Úvod
Tórium (Th) je slabo rádioaktívny chemický prvok, ktorého protónové číslo je 90. Patrí do skupiny aktinoidov a je to ťažký, hustý kov. Vo svojom čistom stave je tórium striebristobiely, mäkký a kujný, no na vzduchu postupne tmavne až sčernie v dôsledku povrchovej oxidácie. V prírode sa nikdy nevyskytuje v rýdzej forme, ale je relatívne rozšírené v zemskej kôre ako súčasť minerálov, najmä monazitu a toritu. Získava sa prevažne ako vedľajší produkt pri ťažbe kovov vzácnych zemín. Považuje sa za sľubný a bezpečnejší zdroj pre jadrovú energetiku.
Vlastnosti
Tórium je rádioaktívny chemický prvok so značkou Th a protónovým číslom 90, patriaci medzi aktinoidy. V čistom stave je to kujný a ťažný striebristo-biely kov, ktorý na vzduchu postupne tmavne a pokrýva sa ochrannou vrstvou oxidu tóričitého, čo ho chráni pred ďalšou koróziou. Je len slabo rádioaktívny. Má veľmi vysokú hustotu, približne 11,7 g/cm³, čím sa radí medzi najťažšie prírodné prvky. Vyznačuje sa extrémne vysokou teplotou varu okolo 4790 °C a vysokou teplotou topenia 1750 °C. Chemicky je pomerne reaktívny, hlavne jemne rozptýlený prášok, ktorý je pyroforický. Vo všetkých svojich zlúčeninách vystupuje takmer výhradne v oxidačnom stave +4.
Pôvod názvu
Názov prvku pochádza zo severskej mytológie. V roku 1829 ho pomenoval švédsky chemik Jöns Jacob Berzelius na počesť Thora (Tóra), boha hromu, bleskov a sily. Tento názov mal odrážať silu a potenciál nového, ťažkého kovového prvku, ktorý objavil v nórskom mineráli, neskôr nazvanom torit.
Objav
Objav tória sa pripisuje švédskemu chemikovi Jönsovi Jacobovi Berzeliusovi, ktorý ho v roku 1828 úspešne identifikoval pri analýze čierneho minerálu z nórskeho ostrova Løvøya. Tento minerál mu na preskúmanie poslal mineralóg Morten Thrane Esmark. Berzelius pomenoval nový prvok na počesť Thora, mocného severského boha hromu, a samotný minerál neskôr dostal názov torit. Tento objav nasledoval po jeho predchádzajúcom omyle z roku 1815, kedy si zlúčeninu yttria pomýlil s novým prvkom. Kovové tórium bolo v čistej forme izolované až oveľa neskôr. Jeho rádioaktivitu objavili nezávisle Gerhard Schmidt a Marie Curie v roku 1898.
Výskyt v prírode
Tórium sa v zemskej kôre vyskytuje v relatívne hojnom množstve, je asi trikrát častejšie ako urán. Nikdy sa nenachádza v čistej forme, ale ako súčasť desiatok minerálov. Komerčne najdôležitejším zdrojom je monazit, piesok obsahujúci fosforečnany prvkov vzácnych zemín a tória, ktorý sa nachádza v Indii, Brazílii či Austrálii. Ďalšími minerálmi sú torit a torianit. Získavanie je viacstupňový proces. Ruda sa najprv lúhuje v horúcej koncentrovanej kyseline sírovej alebo hydroxide sodnom. Následne sa tórium z roztoku selektívne extrahuje a vyzráža. Kovové tórium sa nakoniec vyrába redukciou jeho zlúčenín vápnikom.
Využitie
Hlavné využitie tória je v jadrovej energetike ako potenciálne bezpečnejšie a hojnejšie palivo než urán. V zliatinách s horčíkom zvyšuje ich pevnosť a odolnosť voči vysokým teplotám, čo sa využíva v leteckom priemysle. Dioxid tóričitý sa vďaka vysokému indexu lomu používa na výrobu vysokokvalitných optických skiel pre kamery a vedecké prístroje. Historicky bol kľúčový v žiarových pančuškách plynových lámp. V prírode je jeho rádioaktívny rozpad jedným z hlavných zdrojov vnútorného tepla Zeme, ktoré poháňa pohyb tektonických dosiek a vulkanickú činnosť, hoci nemá biologickú funkciu.
Zlúčeniny
Najdôležitejšou zlúčeninou je oxid tóričitý (ThO₂), extrémne tepelne stabilná keramika. Ľudia ho využívajú ako jadrové palivo, katalyzátor v chemickom priemysle a v špeciálnych optických sklách. Dusičnan tóričitý bol prekurzorom pri výrobe žiarových pančúšok. V prírode sa tórium nevyskytuje v čistej forme, ale viazané v mineráloch. Najčastejšie sa nachádza práve ako oxid v torianite, ako kremičitan v torite alebo ako súčasť komplexných fosforečnanov v monazite, ktorý je hlavným komerčným zdrojom. Tieto prírodné zlúčeniny sú výsledkom milióny rokov trvajúcich geologických procesov v zemskej kôre.
Zaujímavosti
Všetky izotopy tória sú rádioaktívne, pričom najstabilnejší Th-232 má polčas rozpadu vyše 14 miliárd rokov, čo je viac ako vek vesmíru. Z tohto dôvodu stále existuje na Zemi. Samotné tórium nie je štiepne, ale je takzvaným „plodivým“ materiálom. Po zachytení neutrónu sa premieňa na štiepny izotop urán-233, čo je princíp tóriového jadrového cyklu. V zemskej kôre je približne trikrát hojnejšie ako urán. Rádioaktívny rozpad tória v zemskom plášti je spolu s uránom a draslíkom kľúčovým zdrojom geotermálnej energie.
