90 Th
  • Name THORIUM (토륨)
  • Symbol Th
  • Atomic No. 90
  • Atomic weight 232.038
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악티늄계열에 속하는 방사성원소. 천연으로 존재하는 방사성원소이다. 1828년 J.J.베르셀리우스가 노르웨이에서 산출된 광석에서 발견하였다. 명칭은 스칸디나비아 신화에 등장하는 뇌신(雷神) Thor에서 연유한다. 또, 98년 G.슈미트 및 M.퀴리가 각각 독립적으로 방사성원소임을 발견하였다. 토륨계열의 기원원소(起源元素)이며, i선을 방사하면 메소토륨으로 변한다. 반감기는 1.34×1010년이다.

 

 <존재> 지구 표층의 암석에 널리 얇게 분포하며, 주요한 광석은 토리아나이트·토라이트 등이며, 스칸디나비아반도·브라질·인도·미국·우랄 등이 주산지이다. 그러나 실제적인 공업상의 자원으로는 모나자이트가 가장 중요한 광물이다.

 

 <성질> 은백색 금속으로 매우 무르다. 산소·질소와 쉽게 결합하여 산화물·질화물이 된다. 500 ℃에서 할로겐·황과 반응한다. 플루오르화수소산 이외의 묽은 산에는 잘 녹지 않으나 발연염산(發煙鹽酸)·왕수(王水)에는 녹는다. 알칼리에 대해서는 안정하다. 화학적 성질은 희토류원소와 비슷하다.

 

 <제조법> 보통 원석(原石)에는 다른 원소가 많이 함유되어 있으므로, 이것들을 분리 정제할 필요가 있다. 분쇄한 원석을 진한 황산에 녹여서 인산염·옥살산염·질산염 등을 거쳐 분별정제하고, 마지막으로 할로겐화물을 만들어, 융해염 전해(電解) 또는 금속나트륨으로 환원시켜 금속을 얻는다. 얻은 금속은 분말이며, 이것을 압축성형하여 진공 또는 비활성기체 속에서 소결(燒結)한 후 가공한다.

 

 <용도> 질량수는 223에서 235까지 있는데, 그 중에서 230, 234가 우라늄계열, 228, 232가 토륨계열, 227, 231이 악티늄계열에 속하는 천연방사성 핵종(核種)이며, 이 밖에는 인공적으로 만들어진 것이다. 232부터는

 

232 Th(n·i)233 Thβ-→233 Paβ-→ 233U

 

에 의해서 원자연료인 우라늄 233 233U을 얻는다. 가열하면 열전자(熱電子)를 방출하기 쉬우므로, 가스방전관식 램프 등에 사용된다. 또, 진공관의 열음극(熱陰極)의 텅스텐에 산화토륨으로서 소량 혼합한다.

 

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