الجدول الدوري والعناصر الكيميائيةالعلوم

عنصر الثوريوم

اقرأ في هذا المقال
  • ماهو الثوريوم؟
  • أماكن وجود الثوريوم.
  • خصائص الثوريوم.
  • نظائر الثوريوم.
  • استخدامات الثوريوم.
  • احتياطات الأمان.

ماهو الثوريوم:

هو عنصر من العناصر الكيميائيّة، كثير الوجود والاستخدام، يُرمز له بالرمز الكيميائيّ”Th”، عدده الذريّ يساوي”90″، يقع في الجدول الدوريّ ضمن عناصر المجموعة الثالثة والدورة السابعة، يتبع في تصنيفه إلى عناصر مجموعة الأكتينيدات.

يُعتبر الثوريوم واحداً من أهم أنواع الوقود النوويّ البديلة لعنصر اليوروانيوم، يعود السبب وراء تسميّته بهذا الإسم إلى إله الرعد الإسكندفاني المعروف باسم الثور.

يتم تحضير وانتاج الثوريوم عن طريق القيام بعمليّات تفاعل مُختلفة، حيث يمكن تحضيره من خلال استخدام معدن الكالسيوم الذي يساعد في عمليّات إرجاع لرباعي فلوريد الثوريوم، مما يؤدي إلى إحداث تفاعل بين الثوريوم مع الكالسيوم بشرط وجود كلوريد الزنك ليتم في نهاية هذا التفاعل انتاج الثوريوم وبكميّات كبيرة نوعاً ما.

الثوريوم كغيره من العناصر الأخرى تعرّض لعمليّات عزل وفصل مُتعددة، ومن أهم هذه العمليّات هي عمليّة التبادل الأيوني إلى جانب اللجوء إلى عمليّة التحلُّل الكهربائيّ، عدا عن ذلك فقد لجأ العديد من العلماء إلى عمليّة فصل جديدة وهي خلط أكسيد الثوريوم مع عنصر الكربون من أجل انتاج كلوريد الثوريوم القادر على التفاعل مع البوتاسيوم، ونتيجةّ لهذا التفاعل سيتم الحصول على الثوريوم نقيّاً.

أماكن وجود الثوريوم:

يتواجد الثوريوم في العديد من مناطق ودول العالم، حيث أنّه ينتشر في كل من النمسا والبرازيل وروسيا، إضافةً إلى وجوده في كل من الهند والصين وكندا، كما أنّه هناك نسب من هذا العنصر تتركز في كل من أفريقيا وأستراليا وأمريكا.

إلى جانب أنّه قد يتم العثور على كميّات من هذا العنصر في العديد من أنواع التربة إضافةً إلى وجوده في بعض أنواع الصخور والمياه، ومن المُمكن أن يتم العثور على نسب ومستويات مُنخفضة نوعاً ما في النباتات والحيوانات.

هذا وقد يتم العثور على الثوريوم في الطبيعة مُرتبطاً بمجموعة من العناصر والمعادن، ومن أهم تلك المعادن معدن المونازيت والذي يحتوي على نسبة قليلة من أكسيد هذا العنصر، إضافةً إلى وجوده في كل من معدن الثوريت والثوريانيت والزركون، كما أنّه قد يحتل المرتبة الحادية والأربعين من ناحية وفرته وتواجده على سطح الأرض.

إضافةً إلى ذلك فإنّ الثوريوم يكون في أغلب الأحيان مُتواجداً مع التيتانيوم والنيوبيوم والتنتاليوم، حيث يُعتبر معدن الثوريت من أغني وأكثر المعادن التي تحتوي على هذا العنصر.

خصائص الثوريوم:

  • يمتاز الثوريوم بنقاءه وصفاءه.

  • قابل للتحلُّل إلى عناصر أخرى.

  • لا يمكن أن يتأثر بالأحماض.

  • يمتاز بسرعة تفاعله مع حمض الآزوت المُركز.

  • يتفاعل مع الهالوجينات.

  • يمتلك أعلى نقطة انصهار مُقارنةً بباقي عناصر المجموعة التي ينتمي إليها.

  • يمتاز بوفرته الكبيرة والتي تفوق وفرة الرصاص.

