdejaarsstudent Chemie in Amsterdam.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Medicijnen maken van rotte appels Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Medicijnen maken van rotte appels
Uniek project van studenten Chemische Technologie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Tom loopt stage bij Teijin Aramid Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Stage
Tom loopt stage bij Teijin Aramid
Tom is student Chemische Technologie en laat zijn stagewerkplek zien.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Hbo | Chemie
Studie
Diploma (bijna) gehaald en nu!?
Lees waarom Femke koos voor het hbo na het vwo.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Risheet doet twee hbo-opleidingen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Risheet doet twee hbo-opleidingen
Hij vertelt hoe hij de hbo-opleidingen BML en Chemie combineert.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Inge studeert nu verder aan de TU Eindhoven Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Techniek & Ontwerp
Studie
Inge studeert nu verder aan de TU Eindhoven
Daarvoor rondde ze met succes de hbo-opleiding Applied Science af.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon We hebben hier een geweldig lab Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
We hebben hier een geweldig lab
Sanne, Justus en Boyd vertellen waarom zij kozen voor Utrecht.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemische Technologie studeren in Groningen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemische Technologie studeren in Groningen
Wenke en Jeroen laten je zien wat de opleiding inhoudt.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Foute keuzes bestaan niet
Hbo | Chemie
Studie
Foute keuzes bestaan niet
Judesha vertelt over haar studiekeuze proces.
Bekijk het artikel
studieorientatie icoon Bo koos voor Chemische Technologie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Bo koos voor Chemische Technologie
Bo is enthousiast over haar hbo-opleiding. Bekijk de filmpjes.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Chemie is meer dan alleen maar deeltjes Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Chemie is meer dan alleen maar deeltjes
Ontdek de studie Chemische Technologie samen met Miriam!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Positief bijdragen aan het leven van mensen
Hbo | Chemie
Studie
Positief bijdragen aan het leven van mensen
Anna, David en Joeri kijken terug op hun studietijd.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Je bent wel met serieus werk bezig Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Je bent wel met serieus werk bezig
Docenten en studenten vertellen over de hbo-studie Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je hoeft geen nerd of slimbo te zijn Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Je hoeft geen nerd of slimbo te zijn
Proef de sfeer bij de opleiding Chemie in Rotterdam.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Vicky vond de bètavakken leuk Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Vicky vond de bètavakken leuk
Bij Chemische Technologie zit ze nu op haar plek.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
Hbo | Chemie
Studie
Hoe is dat eigenlijk, chemie studeren?
De wereld van chemie is groter dan je denkt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Werken aan nieuwe technieken voor windenergie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Werken aan nieuwe technieken voor windenergie
Vierdejaars student Mart vindt zijn hbo-opleiding top!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Goed persoonlijk contact met docenten Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Goed persoonlijk contact met docenten
Matthew koos na het mbo voor de opleiding Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Scheikunde ontdek je pas tijdens het studeren Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Chemie
Studie
Scheikunde ontdek je pas tijdens het studeren
De studie scheikunde iets voor jou?
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Het mooie aan deze studie zijn de grote labs Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Het mooie aan deze studie zijn de grote labs
Studenten laten je alle ins and outs zien van hbo Chemie.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Ik haalde vroeger zesjes voor scheikunde
Student Sanne vertelt over de studie Chemie aan de HAN.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Je bent bij deze studie geen nummer!
Hbo | Chemie
Studie
Je bent bij deze studie geen nummer!
Lees hoe Marjolein Chemische Technologie vindt.
Bekijk het interview
studieorientatie icoon Praktijklessen vind ik leuk om te doen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Praktijklessen vind ik leuk om te doen
Nighel studeert Chemie, bekijk zijn filmpje!
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Wij studeren Chemische Technologie Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Chemie
Studie
Wij studeren Chemische Technologie
Valerie en Roel geven je een rondleiding bij hun opleiding.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Hbo | Chemie
Studie
Ik voelde mij snel thuis in deze studie
Volgens Hylke doorgrond je met de juiste formules elk proces.
Bekijk het interview