  • يظهر باللون الأبيض المائل في أغلب الأحيان إلى الفضيّ.

  • له بريقاً عالي ولمعاناً واضح.

  • قابل للذوبان في الماء.

  • سريع الإحتراق والإشتعال مما يجعله يُعطي لهباً أبيض.

  • يظهر في أغلب الأحيان في الحالة الصلبة.

  • له نقاط انصهار وغليان ثابتات.

  • كهروسلبيته مُنخفضة.

  • له بُنيةً بلوريّة مُكعبة الشكل.

  • يمتلك مغناطيسيّة مُسايرة.

  • يصل مقدار صلادته حسب مقياس موس إلى”3.0″ موس.

  • يمتاز بسهولة استخراجه مُقارنةً باستخراج اليورانيوم.

  • يُعتبر الثوريوم أقل إشعاعاً من اليورانيوم.

نظائر الثوريوم:

يحتوي الثوريوم كغيره من العناصر على مجموعة من النظائر المُشعة والتي قد يصل عددها إلى حوال”25″ نظير مُشع، في حين أنّه يحتوي على نظيراً مُستقراً واحداً وهو نظير الثوريوم”232″ والذي يُعدّ أكثر النظائر ثباتاً.

في حين يُعتبر نظير الثوريوم المُشع”230″ من أكثر النظائر انتشاراً وتواجداً له عمر نصف يُقدّر بآلاف السنين، إضافةً إلى أنّ جميع نظائر الثوريوم المُشعة تختلف في وزنها وكتلها الذريّة إلى جانب اختلافها في عمرها النصف.

استخدامات الثوريوم:

  • يتم استخدامه في صناعة العديد من السبائك المعدنيّة خاصةً سبائك المغنيسيوم.

  • يدخل في صناعة أنواع عديدة من الأسلاك الكهربائيّة.

  • يتم استخدامه في أغلب الأحيان في صناعة بعض الأدوات والمُعدات الإلكترونيّة.

  • يدخل في أغلب الأحيان في عمليّات اللحام والطلاء والدهان.

  • يُمكن استخدامه من أجل تحديد عمر العديد من الأحافير.

  • يُعتبر الثوريوم مادة خصبة تُستخدم في عمليّات انتاج الوقود النوويّ إلى جانب استخدامه في انتاج المُفاعلات النوويّة.

  • يُمكن استخدامه كواقي أشعة.

  • يتم استخدامه في عمليّات صناعة وإنتاج أنواع مُختلفة من السيراميك.

  • يدخل في صناعة بعض أنواع مُحركات الطائرات.

  • يُمكن استخدامه في بعض الأحيان في انتاج معجون الأسنان.

  • يتشارك هذا العنصر مع عنصر اليورانيوم في عمليّات تسخين الأرض الداخليّة.

  • يتم استخدامه في صناعة بعض المصابيح الكهربائيّة باعتباره مصدر للإضاءة.

  • يتم استخدامه في صناعة الزجاج خاصةً زجاج عدسات الكاميرات.

  • يُمكن استخدامه كحافز يُساعد على تحويل الأمونيا إلى حمض النتريك.

  • يدخل في أغلب الأحيان في عمليّات تكسير البترول.

  • يتم استخدامه في عمليات إنتاج حمض الكبريتيك.

احتياطات الأمان:

يمتاز الثوريوم بسرعة اشتعاله واحتراقه؛ الأمر الذي يتطلب التعامل معه بحذرٍ شديد، إلى جانب ذلك فإنّ التعرّض المباشر له ولفتراتٍ طويلة يؤدي إلى الإصابة بالعديد من الأمراض كسرطان الرئة وفقر الدم وغيرها العديد، لذلك يُنصح بضرورة اتباع إجراءات السلامه عند التعامل مع هذا العنصر أو استخدامه.

إلى جانب ذلك فإنّ الدخان المُنبعث من احتراق هذا العنصر يؤدي في بعض الأحيان إلى الشعور بالاختناق وصعوبة في التنفس لذلك يجب الابتعاد عن المناطق التي يكثر فيها انبعاث هذه الأبخرة.

المصدر
Facts About ThoriumThorium fuel cycle — Potential benefits and challengesThoriumthorium

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى