Page semi-protected

토륨

Thorium
토륨, Th
Small (3 cm) ampule with a tiny (5 mm) square of metal in it
토륨
발음/ˈθɔː əm/ (TOR-ee-əm)
외모은빛의
표준 원자량 Ar°(Th)
주기율표의 토륨
수소 헬륨
리튬 베릴륨 붕소 탄소 질소 산소 플루오린 네온
나트륨 마그네슘 알루미늄 실리콘 유황 염소 아르곤
칼륨 칼슘 스칸듐 티타늄 바나듐 크롬 망간 코발트 니켈 구리 아연 갈륨 게르마늄 비소 셀레늄 브로민 크립톤
루비듐 스트론튬 이트리움 지르코늄 니오븀 몰리브덴 테크네튬 루테늄 로듐 팔라듐 실버 카드뮴 인듐 주석 안티몬 텔루륨 요오드 제논
세슘 바륨 란타넘 세륨 프라세오디뮴 네오디뮴 프로메튬 사마륨 유로퓸 가돌리늄 테르븀 디스프로슘 홀뮴 에르븀 툴륨 이터븀 루테튬 하프늄 탄탈룸 텅스텐 레늄 오스뮴 이리듐 플래티넘 골드 수은(원소) 탈륨 이끌다 비스무트 폴로늄 아스타틴 라돈
프랑슘 라듐 악티늄 토륨 프로탁티늄 우라늄 넵투늄 플루토늄 아메리슘 큐륨 베르켈륨 칼리포르늄 아인슈타이늄 페르뮴 멘델레븀 노벨륨 로렌시움 러더포디움 두브늄 시보르기움 보륨 하시움 미트네륨 다름슈타디움 뢴트게늄 코페르니슘 니혼륨 플레로븀 모스코비움 리보모륨 테넨신 오가네손




(Uqq)
악티늄 토륨 프로탁티늄
원자번호 (Z)90
그룹.f-블록 그룹(숫자 없음)
기간7교시
블록 f-블록의
전자구성[Rn] 6d2 7s2
포탄당 전자2, 8, 18, 32, 18, 10, 2
물성
단계 STP에서단단한
융점2023 K (1750 °C, 3182 °F)
끓는점5061 K (4788 °C, 8650 °F)
밀도 (근처)11.7g/cm3
융해열13.81 kJ/mol
기화열514kJ/mol
몰열용량26.230 J/(mol·K)
증기압
P (Pa) 1 10 100 1k 10k 100k
(K) 2633 2907 3248 3683 4259 5055
원자적 성질
산화상태-1,[3] +1, +2, +3, +4(약염기성 산화물)
전기음성도폴링 눈금: 1.3
이온화 에너지
  • 1st: 587 kJ/mol
  • 2nd: 1110 kJ/mol
  • 3rd: 1930 kJ/mol
원자반지름경험적: 오후 179.8
공유반지름오후 206±6
Color lines in a spectral range
토륨 스펙트럼선
기타속성
자연발생원시의
결정구조 면심입방(fcc)
Facecentredcubic crystal structure for thorium
음속 가느다란 막대2490 m/s (at 20 °C)
열팽창11.0 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
열전도율54.0W/(m⋅K)
전기 비저항157 nΩ⋅m (at 0 °C)
자기순서상자성의[4]
몰 자기 감수성132.0×10−6 cm3/mol (293 K)[5]
영률79 GPa
전단 탄성률31 GPa
부피 탄성률54 GPa
포아송비0.27
모스 경도3.0
비커스 경도295–685 MPa
브리넬 경도390–1500 MPa
CAS 번호7440-29-1
역사
네이밍북유럽의 천둥신 토르 다음.
디스커버리욘 야콥 베르셀리우스 (1829)
토륨 동위 원소
주동위원소[6] 썩음
흥겨운 ­춤 반감기 (t1/2) 모드 ­ 제품
227 추적하다 18.68 d α 223
228 추적하다 1.9116y α 224
229 추적하다 7917y[7] α 225
230 0.02% 75400y α 226
231 추적하다 25.5시간 β 231
232 100% 1.405x1010 y α 228
233 추적하다 21.83분 β 233
234 추적하다 24.1 d β 234
카테고리: 토륨
참고 문헌

토륨화학 원소입니다. Th 기호와 원자 번호 90이 있습니다. 토륨은 약한 방사성의 가벼운 은 금속으로 공기에 노출되면 올리브 회색을 변색시켜 이산화토륨을 형성합니다. 이것은 적당히 부드럽고 가단성이 있으며 녹는점이 높습니다. 토륨은 +4 산화 상태가 화학을 지배하는 전기양성 악티니드로 반응성이 매우 강하며 미세하게 나누면 공기 중에서 발화할 수 있습니다.

알려진 모든 토륨 동위원소는 불안정합니다. 가장 안정한 동위원소인 Th의 반감기는 140억 5천만 년, 즉 우주의 나이 정도입니다. 알파 붕괴를 통해 매우 천천히 붕괴하고 안정한 Pb에서 끝나는 토륨 계열이라는 붕괴 사슬이 시작됩니다. 토륨과 우라늄은 지구상에서 안정적이거나 거의 안정적인 동위원소가 없는 유일한 원소로서 아직도 원시 원소로서 대량으로 자연적으로 존재합니다.[a] 토륨은 지각에 우라늄보다 3배 이상 풍부할 것으로 추정되며, 희토류 금속을 추출하는 부산물로 주로 모나자이트 모래에서 정제됩니다.

토륨은 노르웨이의 아마추어 광물학자 Morten Thrane Esmark에 의해 1828년에 발견되었고 스웨덴의 화학자 Jöns Jacob Berzelius에 의해 확인되었고 그는 그것을 북유럽의 천둥의 신 토르의 이름을 따서 이름 지었습니다. 첫 번째 응용 프로그램은 19세기 후반에 개발되었습니다. 토륨의 방사능은 20세기의 첫 수십 년 동안 널리 인정되었습니다. 세기 후반에 토륨은 방사능에 대한 우려 때문에 많은 용도로 대체되었습니다.

토륨은 여전히 TIG 용접 전극에서 합금 원소로 사용되고 있지만, 현장에서 다른 조성으로 서서히 대체되고 있습니다. 또한 고급 광학 및 과학 기기의 재료였으며 일부 방송 진공관에 사용되었으며 가스 맨틀의 광원으로 사용되었지만 이러한 용도는 미미하게 되었습니다. 원자로의 핵연료로서 우라늄의 대체재로 제시되어 왔고, 여러 개의 토륨 원자로가 건설되었습니다. 토륨은 마그네슘 강화, 전기 장비의 텅스텐 와이어 코팅, 전기 램프, 고온 도가니, 카메라와 과학 기구 렌즈를 포함한 안경의 텅스텐 입자 크기 조절에도 사용됩니다. 토륨의 다른 용도로는 내열 세라믹, 항공기 엔진전구가 있습니다. 해양 과학은 고대 해양을 이해하기 위해 Pa/230Th 동위원소 비율을 사용했습니다.[8]

벌크 속성

토륨은 적당히 부드럽고 상자성이며 밝은 은 방사성 악티니드 금속으로 구부러지거나 모양을 만들 수 있습니다. 주기율표에서 악티늄의 오른쪽, 프로탁티늄의 왼쪽, 세륨 아래에 놓여 있습니다. 순수 토륨은 매우 연성이며 금속의 경우와 마찬가지로 냉간 압연, 면봉드로잉이 가능합니다.[9] 상온에서 토륨 금속은 면심 입방정계 결정 구조를 가지고 있는데, 고온(1360 °C 이상; 체심 입방정계)과 고압(약 100 GPa; 체심 정방정계)의 두 가지 다른 형태를 가지고 있습니다.[9]

토륨 금속의 벌크 모듈러스(물질의 압축에 대한 저항의 척도)는 54 GPa주석(58.2 GPa)과 거의 같습니다. 알루미늄은 75.2 GPa, 구리는 137.8 GPa, 연강은 160-169 GPa입니다.[10] 토륨은 연강 정도로 단단하기 때문에 가열하면 시트로 말아서 와이어로 당겨질 수 있습니다.[11]

토륨은 우라늄플루토늄의 절반 가까이 밀도가 높고 양쪽보다 단단합니다.[11] 1.4K 이하에서는 초전도 상태가 됩니다.[9] 토륨의 녹는점 1750°C는 악티늄(1227°C)과 프로탁티늄(1568°C)보다 높습니다. 기간 7이 시작될 때, 프랑슘에서 토륨으로 원소들의 녹는점이 증가하는데, 이는 각 원자가 기여하는 비국소화된 전자의 수가 프랑슘에서 1개에서 토륨에서 4개로 증가하기 때문입니다. 전하가 1에서 4로 증가함에 따라 이러한 전자와 금속 이온 사이에 더 큰 인력이 발생합니다. 토륨 다음으로는 토륨에서 플루토늄으로 녹는점이 새롭게 하향하는 경향이 있는데, 이때 f 전자의 수는 약 0개에서 증가합니다.4 ~ 6: 이러한 경향은 5f 및 6d 오비탈의 혼성화가 증가하고 방향성 결합이 형성되어 결정 구조가 더 복잡해지고 금속 결합이 약화되기 때문입니다.[11][12] (토륨 금속의 f-전자 수는 5f ~ 6d 중첩으로 인해 비-정수입니다.)[12] 적어도 밀리그램의 양으로 연구할 수 있는 칼리포르늄까지의 악티니드 중에서 토륨은 녹는점과 끓는점이 가장 높고 밀도는 두 번째로 낮으며 악티늄만이 더 가볍습니다. 토륨의 끓는점 4788°C는 알려진 끓는점을 가진 모든 원소들 중에서 다섯 번째로 높습니다.[b]

토륨의 성질은 시료의 불순물의 정도에 따라 천차만별입니다. 주요 불순물은 보통 이산화토륨입니다. ThO2); 가장 순수한 토륨 표본조차도 보통 이산화탄소의 10분의 1 정도를 포함하고 있습니다.[9] 밀도에 대한 실험적 측정은 11.5에서 11.66g3/cm 사이의 값을 제공합니다. 이 값들은 토륨의 격자 매개변수로부터 계산된 이론적으로 예상되는 11.7g/cm의3 값보다 약간 낮으며, 아마도 주조될 때 금속에 미세한 공극이 형성되기 때문일 것입니다.[9] 이 값들은 이웃 악티늄(10.1g/cm3)과 프로트악티늄(15.4g/cm3) 사이에 위치하며, 초기 악티니드의 경향의 일부입니다.[9]

토륨은 다른 많은 금속들과 합금을 형성할 수 있습니다. 소량의 토륨을 첨가하면 마그네슘의 기계적 강도가 향상되며, 토륨-알루미늄 합금은 제안된 미래의 토륨 원자로에서 토륨을 저장하는 방법으로 고려되어 왔습니다. 토륨은 크롬, 우라늄과 공융혼합물을 형성하는데, 세륨의 크기가 가벼워 고체 상태와 액체 상태 모두에서 완전히 혼화성입니다.[9]

동위 원소

비스무트까지 2개의 원소(원소 83)를 제외한 모든 원소는 모든 용도에서 실질적으로 안정한 동위 원소("classical stable")를 가지고 있으며, 예외는 테크네튬프로메튬(원소 43과 61)입니다. 폴로늄(원소 84) 이후의 모든 원소는 측정 가능한 방사성을 띠고 있습니다. 232이것은 비스무트(다른 하나는 U)를 넘어 수십억 년 단위로 측정되는 반감기를 가진 두 핵종 중 하나입니다. 반감기는 140억 5천만 년으로 지구 나이의 약 3배이며 우주 나이보다 약간 더 깁니다. 지구 형성에 존재하는 토륨의 5분의 4가 현재까지 생존해 있습니다.[14][15][16] 232이것은 자연에서 대량으로 발생하는 토륨의 유일한 동위원소입니다.[14] 그 안정성은 142개의 중성자를 가진 닫힌아껍질 덕분입니다.[17][18] 토륨은 원자량 232.0377±0.0004로 특징적인 육상 동위원소 조성을 가지고 있습니다.[2] 표준 원자량이 결정되기에 충분한 양으로 지구에서 발생하는 단 4개의 방사성 원소(비스무트, 프로탁티늄, 우라늄과 함께) 중 하나입니다.[2]

토륨 핵은 강한 핵력이 양성자 사이의 전자기적 반발력을 극복하지 못하기 때문에 알파 붕괴에 취약합니다.[19] Th의 알파 붕괴는 질량수가 4로 나뉘는 동위원소를 포함하는 4n 붕괴 사슬을 시작합니다(따라서 이름은 토륨 계열이라고도 합니다). 이 연속적인 알파와 베타 붕괴의 연쇄는 Th에서 Ra로의 붕괴로 시작하여 Pb에서 종결됩니다.[14] 토륨이나 그 화합물의 어떤 샘플도 탈륨, , 비스무트, 폴로늄, 라돈, 라듐, 악티늄의 동위 원소인 이 딸들의 흔적을 포함하고 있습니다.[14] 천연 토륨 샘플을 화학적으로 정제하여 유용한 딸 핵종을 추출할 수 있는데, 이를 Pb라고 하는데, 이는 암 치료위한 핵의학에 사용됩니다.[20][21] (18.68일의 반감기를 가진 알파 에미터)227표적 알파 치료법과 같은 암 치료에도 사용될 수 있습니다.[22][23][24] 232또한 매우 가끔 알파 붕괴가 아닌 자발적인 핵분열을 겪으며, 핵분열 생성물로 형성된 제논 가스가 광물에 존재한다는 증거를 남겼지만, 이 과정의 부분 반감기는 10년21 이상으로 매우 크며 알파 붕괴가 우세합니다.[25][26]

Ball-and-arrow presentation of the thorium decay series
Th의 4n 붕괴 사슬, 흔히 "토륨 시리즈"라고 불리는

총 32개의 방사성 동위원소가 특성화되었으며, 질량은 207에서[27] 238까지 다양합니다.[25] Th 다음으로는 Th(75,380년), Th(7917년), Th(1.92년), Th(24.10일), Th(18.68일) 순입니다. 이 모든 동위원소는 Th, U, U, Np의 붕괴 사슬에 존재하기 때문에 자연계에서 미량의 방사성 동위원소로 발생합니다. 이들 중 마지막 동위원소는 반감기가 214만 년으로 짧기 때문에 자연계에서 오랫동안 멸종되었지만 우라늄 광석에서 중성자 포획으로 인해 미량으로 지속적으로 생성됩니다. 나머지 토륨 동위 원소들은 모두 반감기가 30일 미만이고 대부분은 10분 미만입니다.[14] 233Th(반수명 22분)는 자연 Th의 중성자 활성화의 결과로 자연적으로 발생합니다.[28]

깊은 바다에서는 동위원소 Th가 천연 토륨의 0.02%를 차지합니다.[6] 이것은 모체 U가 물에 용해되지만 이것은 용해되지 않고 침전물에 침전되기 때문입니다. 토륨 농도가 낮은 우라늄 광석을 정제하여 4분의 1 이상이 Th 동위원소인 그램 크기의 토륨 샘플을 생산할 수 있습니다. 이것은 U.[25]의 딸들 중 한 명입니다. 국제 순수 응용 화학 연합 (IUPAC)은 2013년 토륨을 이핵 원소로 재분류했습니다; 그것은 이전에 단핵 원소로 여겨졌습니다.[29]

토륨은 세 가지 알려진이성질체(또는 준안정 상태), Th, Th, Th를 가지고 있습니다. 229m7.6±0.5 eV로 측정된 모든 [30]이성질체 중 가장 낮은 알려진 여기 에너지를 가지고 있습니다. 이것은 매우 낮아서 이성질체 전이를 겪을 때 방출되는 감마선은 자외선 범위에 있습니다.[31][32][c] Th에서 Th로의 핵 전이는 핵 시계를 위해 조사되고 있습니다.[32]

토륨의 서로 다른 동위원소는 화학적으로 동일하지만 물리적 특성이 약간 다릅니다. 예를 들어 순수한 Th, Th, Th의 밀도는 각각 11.5, 11.6, 11.6, 11.7g/cm로3 예상됩니다.[34] 동위 원소 Th는 2839 kg의 맨 임계 질량으로 핵분열이 가능할 것으로 예상되지만, 강철 반사기의 경우 이 값이 994 kg까지 떨어질 수 있습니다.[34][d] 232이것은 핵분열이 되지 않지만 중성자 포획과 그에 따른 베타 붕괴에 의해 핵분열성 U로 전환될 수 있기 때문에 비옥합니다.[34][35]

방사성 연대 측정

두 가지 방사성 연대측정법은 토륨 동위원소를 포함합니다. 우라늄-토륨 연대측정법U 대 Th의 붕괴에 기초한 우라늄-토륨 연대측정법과 Th 대 Th의 비율을 측정하는 이온-토륨 연대측정법입니다.[e] 이것들은 이것이 원시 방사성 동위원소라는 사실에 의존합니다. 그러나 이것은 U의 붕괴 사슬에서 중간 붕괴 생성물로서만 발생합니다.[36] 우라늄-토륨 연대 측정은 지구의 나이에 비해 U와 Th의 반감기가 짧기 때문에 비교적 짧은 거리에 있는 과정입니다. 이것은 또한 U가 Th로 알파 붕괴되는 자매 과정을 수반하며, 이것은 매우 빠르게 장수하는 Pa가 됩니다. 그리고 이 과정은 우라늄과 thor늄의 연대 측정 결과를 확인하는 데 자주 사용됩니다. 우라늄-토륨 연대 측정은 일반적으로 스펠레오템이나 산호와 같은 탄산칼슘 물질의 연대를 측정하는 데 사용되는데, 우라늄은 해양 바닥 퇴적물에 선택적으로 침전되는 토륨과 프로탁티늄보다 물에 더 잘 용해되기 때문입니다. 이 계획은 수십만 년의 범위를 가지고 있습니다.[36][37] 이오늄-토륨 연대 측정은 관련 과정으로, 토륨의 불용성(Th와 Th 둘 다)을 이용하여 바다 퇴적물에 존재함으로써 Th 대 Th의 비율을 측정하여 이러한 퇴적물을 현재까지 생성합니다.[38][39] 이 두 연대 측정 방법 모두 퇴적층이 형성된 기간 동안 Th의 비율이 일정하고, 퇴적물이 우라늄의 붕괴로 인한 기여 이전에 이미 토륨을 포함하지 않았으며, 토륨이 퇴적층 내에서 이동할 수 없다고 가정합니다.[38][39]

화학

토륨 원자에는 90개의 전자가 있으며, 그중 4개는 원자가 전자입니다. 원자가 전자가 차지하는 원자 궤도는 이론적으로 5f, 6d, 7s, 7p의 네 가지입니다.[40] 토륨이 주기율표의 f-블록에 위치하고 있음에도 불구하고, 초기 악티니드의 5f와 6d22 서브쉘은 에너지가 란타니드의 4f와 5d 서브쉘보다 훨씬 더 가깝기 때문에, 토륨의 6d 서브쉘은 5f 서브쉘보다 에너지가 낮으며, 그것의 5f 서브쉘은 채워진 6s 및 6p 서브쉘에 의해 잘 shielded되지 않고 불안정하기 때문입니다. 는 상대론적 효과로 인해 주기율표 하단 부근에서 더 강해지고, 특히 상대론적 스핀-궤도 상호작용 때문입니다. 토륨의 5f, 6d, 7s 에너지 준위의 근접성은 토륨이 거의 항상 4개의 원자가 전자를 모두 잃고 가능한 가장 높은 산화 상태인 +4에서 발생합니다. 이것은 +4도 가능한 가장 높은 상태이지만 +3이 중요한 역할을 하고 더 안정한 란타넘족 동족 세륨과는 다릅니다. 토륨은 이온화 에너지와 산화 환원 전위에서 세륨보다 전이 금속 지르코늄 및 하프늄과 훨씬 더 유사하며, 따라서 화학적으로도 전이 금속과 같은 행동은 악티늄에서 아메리슘에 이르기까지 악티늄 계열의 전반부에서 표준입니다.[41][42][43]

Crystal structure of fluorite
이산화 토륨은 불철석 결정 구조를 가지고 있습니다.
Th4+2−: __ / O: __

기체 토륨 원자에 대한 비정상적인 전자 구성에도 불구하고 금속 토륨은 상당한 5f 관여를 보여줍니다. 페르미 수준 이상의 5f 오비탈을 가진 [Rn]6d7s22 구성을 가진 토륨의 가상의 금속 상태는 4족 원소 티타늄, 지르코늄 및 하프늄처럼 육각형으로 밀접하게 포장되어야 하며 실제와 같이 면 중심 입방체가 아닙니다. 실제 결정 구조는 토륨이 야금학적으로 진정한 악티니드임을 증명하는 5f 상태가 발동되어야만 설명할 수 있습니다.[12]

4가 토륨 화합물은 일반적으로 은이나 납과 같이 무색이거나 노란색을 띄는데, 4+ Thion이 6d 전자에 대해 5가 없기 때문입니다.[11] 따라서 토륨 화학은 대체로 안정적인 비활성 기체 구성을 가진 단일 반자성 이온을 형성하는 전기 양성 금속의 화학으로 토륨과 s-블록의 주요 그룹 원소 사이의 유사성을 나타냅니다.[44][f] 토륨과 우라늄은 실험실에서 특별한 취급이 필요 없을 정도로 방사능이 낮기 때문에 방사성 원소 중에서 가장 많이 조사되고 있습니다.[45]

반응성

토륨은 반응성이 높고 양전성 금속입니다. Th4+/Th 커플의 표준 환원 전위는 -1.90V로 지르코늄이나 알루미늄보다 다소 전기 양극성이 높습니다.[46] 미세하게 분할된 토륨 금속은 공기 중에서 자발적으로 발화되는 발열성을 나타낼 수 있습니다.[9] 공기 중에서 가열하면 토륨이 점화되어 찬란한 백색광과 함께 연소하여 이산화수소를 생성합니다. 대개 순수 토륨과 공기의 반응은 느리지만 몇 달 후 부식이 일어날 수도 있습니다. 대부분의 토륨 샘플은 다양한 정도의 이산화수소로 오염되어 부식이 크게 가속화됩니다.[9] 그러한 샘플은 천천히 변색되어 회색이 되고 마침내 표면이 검게 됩니다.[9]

토륨은 표준 온도와 압력에서 물의 공격을 천천히 받지만, 염산을 제외한 대부분의 일반 산에서는 쉽게 녹지 않으며, 여기서 녹아서 ThO(OH,Cl)H의 검은색 불용성 잔기를 남깁니다.[9][47] 소량의 촉매불화물 또는 플루오로실리케이트 이온이 포함된 농축 질산에 용해되며,[9][48] 이들이 존재하지 않으면 우라늄 및 플루토늄과 마찬가지로 질산염에 의한 패시베이션이 발생할 수 있습니다.[9][49][50]

Crystal structure of thorium tetrafluoride
사불화토륨의 결정구조
Th4+: __ / F: __

무기화합물

토륨과 비금속의 이원화합물은 대부분 원소를 함께 가열하여 제조할 수 있습니다.[51] 공기 중에서는 토륨이 연소하여 불철석 구조를 가진 ThO2 생성됩니다.[52] 이산화토륨은 불응성 물질로 알려진 산화물 중 가장 높은 녹는점(3390°C)을 가지고 있습니다.[53] 다소 흡습성이 있어 물이나 많은 기체와 쉽게 반응하며,[54] 불소가 있으면 진한 질산에 쉽게 녹습니다.[55]

공기 중에서 가열될 때 이산화 토륨은 강렬한 파란색 빛을 방출합니다. ThO2 더 가벼운 상동체인 이산화 세륨(CeO2, ceria)과 혼합될 때 빛은 흰색이 됩니다. 이것이 이전에 가스 맨틀에 일반적으로 적용된 근거입니다.[54] 이 효과를 위해서는 불꽃이 필요하지 않습니다. 1901년에 뜨거운 벨스바흐 가스 맨틀(ThO2 1%의 CeO2 사용)이 가연성 가스와[which?] 공기의 차가운 점화되지 않은 혼합물에 노출되었을 때 "완전한 빛" 상태를 유지한다는 것이 발견되었습니다.[56] 이산화토륨이 방출하는 빛은 같은 온도에서 백열에서 예상되는 흑체 방출보다 파장이 더 크며, 이를 광발광이라고 합니다. ThO2 : Ce가 화염에서 고농도로 나타나는 활성산소의 재결합을 위한 촉매 역할을 하기 때문에 발생하며, 이들의 탈진은 많은 양의 에너지를 방출합니다. 가스맨틀과 마찬가지로 이산화세륨 1%를 첨가하면 스펙트럼의 가시 영역에서 방출도가 증가하여 효과를 높이지만, 토륨과 달리 세륨은 여러 산화 상태에서 발생할 수 있기 때문에, 전하와 이에 따른 가시적인 방사율은 발견되는 불꽃의 영역에 따라 달라집니다(이러한 영역은 화학 성분이 다르므로 산화 또는 환원 정도가 달라짐).[56]

, 셀레늄, 텔루륨과 함께 여러 쌍성 토륨 칼코게나이드와 옥시 칼코게나이드도 알려져 있습니다.[57]

네 가지 토륨 테트라할라이드는 모두 알려져 있으며 일부 저가 브로마이드와 요오드화물도 알려져 있습니다.[58] 테트라할라이드는 모두 물과 같은 극성 용매에 쉽게 용해되는 8배위 흡습성 화합물입니다.[59] 많은 관련 폴리할라이드 이온도 알려져 있습니다.[58] 사불화토륨은 사불화 지르코늄이나 사불화 하프늄과 같은 단사정계 결정 구조를 가지고 있으며, 여기서 Th4+ 이온은 다소 왜곡된 정사각형 반원뿔에서 F 이온과 배위되어 있습니다.[58] 다른 네발동물들은 대신 십이면체 기하학을 가지고 있습니다.[59] 저요오드화ThI3(검은색) 및 ThI2(금색)는 토륨 금속으로 테트라요오드화물을 환원시켜 제조할 수도 있습니다. 이들은 Th(III) 및 Th(II)를 포함하지 않고 대신 Th4+ 포함하며 전기화물 화합물로서 보다 명확하게 공식화될 수 있습니다.[58] 알칼리 금속, 바륨, 탈륨, 암모늄과 함께 많은 폴리나리 할라이드는 불화토륨, 염화물, 브롬화물로 알려져 있습니다.[58] 예를 들어, 플루오르화칼륨과 불산으로 처리하면4+, Th는 불용성 염인2 K6[ThF](헥사플루오르화칼륨(IV))으로 침전되는 착체 음이온 [ThF6](2−헥사플루오르화칼륨(IV))[48]을 형성합니다.

토륨 붕화물, 탄화물, 규화물, 질화물 등은 우라늄이나 플루토늄과 같은 불응성 물질이기 때문에 가능한 핵연료로 주목받아 왔습니다.[51] 더 무거운 네 개의 프릭토겐(, 비소, 안티몬, 비스무트)도 모두 2족 토륨 화합물을 형성합니다. 토륨 게르마나이드도 알려져 있습니다.[60] 토륨은 수소와 반응하여 7.5~8K 미만의 초전도 수소화물 ThH2 ThH415 형성하는데, 토륨은 표준 온도와 압력에서 금속처럼 전기를 통합니다.[61] 수소화물은 열적으로 불안정하고 공기나 습기에 노출되면 쉽게 분해됩니다.[62]

Structure of thorocene
토로세의 샌드위치 분자 구조

배위화합물

산성 수용액에서 토륨은 트라이앵글 각기둥 분자기하학을 갖는 4양성 수용액 [Th(HO2)]94+으로 발생합니다.[63][64] pH < 3에서 토륨 염의 용액은 이 양이온에 의해 지배됩니다.[63] Thion4+ 4양성 악티니드 이온 중 가장 크며 배위수에 따라 0.95에서 1.14 Å 사이의 반지름을 가질 수 있습니다.[63] 황산보다 약간 강한 높은 전하로 인해 상당히 산성입니다. 따라서 pH 3 이하의 용액에서 주로 [Th3+2(OH)]26+로 가수분해 및 중합되는 경향이 있습니다. 그러나 더 알칼리성 용액에서 중합은 수산화 젤라틴 Th(4OH)가 형성되고 침전될 때까지 계속됩니다(평형에 도달하는 데 몇 주가 걸릴 수 있지만, 침전 전에 중합이 느려지기 때문에 일반적으로 평형에 도달하는 데 일반적으로 몇 주가 걸릴 수 있습니다).[65] 단단한 루이스4+ 산으로서 Th는 산소 원자를 공여체로 하는 단단한 리간드를 선호합니다. 황 원자를 공여체로 하는 복합체는 덜 안정적이고 가수분해되기 쉽습니다.[41]

토륨의 크기가 크기 때문에 높은 배위수가 규칙입니다. 질산토륨 펜타하이드레이트는 배위번호 11, 옥살레이트 테트라하이드레이트는 배위번호 10, 보로하이드라이드(맨해튼 프로젝트에서 처음 준비)는 배위번호 14의 첫 번째 예입니다.[65] 이 토륨염은 물과 극성 유기 용매에 대한 용해도가 높은 것으로 알려져 있습니다.[11]

과염소산염, 황산염, 아황산염, 질산염, 탄산염, 인산염, 바나듐산염, 몰리브덴산염, 크롬산염과 같은 다원자 음이온을 갖는 많은 무기 토륨 화합물과 이들의 수화된 형태가 알려져 있습니다.[66] 이들은 토륨 정화와 핵폐기물 처리에 중요하지만, 특히 구조적 특성과 관련하여 대부분 아직 완전히 특성화되지 않았습니다.[66] 예를 들어, 질산토륨은 수산화토륨과 질산을 반응시켜 생성되는데, 이것은 물과 알코올에 용해되며 토륨과 그 화합물의 정화에 중요한 중간체입니다.[66] 옥살산염, 구연산염, EDTA와 같은 유기 리간드를 가진 토륨 복합체는 훨씬 더 안정적입니다. 토륨을 함유한 천연수에서, 무기 리간드의 농도가 유기 리간드의 농도보다 훨씬 높은 경우에도, 유기 토륨 착물은 무기 착물보다 일반적으로 10배 높은 농도로 발생합니다.[63]

Piano-stool molecule structure of (η8-C8H8)ThCl2(THF)2
(η-CH)ThCl(THF)의 피아노-stool 분자 구조

2021년 1월, 중심 토륨 양이온에 의해 안정화된 12개의 비스무트 원자로 구성된 큰 금속 클러스터 음이온에서 방향족성이 관찰되었습니다.[67] 이 화합물은 이전에 알려진 많은 방향족 금속 클러스터와 달리 놀랍게도 안정적인 것으로 나타났습니다.

유기토륨 화합물

유기토륨 화합물에 대한 연구의 대부분은 사이클로펜타디엔일 복합체사이클로옥타테트라에닐에 초점을 맞추고 있습니다. 초기 및 중기의 많은 악티니드(아메리슘까지, 큐륨도 예상됨)와 마찬가지로 토륨은 시클로옥타테트라에니드 복합체를 형성합니다: 황색 Th(CH88),2 로세. 그것은 더 잘 알려진 유사 우라늄 화합물인 우라노세동형입니다.[68] 드라이아이스의 온도에서 테트라하이드로퓨란(THF)에서 사염화토륨288 KCH를 반응시키거나, 사염화토륨과 MgCH88 반응시켜 제조할 수 있습니다.[68] 공기 중에서는 불안정하고 물이나 190℃에서 분해됩니다.[68] 피아노 스툴 구조를 가지고 있고 테트라하이드로퓨란의 사염화토륨과 토로센을 반응시켜 만들어진 (η-CH)ThCl(THF)과 같은 하프 샌드위치 화합물도 알려져 있습니다.

사이클로펜타디엔일 중 가장 간단한 것은 Th(CH55)3Th(CH55)입니다.4 많은 유도체들이 알려져 있습니다. 전자(보라색과 녹색 두 가지 형태)는 포름알데히드 +3 산화 상태의 토륨의 드문 예이며, 포름알데히드 +2 산화 상태는 유도체에서 발생합니다.[68][69][70] 염화물 유도체 [Th(CH55)3Cl]사용되는55 KCH를 제한하는 사염화 토륨을 가열함으로써 제조됩니다(다른 1가 금속 사이클로펜타디엔일 사용 가능). 알킬아릴 유도체는 염화물 유도체로부터 제조되며 Th-C 시그마 결합의 특성을 연구하는 데 사용되었습니다.[69]

다른 유기토륨 화합물은 잘 연구되지 않았습니다. 테트라벤질토륨, Th(CHCH) 및 테트라알릴토륨, Th(CHCH=CH)는 공지되어 있으나, 그 구조는 결정되지 않았습니다. 그것들은 실온에서 천천히 분해됩니다. 토륨은 단일 캡핑된 삼각형 각형 음이온 [Th(CH3)],73− 헵타메틸토레이트(IV)를 형성하며, 이는 염을 형성합니다 [Li(tmeda)].3[Th(CH3)7] (tmeda = (CH3)2NCH2CH2N(CH3)2). 메틸기 하나는 토륨 원자에만 붙어 있고(Th–C 거리 257.1pm), 나머지 6개는 리튬과 토륨 원자를 연결하고(Th–C 거리 265.5–276.5pm), 용액에서 동등하게 작용합니다. 테트라메틸토륨, Th(CH3)4는 알려져 있지 않지만, 그 부가물들포스핀 리간드에 의해 안정화됩니다.[41]

발생

형성

232이것은 현재의 형태로 존재해 온 원시 핵종으로, r-과정 중에 형성되었으며, 아마도 초신성과 중성자별의 결합에서 발생할 것입니다. 이 폭력적인 사건들은 그것을 은하계 전체에 흩어지게 했습니다.[71][72] "r"이라는 글자는 "급속한 중성자 포획"을 의미하며, 중성자 점적선을 거슬러 올라가며 빠르게 중성자를 포획하는 코어 붕괴 초신성에서 발생합니다. 중성자는 생성된 핵종이 안정을 향해 베타 붕괴할 수 있는 것보다 훨씬 더 빨리 포획되기 때문입니다. 중성자 포획은 높은 원자수에서 하전 입자 사이의 상호작용을 어렵게 하는 쿨롱 장벽 증가와 Fe를 넘어 핵융합이 흡열이라는 사실 때문에 별들이 철을 넘어 원소를 합성할 수 있는 유일한 방법입니다.[73] Bi를 지나 안정성이 갑자기 상실되었기 때문에 r-과정은 토륨과 우라늄을 생성할 수 있는 유일한 항성 핵합성 과정입니다. 다른 모든 과정들은 너무 느리고 중간 핵들은 이 원소들에 도달하기에 충분한 중성자를 포획하기 전에 알파 붕괴됩니다.[71][74][75]

Histogram of estimated abundances of the 83 primordial elements in the Solar system
원자 수에 따라 태양계 83개의 원시 원소의 상대적 존재비를 로그 스케일로 표시하고 실리콘의 경우 10으로6 표준화했습니다. 원자번호 90의 토륨은 가장 희귀한 원소 중 하나입니다.[71]

토륨은 r-과정에서만 생성될 수 있는 두 원소 중 하나이고(다른 하나는 우라늄), 그리고 생성되는 순간부터 서서히 붕괴되고 있기 때문에 우주에서 가장 희귀한 원소 중 하나입니다. 토륨보다 더 희귀한 원시 원소는 우라늄뿐만 아니라 무거운 백금족 금속 주변의 r-과정 풍부도의 세 번째 정점 직전의 홀수 원소인 툴륨, 루테튬, 탄탈륨, 레늄뿐입니다.[71][73][g] 아주 먼 과거에는 플루토늄과 큐륨 동위 원소의 붕괴로 토륨과 우라늄의 풍부함이 농축되었고, 토륨은 U에서 Th로의 붕괴와 U의 자연 고갈로 우라늄에 비해 농축되었지만, 이러한 공급원들은 오래 전부터 붕괴되어 더 이상 기여하지 않습니다.[76]

토륨은 지각에서 훨씬 더 풍부합니다: 토륨은 8.1g/의 풍부함으로 가장 풍부한 중원소 중 하나이며, 납(13g/톤)만큼 풍부하고 주석(2.1g/톤)보다 더 풍부합니다.[77] 토륨이 중심부로 가라앉지 않는 산화물 광물을 형성할 가능성이 높기 때문인데, 일반적으로 산소와 결합하여 발견된다는 의미로 골드슈미트 분류에서는 석영으로 분류됩니다. 일반적인 토륨 화합물도 물에 잘 녹지 않습니다. 따라서 지구상에 존재하는 불응성 원소들이 태양계 전체와 같은 상대적 존재비를 가지고 있음에도 불구하고, 지각에는 무거운 백금족 금속보다 더 접근하기 쉬운 토륨이 존재합니다.[78]

Heat produced by the decay of K-40, Th-232, U-235, U-238 within the Earth over time
Th(자외선)의 붕괴로 인한 복사열 지구 내부 예산의 주요 원인입니다. 이 열을 제공하는 4개의 주요 핵종 중 Th는 토륨보다 빨리 붕괴됨에 따라 가장 많은 열을 제공하기 위해 성장했습니다.[79][80][81][82]

온 어스

토륨은 지각에서 41번째로 풍부한 원소입니다. 천연 토륨은 보통 거의 순수한 Th로 토륨 중 가장 오래 살고 안정적인 동위원소로 반감기가 우주의 나이에 필적합니다.[25] 그것의 방사성 붕괴는 지구 내부 열에 대한 단일 원인 중 가장 큰 것입니다. 다른 주요 원인은 수명이 짧은 원시 방사성 핵종으로, 그들의 기여가 낮은 순서대로 U, K, U입니다. (지구가 형성될 당시, K와 U는 짧은 반감기 덕분에 훨씬 더 많은 기여를 했지만, 그들은 더 빨리 붕괴되어 Th와 U의 기여가 우세하게 되었습니다.)[83] 토륨의 붕괴는 지구의 토륨 함량의 점진적인 감소를 설명합니다: 이 행성은 현재 지구가 형성될 때 존재하는 양의 약 85%를 가지고 있습니다.[53] 다른 천연 토륨 동위 원소들은 수명이 훨씬 짧으며, 이들 중 오직 이것만이 보통 검출 가능하며, 모체 U와 세속적인 평형 상태에서 발생하며 천연 토륨의 최대 0.04%를 차지합니다.[25][h]

토륨은 대부분의 광물에서 미량의 성분으로만 발생하며, 이 때문에 이전에는 희귀한 것으로 여겨졌습니다.[85][86] 자연계에서 토륨은 +4 산화 상태에서 우라늄(IV), 지르코늄(IV), 하프늄(IV), 세륨(IV)과 함께 발생하며, 이온 반경이 비슷한 스칸듐, 이트륨, 3가 란타넘족과 함께 발생합니다.[85] 토륨의 방사능 때문에 그것을 포함한 광물들은 종종 변성(무정형)되며, 토륨에 의해 생성된 알파 방사선에 의해 결정 구조가 손상됩니다.[87] 극단적인 예로는 에카나이트, (Ca,Fe,Pb)(2Th,U)SiO820 있으며, 이는 함유된 토륨으로 인해 거의 발생하지 않습니다.[88]

모나자이트(다양한 희토류 원소의 주요 인산염)는 토륨의 가장 중요한 상업적 공급원입니다. 토륨은 전 세계적으로 대규모 퇴적물에서 발생하는데, 주로 인도, 남아프리카, 브라질, 호주 및 말레이시아에서 발생하기 때문입니다. 평균적으로 약 2.5%의 토륨을 함유하고 있지만 일부 퇴적물은 최대 20%[85][89]까지 함유할 수 있습니다. 모나자이트는 화학적으로 반응성이 없는 광물로 노란색 또는 갈색 모래로 발견되며 반응성이 낮기 때문에 토륨을 추출하기가 어렵습니다.[85] Allanite(각종 금속의 키플리 실리케이트-수산화물)는 토륨 0.1~2%, 지르코늄(키플리 지르코늄 실리케이트, ZrSiO4)은 0.4%까지 가질 수 있습니다.[85]

이산화토륨은 희귀 광물 토리아나이트로 발생합니다. 이산화 우라늄과 동형이기 때문에 이 두 가지 일반적인 악티니드 이산화물은 고체 용액을 형성할 수 있으며 ThO2 함량에 따라 광물의 이름이 달라집니다.[85][i] 토라이트(Chiefly torium silicate, ThSiO4)도 토륨 함량이 높고 토륨이 처음 발견된 광물입니다.[85] 규산토륨 광물에서 ThSiO4-4 이온은 각각 M(여기서 M = Sc, Y 또는 Ln) 및 인산염(PO3-4) 이온으로 대체되는 경우가 많습니다. 토륨은 이산화토륨의 불용성이 크기 때문에 방출되면 대개 환경을 통해 빠르게 퍼지지 않습니다. Thion4+ 특히 산성 토양에서 용해되며 이러한 조건에서는 토륨 농도가 더 높아질 수 있습니다.[53]

역사

Thor raising his hammer in a battle against the giants
토르 거인들과의 싸움 (1872) 몰텐 에스킬 윙게의; 북유럽의 천둥의 신 토르가 거인들과의 전투에서 망치 raising니르를 들어올립니다.

오보

1815년 스웨덴의 화학자 욘스 야콥 베르셀리우스는 스웨덴 중부 파룬에 있는 구리 광산에서 특이한 가돌리나이트 샘플을 분석했습니다. 그는 흰 광물이 함침된 흔적을 발견했는데, 이 흔적을 조심스럽게 알 수 없는 원소의 흙(현대 화학 명명법에서 산화물)이라고 추정했습니다. 베르셀리우스는 이미 세륨셀레늄이라는 두 원소를 발견했지만, 한 번은 대중의 실수를 저질렀고, 새로운 원소인 가늄을 발표했는데, 이것이 산화아연으로 밝혀졌습니다.[91] 베르셀리우스는 1817년에[92] 추정되는 원소를 "토륨"이라고 이름 지었고, 그것의 산화물은 북유럽의 천둥의 토르의 이름을 따서 "토리나"라고 추정했습니다.[93] 1824년, 노르웨이의 베스트-아그데르에서 같은 광물의 매장량이 더 발견된 후, 그는 그의 발견을 철회했습니다. 그 광물(나중에 제노타임으로 명명된)이 대부분 이트륨 오르토인산염이라는 것이 증명되었기 때문입니다.[35][91][94][95]

디스커버리

1828년, Morten Thrane Esmark는 노르웨이 텔레마크 카운티의 Løvøya 섬에서 검은 광물을 발견했습니다. 그는 노르웨이의 성직자이자 아마추어 광물학자로 텔레마르크에서 광물을 연구했고 그곳에서 대리로 일했습니다. 그는 흔히 이 표본과 같은 가장 흥미로운 표본을 저명한 광물학자이자 크리스티아니아 왕립 프레드릭 대학(오늘날 오슬로라고 불리는)의 광물학 및 지질학 교수인 아버지 옌스 에스마르크에게 보냈습니다.[96] 장로 에스마르크는 알려진 광물이 아니라고 판단하고 베르셀리우스에게 샘플을 보내 검사를 받게 했습니다. 베르셀리우스는 그것이 새로운 원소를 함유하고 있다고 판단했습니다.[35] 그는 1829년 칼륨 금속으로 K[ThF5] (Pentafluorothate(IV))를 환원시켜 불순한 시료를 분리한 연구 결과를 발표했습니다.[97][98][99] 베르셀리우스는 이전에 추정했던 원소 발견의[97][100] 이름을 재사용하고, 그 원천을 광물 토라이트라고 이름 지었습니다.[35]

Jöns Jacob Berzelius
토륨을 새로운 원소로 처음 확인한 욘스 야콥 베르셀리우스

베르셀리우스는 새로운 금속과 그 화합물의 초기 특성을 몇 가지 만들었는데, 그는 산화토륨의 토륨-산소 질량비가 7.5(실제 값은 ~7.3)라고 정확하게 결정했지만, 그는 새로운 원소가 4가가 아닌 2가라고 가정했고, 따라서 원자 질량이 7이라고 계산했습니다.산소의 5배(120 amu), 실제로는 15배나 큽니다.[j] 그는 토륨이 세륨보다 앞서고 전기 양성에서 지르코늄보다 뒤에 있는 매우 전기 양성인 금속이라고 판단했습니다.[101] 금속 토륨은 1914년 네덜란드의 기업가 Dirk Lely Jr.와 Lodewijk Hamberg에 의해 처음으로 분리되었습니다.[k]

초기화학분류

1869년 드미트리 멘델레예프가 발표한 주기율표에서 토륨과 희토류 원소는 알칼리 토금속 뒤의 각 수직 주기가 끝날 때마다 표 본체 밖에 놓여 있었습니다. 이는 토륨과 희토류 금속이 2가라는 당시의 믿음을 반영한 것입니다. 희토류는 대부분 3가, 토륨은 4가라는 나중의 인식으로 멘델레예프는 세륨과 토륨을 IV족으로 옮겼는데, 세륨의 최대 산화 상태가 +4였기 때문에 현대의 탄소기(14족)와 티타늄기(4족)도 포함되어 있었습니다.[104][105] 세륨은 곧 표의 본체에서 제거되어 별도의 란타넘 계열에 놓이게 되었고, 토륨은 티타늄과 지르코늄과 같은 가벼운 동족체와 유사한 특성을 가지고 있었기 때문에 4족이 남게 되었습니다.[106][l]

첫번째 용도

Gas mantle
제2차 세계 대전 이산화 토륨 가스 맨틀

토륨이 1828년에 처음으로 발견된 것은 1885년 오스트리아의 화학자아우어벨스바흐가 가스 연료를 연소시켜 가열할 때 산화토륨의 백년대계에서 빛을 생성하는 휴대용 광원인 가스 맨틀을 발명한 이후의 일입니다.[35] 이후 세라믹, 탄소 아크 램프, 내열 도가니, 암모니아를 질산으로 산화시키는 것과 같은 산업 화학 반응의 촉매로서 토륨과 그 화합물에 대한 많은 응용이 발견되었습니다.[107]

방사능

토륨은 1898년 독일의 화학자 게르하르트슈미트에 의해 처음으로 방사성을 띠는 것으로 관측되었고, 그 해 말 폴란드계 프랑스 물리학자 마리 퀴리에 의해 독립적으로 관측되었습니다. 이 원소는 1896년 프랑스 물리학자 앙리 베크렐이 우라늄에서 방사능을 발견한 이후 두 번째로 방사능이 발견된 원소였습니다.[108][109][110] 1899년부터 뉴질랜드의 물리학자 어니스트 러더퍼드와 미국의 전기공학자 로버트 보위 오웬스는 토륨에서 나오는 방사선을 연구했습니다. 초기 관찰에 따르면 토륨은 상당히 다양했습니다. 이러한 변화는 토륨의 단명한 기체 딸로부터 온 것으로 밝혀졌으며, 그들은 새로운 원소로 밝혀졌습니다. 이 원소는 현재 우라늄이 아닌 토륨의 딸로 자연에서 발견된 희귀한 방사성 원소 중 유일하게 라돈이라는 이름이 붙었습니다.[111]

라돈의 기여를 설명한 후, 현재 영국의 물리학자 프레드릭 소디와 함께 일하고 있는 러더퍼드는 1900년부터 1903년 사이의 작업에서 토륨이 시간이 지남에 따라 고정된 속도로 어떻게 붕괴되는지를 보여주었습니다. 이 관찰을 통해 반감기방사능 붕괴 이론을 이끈 알파 입자 실험의 결과 중 하나로 밝혀졌습니다.[112] 방사능의 생물학적 효과는 1903년에 발견되었습니다.[113] 새로 발견된 방사능 현상은 과학자들과 일반 대중 모두를 흥분시켰습니다. 1920년대에 토륨의 방사능은 류머티즘, 당뇨병, 성적 발기부전의 치료제로 홍보되었습니다. 1932년, 방사능의 건강 영향에 대한 연방 조사 후, 이러한 사용의 대부분이 미국에서 금지되었습니다.[114] 미국에서 1만 명이 엑스레이 진단을 받는 동안 토륨 주사를 맞았는데, 이들은 나중에 백혈병과 염색체 이상 등 건강상의 문제를 겪는 것으로 드러났습니다.[53] 방사능에 대한 대중의 관심은 1930년대 말까지 감소했습니다.[114]

Glenn T. Seaborg
글렌 T. f-블록에서 토륨의 위치를 파악한 시보그

추가구분

19세기 후반까지 화학자들은 토륨과 우라늄이 각각 4족과 6족의 가장 무거운 원소라는 데 만장일치로 동의했습니다. 여섯 번째 줄에 란타넘족이 존재한다는 것은 일시적인 요행으로 여겨졌습니다. 1892년 영국의 화학자 헨리 바셋은 토륨과 우라늄이 란타넘족과 유사하다고 생각하면서 알려진 원소와 발견되지 않은 원소를 수용하기 위해 두 번째로 긴 주기율표 행을 상정했습니다. 1913년, 덴마크의 물리학자 닐스 보어는 원자와 전자 궤도의 이론적 모델을 발표했고, 곧 널리 받아들여졌습니다. 이 모델은 주기율표의 7번째 행에도 5d 전이 금속 앞에 란타넘족이 있는 6번째 행과 같이 전이 원소에 채워진 d-쉘 앞에 f-쉘이 채워져야 함을 나타냅니다.[104] 두 번째 내부 전이 계열의 존재는 란타넘족의 전자 구조와 유사성이 확립될 때까지 받아들여지지 않았습니다. 보어는 5f 오비탈의 충전이 우라늄 이후로 지연될 수 있다고 제안했습니다.[115][104]

플루토늄으로부터 란타넘족과 같이 +3과 +4의 산화 상태가 지배적인 최초의 초우라늄 원소들이 발견되었을 때 비로소 악티넘족이 d-궤도가 아닌 f-궤도를 채우고 있다는 것이 밝혀졌습니다. 초기 악티니드의 전이 금속 같은 화학적 성질은 규칙이 아닌 예외입니다.[116] 1945년, 미국 물리학자 글렌 T. 시보그와 그의 팀은 초우라늄 원소인 아메리슘과 퀴륨을 발견했고, 그는 토륨이 네 번째 d-블록 행에 있는 하프늄의 가장 무거운 동족이 아니라 란타넘족과 유사한 f-블록 악티니드 계열의 두 번째 구성원이라는 것을 깨닫고 악티니드 개념을 제안했습니다.[106][m]

페이즈아웃

1990년대에 토륨의 방사능에 의존하지 않는 대부분의 응용 분야는 안전과 환경 문제로 인해 적합한 안전한 대체품이 발견되면서 빠르게 감소했습니다.[35][119] 방사능에도 불구하고, 이 원소는 적절한 대안을 찾을 수 없는 용도로 사용되고 있습니다. 미국 오크리지 국립연구소의 1981년 연구는 주말마다 토륨 가스 맨틀을 사용하는 것이 사람에게 안전할 것이라고 추정했지만,[119] 맨틀을 제조하는 사람들이 받는 복용량이나 일부 공장 부지 주변의 토양에 대해서는 그렇지 않았습니다.[120] 일부 제조업체는 이트륨과 같은 다른 재료로 변경했습니다.[121] 2007년까지만 해도 일부 업체는 방사능에 대한 적절한 정보를 주지 않고 토륨 맨틀을 계속 제조, 판매했고, 심지어 일부 업체는 방사능이 없다고 거짓 주장하기도 했습니다.[119][122]

원자력

Indian Point Energy Center
세계 최초 토륨 원자로의 본거지인 인도 포인트 에너지 센터(미국 뉴욕주 뷰캐넌)

토륨은 시제품 규모의 전력원으로 사용되었습니다. 최초의 토륨 기반 원자로는 1962년 미국 뉴욕 뷰캐넌에 위치한 인디언 포인트 에너지 센터에서 만들어졌습니다.[123] 중국은 이 기술을 상용화하는 첫 번째 시도가 될 수 있습니다.[124] 토륨 매장량이 세계에서 가장 많은 것으로 추정되는 나라는 우라늄 매장량이 희박한 인도입니다. 1950년대에 인도는 3단계 원자력 발전 프로그램으로 에너지 독립을 달성하는 것을 목표로 삼았습니다.[125][126] 대부분의 국가에서 우라늄은 상대적으로 풍부했고 토륨을 기반으로 한 원자로의 발전은 더뎠습니다. 20세기에는 인도에 3기, 다른 곳에 12기의 원자로가 지어졌습니다.[127] 1996년 국제원자력기구는 토륨 원자로의 사용을 연구하기 위해 대규모 연구를 시작했고, 1년 후 미국 에너지부는 연구를 시작했습니다. 이스라엘의 텔 아비브 대학의 앨빈 래드코프스키는 미국 최초로 토륨을 생산한 펜실베니아 주의 쉬핑포트 원자력 발전소의 수석 설계자였습니다.[128] 그는 토륨 원자로를 개발하기 위한 컨소시엄을 설립했는데, 이 컨소시엄에는 다른 실험실들이 포함되어 있습니다. 미국의 Raytheon Nuclear Inc.와 Brookhaven National Laboratory, 그리고 러시아의 Kurchatov Institute.[129]

21세기에 토륨의 핵확산 감소 가능성과 폐기물의 특성은 토륨 연료 사이클에 대한 새로운 관심으로 이어졌습니다.[130][131][132] 인도는 2050년까지 토륨 기반 원자력을 통해 전력 수요의 30%를 충족할 것으로 전망했습니다. 2014년 2월, 인도 뭄바이에 있는 Bahba Atomic Research Center(BARC)는 연료 중심부로 토륨을 연소시키는 "차세대 원자로"에 대한 최신 설계를 발표했고, 그것을 AHWR이라고 불렀습니다. 2009년 인도 원자력 위원회 위원장은 인도가 "광활한 토륨 자원을 바탕으로 에너지 자립이라는 장기적인 목표를 가지고 있다"고 말했습니다.

2023년 6월 16일, 중국 국가핵안전국은 2021년 8월에 완공된 2MWt 액체연료 토륨 기반 용융염 실험로인 TMSR-LF1의 가동을 시작하기 위해 중국과학원 상하이 응용물리학연구소(SINAP)에 면허를 발급했습니다.[133] 중국은 세계에서 가장 큰 토륨 매장량을 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다. 이 매장량의 정확한 규모는 공개되지 않았지만, 2만년 이상 국가의 총 에너지 수요를 충족시키기에 충분할 것으로 추정됩니다.[134]

핵무기

맨하탄 프로젝트에서 처음 그램의 플루토늄이 생산되었을 때, 부동위원소(240Pu)가 상당한 자연 핵분열을 한 것으로 밝혀져 플루토늄을 연료로 하는 총형 핵무기의 성능에 의문이 제기되었습니다. 로스앨러모스 팀이 이 문제를 피하기 위해 내폭형 무기 개발 작업을 시작하는 동안 시카고 팀은 원자로 설계 해결책에 대해 논의했습니다. 유진 위그너(Eugene Wigner)는 특수 변환로에서 토륨을 U로 변환하기 위해 Pu에 오염된 플루토늄을 사용할 것을 제안했습니다. U로 인한 오염 우려도 제기됐지만, 이후 U가 총기형 무기에 사용될 것이라는 가설이 제기됐습니다. 내폭형 무기의 진보는 충분했고, 이 변환기는 더 이상 개발되지 않았지만, 설계는 원자력 발전에 막대한 영향을 미쳤습니다. 이것은 미래의 해군 및 상업용 발전로와 유사한 고농축 수냉식 수냉식 수냉식 원자로에 대한 최초의 상세한 설명이었습니다.[135]

냉전 시기에 미국은 Th를 핵폭탄에 사용될 U의 공급원으로 사용할 수 있는 가능성을 모색했고, 1955년에 시험 폭탄을 발사했습니다.[136] 그들은 U로 발사된 폭탄이 매우 강력한 무기가 될 것이라고 결론지었지만,[137] 특히 U는 동위원소적으로 순수한 형태로 생산하기 어렵기 때문에 현대의 우라늄-플루토늄 폭탄에 비해 지속 가능한 "기술적 이점"이 거의 없다고 결론지었습니다.[136]

토륨 금속은 미국이 배치한 적어도 하나의 핵무기 설계의 방사 케이스에 사용되었습니다(W71).[138]

생산.

토륨 매장량의 하한선 추정치, 2014년[136]
나라 적립금
인디아 1070
브라질 632
호주. 595
미국 595
이집트 380
튀르키예 374
베네수엘라 300
캐나다 172
러시아 155
남아프리카 공화국 148
중국 100
노르웨이 87
그린란드 86
핀란드 60.5
스웨덴 50
카자흐스탄 50
타국 1,725
세계합계 6579.5

수요가 적기 때문에 토륨 추출을 위한 광산만으로는 수익성이 없으며, 거의 항상 희토류로 추출되는데, 그 자체가 다른 광물 생산의 부산물일 수도 있습니다.[139] 현재 모나자이트에 대한 생산 의존도는 토륨이 부산물로 많이 생산되기 때문입니다. 토륨과 같은 다른 공급원은 토륨을 더 많이 포함하고 있으며 수요가 증가하면 생산에 쉽게 사용될 수 있습니다.[140] 토륨 자원의 분포에 대한 현재의 지식은 부족한데, 이는 낮은 수요로 인해 탐사 노력이 상대적으로 미미했기 때문입니다.[141] 2014년에 토륨을 추출할 모나자이트 농축액의 세계 생산량은 2,700톤이었습니다.[142]

토륨의 일반적인 생산 경로는 토륨 광물의 농축, 농축액으로부터 토륨의 추출, 토륨의 정제, 그리고 (선택적으로) 이산화토륨과 같은 화합물로의 전환을 구성합니다.[143]

집중

토륨 추출을 위한 토륨 광물은 1차와 2차 두 가지로 분류됩니다. 1차 퇴적물은 산성 화강암 마그마와 페그마타이트에서 발생합니다. 그것들은 집중되어 있지만 크기가 작습니다. 화강암 산지의 강 하구에서 2차 퇴적물이 발생합니다. 이 퇴적물에서 토륨은 다른 무거운 광물과 함께 농축됩니다.[46] 초기 농도는 예금의 종류에 따라 다릅니다.[143]

1차 퇴적물의 경우, 보통 채굴에 의해 얻어지는 원천 페그마타이트를 작은 부분으로 나눈 다음 부유를 거칩니다. 알칼리 토금속 탄산염은 염화수소와 반응한 후 증점, 여과, 하소를 거쳐 제거될 수 있습니다. 결과물은 희토류 함량이 최대 [143]90%에 달하는 농축액입니다. 2차 물질(해안 모래 등)은 중력 분리를 거칩니다. 자석 분리가 뒤따르고 강도가 증가하는 일련의 자석이 있습니다. 이 방법으로 얻은 모나자이트는 98%[143] 정도로 순수할 수 있습니다.

20세기의 산업 생산은 주철 용기에 뜨겁고 농축된 황산을 처리한 후 물로 희석하여 선택적으로 침전시키는 것에 의존했습니다. 이 방법은 기술의 세부 사항과 농축 입자 크기에 따라 달라졌습니다. 많은 대안이 제안되었지만 경제적으로 효과적인 것으로 입증된 것은 뜨거운 수산화나트륨 용액을 사용한 알칼리 소화입니다. 이 방법은 원래 방법보다 비싸지만 토륨의 순도가 높아지며, 특히 농축액에서 인산염을 제거합니다.[143]

산성소화

산 소화는 210~230℃에서 최대 93%의 황산을 사용하는 2단계 과정입니다. 먼저 모래 덩어리의 60%를 초과하는 황산을 첨가하여 생성물이 형성되면서 반응 혼합물을 두껍게 합니다. 그런 다음 훈연 황산을 첨가하고 희석 후 남아있는 용액의 부피를 줄이기 위해 혼합물을 5시간 더 같은 온도로 유지합니다. 황산의 농도는 반응속도와 점도에 따라 결정되며, 점도는 반응을 지연시키지만 농도에 따라 증가합니다. 온도를 높이면 반응 속도도 빨라지지만 300°C 이상의 온도는 불용성 피로인산 토륨이 생성되기 때문에 피해야 합니다. 용해는 매우 발열적이기 때문에 모나자이트 모래를 산에 너무 빨리 첨가할 수 없습니다. 반대로, 200°C 이하의 온도에서는 반응 속도가 공정이 실용적일 만큼 빠르지 않습니다. 반응성 모나자이트 표면을 막는 침전물이 생기지 않도록 하려면 화학량론에서 예상되는 60% 대신 사용된 산의 질량이 모래의 두 배여야 합니다. 그리고 나서 혼합물은 70 °C로 냉각되고 10 배의 차가운 물로 희석되어 희토류와 토륨이 용액에 남아있는 동안 남아있는 모나자이트가 바닥으로 가라앉습니다. 희토류는 pH 2까지 침전되지 않기 때문에 토륨을 pH 1.3에서 인산염으로 침전시켜 분리할 수 있습니다.[143]

알칼리 소화

알칼리 소화는 약 140℃에서 약 3시간 동안 30~45% 수산화나트륨 용액에서 수행됩니다. 온도가 너무 높으면 용해도가 낮은 산화토륨이 형성되고 여과액에 우라늄이 과잉이 되며, 알칼리의 농도가 너무 낮으면 반응이 매우 느려집니다. 이러한 반응 조건은 다소 온화하며 입자 크기가 45μm 이하인 모나자이트 모래가 필요합니다. 여과 후, 여과 케이크는 토륨과 희토류를 수산화물로, 우라늄을 나트륨 디우란산으로, 인산삼나트륨을 인산삼나트륨으로 포함합니다. 60°C 이하로 냉각하면 인산삼나트륨 데카하이드레이트가 결정화되고, 반응 혼합물 중 이산화규소의 양에 따라 우라늄 불순물이 증가하므로 상업적으로 사용하기 전에 재결정이 필요합니다. 수산화물은 80°C에서 37% 염산에 용해됩니다. 나머지 침전물을 여과한 후 수산화나트륨 47%를 첨가하면 약 pH 5.8에서 토륨과 우라늄이 침전됩니다. 공기가 세륨을 +3에서 +4 산화 상태로 산화시킬 수 있으므로 침전물을 완전히 건조시키는 것은 피해야 합니다. 그리고 형성된 세륨(IV)은 염산으로부터 유리염소를 유리시킬 수 있습니다. 희토류는 다시 더 높은 pH에서 침전됩니다. 희토류 인산염의 침전을 피하기 위해서는 대부분의 인산염을 먼저 제거해야 하지만, 침전물은 원래 수산화나트륨 용액에 의해 중화됩니다. 용매 추출은 생성된 필터 케이크를 질산에 용해시켜 토륨과 우라늄을 분리하는 데 사용될 수도 있습니다. 수산화티타늄은 토륨과 결합하여 완전히 용해되지 않아 유해합니다.[143]

정화

핵 응용에는 높은 토륨 농도가 필요합니다. 특히 중성자 포획 단면이 높은 원자의 농도는 매우 낮아야 합니다(예를 들어 가돌리늄 농도는 중량 기준으로 백만분의 1보다 낮아야 합니다). 이전에는 높은 순도를 달성하기 위해 용해와 재결정을 반복적으로 사용했습니다. 오늘날, Th4+ 선택적 착화를 포함하는 액체 용매 추출 절차가 사용됩니다. 예를 들어 알칼리성 소화와 인산염 제거 후 생성된 토륨, 우라늄 및 희토류의 니트라토 착물은 등유인산트리부틸로 추출하여 분리할 수 있습니다.[143]

현대식 응용 프로그램

토륨의 비방사능 관련 사용은 토륨의 방사능과 그 부패 생성물에서 주로 기인하는 환경적인 우려로 인해 1950년대[144] 이후 감소해 왔습니다.[35][119]

대부분의 토륨은 금속이 아닌 이산화토륨(이산화토리아)을 사용합니다. 이 화합물의 녹는점은 3300°C(6000°F)로 알려진 모든 산화물 중 가장 높습니다. 녹는점이 더 높은 물질은 극소수에 불과합니다.[53] 이것은 화합물이 불꽃 속에서 고체를 유지하는 데 도움이 되고, 불꽃의 밝기를 상당히 증가시킵니다. 이것이 토륨이 가스 램프 맨틀에 사용되는 주요 이유입니다.[145] 모든 물질은 고온에서 에너지를 방출하지만 토륨이 방출하는 빛은 거의 모두 가시 스펙트럼에 있으므로 토륨 맨틀의 밝기가 됩니다.[56]

토륨 자체가 음극선, 열, 자외선 등의 에너지원에 노출되면 가시광선 형태의 에너지가 방출됩니다. 이 효과는 자외선을 더 효율적으로 가시광선으로 변환시키는 이산화세륨에 의해 공유되지만, 이산화토륨은 더 높은 화염 온도를 제공하여 적외선을 덜 방출합니다.[145] 맨틀의 토륨은 여전히 흔하지만 1990년대 후반부터 이트륨으로 점차 대체되었습니다.[146] 2005년 영국 국립방사선보호위원회(National Radiological Protection Board)의 검토에 따르면, "비록 몇 년 전에는 [협착 가스 맨틀]이 널리 사용되었지만, 더 이상 사용할 수 없습니다."[147] 토륨은 또한 의사과학적 건강 팔찌와 같은 저렴한 영구 음이온 발생기를 만드는 데 사용됩니다.[148]

백열 필라멘트를 생산하는 동안 필라멘트를 그리기 전에 소량의 이산화토륨을 텅스텐 소결 분말에 첨가함으로써 텅스텐의 재결정화를 크게 낮춥니다.[144] 텅스텐 열전대에 토륨을 약간 첨가하면 전자의 일함수가 크게 감소하고, 그 결과 전자는 상당히 낮은 온도에서 방출됩니다.[35] 토륨은 텅스텐 표면에 원자 하나 두께의 층을 형성합니다. 토륨 표면에서의 일함수는 토륨의 더 큰 전기 양성으로 인해 형성된 토륨과 텅스텐 사이의 계면에서의 전기장 때문에 낮아질 수 있습니다.[149] 1920년대부터 토레이팅 텅스텐 와이어는 전자관과 X선 튜브 및 정류기의 음극 및 안티캐소드에 사용되었습니다. 토륨과 대기 중 산소 및 질소의 반응성 덕분에 토륨은 진공관의 불순물에 대한 게터 역할도 합니다. 1950년대에 트랜지스터가 도입되면서 이 사용이 크게 줄었지만 완전히는 아니었습니다.[144] 이산화토륨은 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW)에 사용되어 텅스텐 전극의 고온 강도를 높이고 아크 안정성을 향상시킵니다.[35] 이 용도에서 토륨 산화물은 지르코늄, 세륨 및 란타넘과 같은 다른 산화물로 대체되고 있습니다.[150][151]

이산화토륨은 고온의 실험용 도가니와 같은 내화성 세라믹스에서 [35]주성분으로 사용되거나 이산화 지르코늄에 첨가되어 있습니다. 백금 90%와 토륨 10%의 합금은 암모니아를 질소산화물로 산화시키는 데 효과적인 촉매이지만, 이것은 기계적 특성이 더 좋고 내구성이 더 뛰어나기 때문에 백금 95%와 로듐 5%의 합금으로 대체되었습니다.[144]

Three lenses from yellowed to transparent left-to-right
황화된 이산화토륨렌즈(왼쪽), 자외선 복사로 부분적으로 황화가 제거된 유사렌즈(가운데), 황화가 없는 렌즈(오른쪽)

유리에 첨가하면 이산화 토륨이 굴절률을 높이고 분산도를 낮추는 데 도움이 됩니다. 이러한 유리는 카메라 및 과학 기기용 고품질 렌즈에 적용됩니다.[47] 이러한 렌즈에서 나오는 방사선은 수년 동안 렌즈를 어둡게 하고 노란색으로 변하게 할 수 있으며 필름을 저하시키지만 건강상의 위험은 미미합니다.[152] 노란색 렌즈는 강한 자외선에 장시간 노출되면 원래의 무색 상태로 복원될 수 있습니다. 이후 이산화토륨은 유사한 효과를 제공하고 방사성이 없기 때문에 란타넘과 같은 희토류 산화물로 대체되었습니다.[144]

사불화토륨은 다층 광학 코팅에서 반사 방지 재료로 사용됩니다. 근자외선, 가시광선 및 중적외선을 포함하는 범위인 0.350~12 µm 범위의 파장을 갖는 전자파에 대해 투명합니다. 방사선은 주로 알파 입자로 인해 발생하며, 알파 입자는 다른 물질의 얇은 커버 층에 의해 쉽게 중단될 수 있습니다.[153] 삼불화 란타넘[154]포함한 사불화 토륨의 대체물이 2010년대 현재 개발되고 있습니다.

Mag-Thor 합금(토리아화 마그네슘이라고도 함)은 일부 항공 우주 분야에서 사용되는 것을 발견했지만, 방사능에 대한 우려로 인해 이러한 사용은 단계적으로 중단되었습니다.

원자력 에너지의 잠재적 사용

원자로의 주요 원자력 발전원은 핵종의 중성자 유도 핵분열입니다. 합성 핵분열성[d] 핵 U와 Pu는 자연적으로 발생하는 양의 핵종 Th와 U에 의해 중성자 포획으로부터 번식될 수 있습니다. U는 자연적으로 발생하며 핵분열성도 있습니다.[155][156][n] 토륨 연료 사이클에서, 비옥한 동위원소 Th는 느린 중성자에 의해 폭격되어 중성자 포획을 거쳐 Th가 되고, 이는 두 번의 연속적인 베타 붕괴를 거쳐 첫 번째 Pa가 되고, 다음으로 핵분열성 U가 됩니다.[35]

237Np
231 232 233 234 235 236 237
231 232 233 234
230 231 232 233
  • 이탤릭체노란색 바탕을 가진 핵종은 30일 미만의 반감기를 가지고 있습니다.
  • 굵은 글씨의 핵종은 반감기가 1,000,000년이 넘습니다.
  • 붉은 프레임의 핵종은 핵분열성입니다

233U는 핵분열성이며 U나 Pu와 같은 방식으로 핵연료로 사용될 수 있습니다. U가 핵분열을 하면 방출된 중성자가 Th 핵을 더 타격하여 사이클을 이어갈 수 있습니다.[35] 이것은 U가 중성자 포획을 거쳐 U가 되고, 베타 붕괴를 거쳐 첫 번째 Np, 그리고 핵분열성 Pu가 되는 고속 증식로의 우라늄 연료 사이클과 유사합니다.[157]

U
핵분열은 평균 2.48개의 중성자를 생성합니다.[158]
핵분열 반응을 계속하기 위해서는 중성자 하나가 필요합니다. 자가 지속적인 번식 주기를 위해서는 비옥한 Th로부터232
90
새로운 U
원자를 번식시키기 위해 중성자가 하나 더 필요합니다.
그러면 손실에 대해 0.45개의 중성자(또는 중성자 플럭스의 18%)의 여유가 남습니다.

이점

토륨은 우라늄보다 더 풍부하고, 세계의 에너지 수요를 더 오래 만족시킬 수 있습니다.[159] 특히 용융염 반응기에서 비옥한 재료로 사용하기에 적합합니다.

232는 U보다 중성자를 더 쉽게 흡수하며, U는 U(85.5%)나 Pu(73.5%)[160]보다 중성자 포획 시 핵분열 확률(92.0%)이 더 높습니다. 또한 핵분열 시 평균적으로 더 많은 중성자를 방출합니다.[159] U에 의한 단일 중성자 포획은 핵분열성 Pu와 함께 초우라늄 폐기물을 생성하지만 Th는 5번의 포획 후에만 이 폐기물을 생성하여 Np를 형성합니다. 중간생성물 U 또는 U가 핵분열을 하고 수명이 긴 트랜스우라늄이 더 적게 생성되기 때문에 Th 핵의 98~99%에서는 이러한 포획 수가 발생하지 않습니다. 이 때문에 토륨은 산화 혼합 연료에서 우라늄의 잠재적인 매력적인 대안이 되어 초우라늄의 생성을 최소화하고 플루토늄의 파괴를 극대화할 수 있습니다.[161]

이산화토륨은 녹는점이 높고 열전도율이 높으며 열팽창계수가 낮기 때문에 토륨 연료는 더 안전하고 성능이 우수한 원자로 노심[35] 만듭니다. 이것은 현재 일반적인 연료인 이산화우라늄보다 화학적으로 더 안정적입니다. 왜냐하면 후자는 옥톡사이드 삼우라늄(UO38)으로 산화되어 실질적으로 밀도가 낮아지기 때문입니다.[162]

단점들

Th와 U의 많은 딸들이 강력한 감마 방출기이기 때문에 사용된 연료는 재처리가 어렵고 위험합니다.[159] 모든 U 생산 방법은 Th, Pa 또는 U에 대한 기생 녹아웃(n,2n) 반응으로 중성자가 손실되거나 자연적으로 Th에 불순물이 이중 중성자 포획으로 인해 발생합니다.[163]

Th + n Th + γ β 25.5 h Pa (α 3.28 × 10 y Ac)
231
91
Pa
+ n → 232
91
Pa
+ γ β1.3 d 232
92
U
α69 y

232U 자체는 특별히 해롭지 않지만, 빠르게 붕괴하여 강력한 감마 방출기 Tl을 생성합니다.232 (이는 동일한 붕괴 사슬을 따르지만 훨씬 긴 반감기는 생성된 Tl의 양이 무시할 수 있음을 의미합니다.)[164] U의 이러한 불순물은 U를 쉽게 감지하고 작업하기에 위험하며, 분리의 비현실성은 U를 핵분열 물질로 사용하는 핵확산 가능성을 제한합니다.[163] 233Pa는 반감기가 27일로 비교적 길고 중성자 포획을 위한 높은 단면을 가지고 있습니다. 따라서 이것은 중성자 입니다: 유용한 U로 빠르게 붕괴되는 대신 상당한 양의 Pa가 U로 변환되어 중성자를 소비하여 원자로 효율이 저하됩니다. 이를 방지하기 위해 Pa는 토륨 용융염 원자로의 가동 중 활성 영역에서 추출되므로 중성자를 포착할 기회가 없고 U로만 붕괴됩니다.[165]

이러한 장점을 실현하기 위해서는 중성자로 Th를 조사한 후 처리하는 것이 숙달되어야 하며, 이를 위해서는 우라늄과 플루토늄 연료 사이클보다 더 발전된 기술이 필요합니다.[35] 이 분야에 대한 연구는 계속되고 있습니다. 다른 이들은 토륨 연료 사이클의 낮은 상업적 실행 가능성을 예로 들고 있습니다:[166][167][168] 국제 원자력 기구는 토륨 사이클이 우라늄이 풍부하게 존재하는 동안 상업적으로 결코 실행 가능하지 않을 것이라고 예측하고 있는데, 이러한 상황은 "향후 수십 년 동안" 지속될 수 있습니다.[169] 토륨 연료 사이클에서 생성되는 동위원소는 대부분 초우라늄이 아니지만, 그 중 일부는 반감기가 32,760년으로 사용 후 핵연료의 장기 방사능 독성의 주요 원인인 Pa와 같이 여전히 매우 위험합니다.[165]

위험 및 건강 영향

Thorium mantle installed over a small sprout of grass
티모시-그래스 종자의 발아 및 생장에 대한 방사선(연소되지 않은 토륨가스 맨틀에서 나오는)의 영향에 관한 실험

방사선학

천연 토륨은 다른 많은 방사성 물질에 비해 매우 느리게 붕괴되고 방출되는 알파 방사선은 사람의 피부를 관통할 수 없습니다. 따라서 가스 맨틀에 있는 토륨과 같은 소량의 토륨을 취급하는 것은 안전한 것으로 간주되지만 이러한 품목의 사용은 일부 위험을 초래할 수 있습니다.[170] 오염된 먼지와 같은 토륨의 에어로졸에 노출되면 폐와 다른 내부 장기가 알파 방사선에 의해 침투될 수 있기 때문에 , 췌장혈액의 암 위험이 증가할 수 있습니다.[170] 토륨에 내부 노출되면 간 질환의 위험이 증가합니다.[171]

Th의 붕괴 생성물에는 라듐과 라돈과 같은 더 위험한 방사성 핵종이 포함됩니다. 토륨의 느린 붕괴의 결과로 생성되는 제품은 상대적으로 적지만 Th의 방사선 독성에 대한 적절한 평가에는 위험한 감마 방출기인 딸의 기여가 포함되어야 합니다.[172] Th의 초기 붕괴 후 붕괴 사슬을 따라 오래 지속되는 핵종이 없기 때문에 빠르게 축적됩니다.[173] 토륨의 위험한 딸들은 이산화토륨보다 녹는점이 훨씬 낮기 때문에 맨틀을 사용하기 위해 가열할 때마다 휘발됩니다. 사용 첫 시간에 토륨 딸 Ra, Ra, Pb, Bi의 많은 부분이 방출됩니다.[174] 일반 사용자의 방사선량의 대부분은 라듐을 흡입하는 데서 발생하며, 이로 인해 사용당 최대 0.2밀리시버트의 방사선량이 발생하며, 이는 유방촬영 중 지속된 선량의 약 3분의 1에 해당합니다.[175]

일부 원자력 안전 기관들은 토륨 맨틀의 사용에 대한 권고를 하고, 그 제조와 폐기에 대한 안전 문제를 제기해 왔습니다. 하나의 맨틀에서 나오는 방사선량은 심각한 문제가 아니지만, 공장이나 매립지에 모여 있는 많은 맨틀에서 나오는 방사선량은 심각한 문제입니다.[171]

생물학적

토륨은 냄새가 없고 맛이 없습니다.[176] 토륨의 화학적 독성이 낮은 이유는 토륨과 토륨의 가장 흔한 화합물(주로 이산화탄소)이 물에 잘 용해되지 [177]않아 수산화물로 체내에 들어가기 전에 침전되기 때문입니다.[178] 일부 토륨 화합물은 화학적으로 중간 정도의 독성을 가지며, 특히 토륨을 용해성 형태로 체내에 운반하는 구연산염과 같은 강한 착체 형성 이온이 존재하는 경우에 더욱 그렇습니다.[173] 토륨이 함유된 물체를 씹거나 빨아먹으면 토륨의 0.4%, 위험한 딸의 90%가 몸에 손실됩니다.[122] 몸을 관통한 토륨의 4분의 3이 골격에 축적됩니다. 피부를 통한 흡수는 가능하지만 노출의 가능성이 있는 수단은 아닙니다.[170] 토륨이 물에 대한 용해도가 낮다는 것은 신장과 대변에 의한 토륨의 배설이 다소 느리다는 것을 의미하기도 합니다.[173]

모나자이트 가공에 참여한 근로자들의 토륨 섭취량에 대한 테스트 결과, 그들의 신체에서 권장 한도 이상의 토륨 수치가 나타났지만, 그 중간 농도에서 건강에 대한 부작용은 발견되지 않았습니다. 기관 기관지와 폐에서 토륨 노출로 인한 화학적 독성은 아직 관찰되지 않았습니다.[178] 토륨 화합물을 사용하는 사람들은 피부염에 걸릴 위험이 있습니다. 토륨을 섭취한 후 증상이 나타나기까지 무려 30년이 걸릴 수 있습니다.[53] 토륨은 알려진 생물학적 역할이 없습니다.[53]

화학의

분말 토륨 금속은 발열성입니다. 공기 중에서 자발적으로 점화됩니다.[9] 1964년 미국 내무부는 토륨을 "금속 분말의 발화 및 폭발성"이라는 제목의 표에 "심각"으로 기재했습니다. 점화 온도는 먼지 구름의 경우 270 °C (520 °F), 층의 경우 280 °C (535 °F)였습니다. 그것의 최소 폭발 농도는 0.075 oz/cut (0.075 kg/m3), (비 서브미크론) 먼지에 대한 최소 점화 에너지는 5 mJ로 나열되었습니다.[179]

1956년 미국 뉴욕시에서 토륨 슬러지를 재처리하고 연소하는 과정에서 실베니아 전기제품 폭발 사고가 발생했습니다. 9명이 부상을 입었고, 1명은 3도 화상으로 인한 합병증으로 사망했습니다.[180][181][182]

노출 경로

토륨은 지구상 어디에나 매우 적은 양으로 존재합니다. 보통 사람들은 약 40 마이크로그램의 토륨을 포함하고 있고 보통 하루에 3 마이크로그램을 소비합니다.[53] 대부분의 토륨 노출은 먼지 흡입을 통해 발생하며, 일부 토륨은 음식과 물과 함께 제공되지만 용해도가 낮기 때문에 이러한 노출은 무시할 수 있습니다.[173]

피폭량은 토륨 매장지나 방사성 폐기물 처리장 근처에 사는 사람, 우라늄, 인산염, 주석 가공 공장 근처에 살거나 일하는 사람, 가스 맨틀 생산에 종사하는 사람 등에 대해 상향 조정됩니다.[183] 토륨은 특히 인도의 타밀나두 해안 지역에서 흔한데, 이 지역에서 주민들은 전 세계 평균보다 10배나 높은 자연적으로 발생하는 방사선량에 노출될 수 있습니다.[184] 또한 방사능 모나자이트 모래 해변이 있는 도시인 남부 바이아에서 과라파리에 이르는 브라질 북부 해안 지역에서도 흔하며, 방사선 수치는 세계 평균 배경 방사선의 최대 50배에 달합니다.[185]

또 다른 노출원은 무기 실험장에서 발생하는 토륨 분진인데, 토륨은 일부 미사일의 유도 시스템에 사용되기 때문입니다. 이것은 이탈리아 사르데냐 섬에 있는 살토 디 퀴라의 높은 출생결함과 암 발생의 원인으로 지목되어 왔습니다.[186]

참고 항목

해설주

  1. ^ 비스무트는 방사성이 매우 약간이지만 반감기(1.9×10년19)가 너무 길어서 지질학적으로 시간이 지나도 붕괴는 미미합니다.
  2. ^ 오스뮴, 탄탈륨, 텅스텐, 레늄 다음으로 [9]6d 전이 금속에서 더 높은 끓는점이 발견될 것으로 추측되지만 이 예측을 테스트하기에 충분한 양이 생성되지 않았습니다.[13]
  3. ^ 감마선은 파장이 아닌 핵에서의 기원으로 구별됩니다. 따라서 방사성 붕괴에서 파생되는 감마 에너지에 대한 하한선은 없습니다.[33]
  4. ^ a b 핵분열성 핵종은 고에너지 중성자를 포획한 후 (낮은 확률로도) 핵분열을 겪을 수 있습니다. 이러한 핵종 중 일부는 높은 확률로 저에너지 열 중성자로 핵분열을 유도할 수 있으며, 이를 핵분열성이라고 합니다. 가임성 핵종은 중성자를 폭격하여 핵분열성 핵종을 생성할 수 있는 핵종입니다. 임계 질량은 지속적인 핵 연쇄 반응을 겪을 수 있는 물질 공의 질량입니다.
  5. ^ 이것에 대한 이온이라는 이름은 서로 다른 동위 원소가 같은 원소라고 인식되지 않고 서로 다른 이름이 붙여졌던 시기의 잔재입니다.
  6. ^ 악티니드와 전이 금속 사이의 이전 유사성과는 달리 주군 유사성은 악티니드 계열의 후반부에 재개되기 전에 토륨에서 크게 끝나는데, 이는 공유 결합에 대한 5f 오비탈의 기여가 증가하기 때문입니다. 일반적으로 접하는 유일한 악티니드인 우라늄은 주요 그룹 행동의 일부 메아리를 유지하고 있습니다. 우라늄의 화학적 성질은 토륨의 화학적 성질보다 더 복잡하지만, 우라늄의 가장 일반적인 두 가지 산화 상태는 우라늄(VI)과 우라늄(IV)입니다. 이들은 두 개의 산화 단위가 떨어져 있으며, 더 높은 산화 상태는 모든 원자가 전자의 형식적 손실에 해당합니다. p-블록의 무거운 주군 요소의 동작과 유사합니다.[44]
  7. ^ 짝수 개의 양성자나 중성자는 일반적으로 홀수 개의 동위원소에 비해 동위원소의 핵 안정성을 증가시킵니다. 홀수 원자 번호를 가진 원소들은 2개 이하의 안정 동위 원소들을 가지고 있습니다; 짝수 원소들은 10개의 주석을 가지고 있는 여러 개의 안정 동위 원소들을 가지고 있습니다.[14]
  8. ^ 다른 동위원소들은 Th와 함께 발생할 수 있지만, 극미량일 뿐입니다. 만약 그 원소가 우라늄을 포함하지 않는다면, 존재하는 유일한 다른 토륨 동위 원소는 Th의 붕괴 사슬에서 발생하는 Th일 것입니다. Th 대 Th의 비율은 10−10 미만일 것입니다.[25] 우라늄이 존재할 경우, 다른 동위원소들의 미량도 존재하게 됩니다. U(액티늄 계열)의 붕괴 사슬에서 나온 231Th와 Th와 U(우라늄 계열)의 붕괴 사슬에서 나온 Th와 Th의 약간 더 크지만 여전히 작은 흔적입니다.[25] 229이것은 또한 Np의 붕괴 사슬(넵투늄 계열)에서 생성됩니다. 모든 원시 Np는 멸종되었지만 여전히 우라늄 광석에서 핵 반응의 결과로 생성됩니다.[84] 229이것은 대부분 Th의 중성자 조사에 의해 만들어진 인공 U의 로 생성되며, 자연적으로 매우 희귀합니다.[25]
  9. ^ 토리아나이트(Torianite)는 75~100 mol%의 ThO2, 우라노토리아나이트(uranothorianite), 25~75 mol%의 ThO2, 토리아누라나이트(torian uraninite), 15~25 mol%의 ThO2, 0~15 mol%의 ThO2 갖는 광물을 말합니다.[85]
  10. ^ 당시 토륨이 발견되고 자연과 밀접한 관계가 있는 희토류 원소는 2가로 생각되었는데, 희토류는 원자량 값이 실제의 3분의 2, 토륨과 우라늄은 실제의 절반의 값이 주어졌습니다.
  11. ^ 토륨을 분리하는 데 있어 가장 큰 어려움은 화학적 전기 양성성이 아니라 자연계의 토륨과 희토류 원소 및 우라늄의 밀접한 연관성에 있으며, 이들은 집단적으로 서로 분리하기 어렵습니다. 스칸듐의 발견자인 스웨덴의 화학자 라스 프레드릭 닐슨은 이전에 1882년에 토륨 금속을 분리하려고 시도했지만 높은 순도를 달성하는 데 실패했습니다.[102] 릴리와 햄버거는 염화토륨을 나트륨 금속으로 환원시켜 99%의 순수 토륨 금속을 얻었습니다.[103] 훨씬 더 높은 순도로 이끄는 더 간단한 방법은 1927년 미국의 공학자 John Marden과 Harvey Rentschler에 의해 발견되었는데, 이는 염화칼슘이 존재하는 상태에서 산화토륨을 칼슘과 함께 환원시키는 것을 포함합니다.[103]
  12. ^ 토륨은 영국의 화학자 존 뉴랜즈가 1864년에 발표한 표에서도 마지막이자 가장 무거운 원소로 등장하는데, 처음에는 우라늄이 원자량 120 정도의 3가 원소라고 생각했었기 때문입니다: 이것은 우라늄이 주로 6가이기 때문에 실제 값의 절반에 해당합니다. 또한 1864년 영국 화학자 윌리엄 오들링이 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 아래에서 가장 무거운 원소로 나타났습니다. 1862년 프랑스 지질학자 알렉상드르-에밀 베게르샹쿠르투아, 1867년 독일계 미국인 음악가 구스타프 힌리히스, 1870년 독일 화학자 율리우스 로타르 마이어가 발표한 주기계에는 등장하지 않는데, 모두 희토류와 토륨을 제외한 것입니다.[104]
  13. ^ 악티니드 계열의 시작부터 5f 서브쉘의 충전은 1960년대에 6d 원소에 도달했을 때 확인되어 4f와 5f 계열이 동일한 길이임을 증명했습니다. 로렌슘은 후기 악티니드의 경향에서 벗어나 산화 상태로 +3만 존재하므로 루테튬의 더 무거운 동족체로 적합합니다. 더욱 중요한 것은 다음 원소인 러더포듐이 하프늄처럼 행동하며 +4 상태만 보이는 것으로 밝혀졌다는 점입니다.[43][117] 오늘날에도 토륨과 하프늄의 유사성은 "사이비 4족 원소"라고 부르며 여전히 인정받고 있습니다.[118]
  14. ^ 반감기가 1년 이상인 13개의 핵분열성 악티니드 동위원소는 Th, U, U, Np, Pu, Pu, Am, Cm, Cm, Cm, Cf, Es입니다. 이 중 U만이 자연적으로 발생하고 있으며, U와 Pu만이 자연적으로 발생하는 핵에서 한 번의 중성자 포획으로 번식할 수 있습니다.[156]

인용

  1. ^ "Standard Atomic Weights: Thorium". CIAAW. 2013.
  2. ^ a b c Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; et al. (4 May 2022). "Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. doi:10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
  3. ^ 기체상에서 옥타카보닐란으로 검출된 것은 (-I)와 U(-I)입니다.
  4. ^ Lide, D. R., ed. (2005). "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds". CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86th ed.). CRC Press. pp. 4–135. ISBN 978-0-8493-0486-6.
  5. ^ Weast, R. (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Chemical Rubber Company Publishing. p. E110. ISBN 978-0-8493-0464-4.
  6. ^ a b Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. (2021). "The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties" (PDF). Chinese Physics C. 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae.
  7. ^ Varga, Z.; Nicholl, A.; Mayer, K. (2014). "Determination of the 229Th half-life". Physical Review C. 89 (6): 064310. doi:10.1103/PhysRevC.89.064310.
  8. ^ 네그레, 세자르 등. "지난 빙하기 때 대서양 깊은 물의 역류" Nature, vol. 468,7320 (2010): 84-8. doi:10.1038/nature09508
  9. ^ a b c d e f g h i j k l m n o 위클더, Fourrest & Dorhout 2006, 페이지 61–63.
  10. ^ Gale, W. F.; Totemeier, T. C. (2003). Smithells Metals Reference Book. Butterworth-Heinemann. pp. 15-2–15-3. ISBN 978-0-08-048096-1.
  11. ^ a b c d e Tretyakov, Yu. D., ed. (2007). Non-organic chemistry in three volumes. Chemistry of transition elements. Vol. 3. Academy. ISBN 978-5-7695-2533-9.
  12. ^ a b c Johansson, B.; Abuja, R.; Eriksson, O.; et al. (1995). "Anomalous fcc crystal structure of thorium metal". Physical Review Letters. 75 (2): 280–283. Bibcode:1995PhRvL..75..280J. doi:10.1103/PhysRevLett.75.280. PMID 10059654.
  13. ^ Fricke, Burkhard (1975). "Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties". Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry. Structure and Bonding. 21: 89–144. doi:10.1007/BFb0116498. ISBN 978-3-540-07109-9. Retrieved 4 October 2013.
  14. ^ a b c d e f Audi, G.; Bersillon, O.; Blachot, J.; Wapstra, A.H. (December 2003). "The Nubase evaluation of nuclear and decay properties" (PDF). Nuclear Physics A. 729 (1): 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
  15. ^ de Laeter, John Robert; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin J. R.; Taylor, Philip D. P. (2003). "Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 75 (6): 683–800. doi:10.1351/pac200375060683.
  16. ^ Wieser, M. E. (1 January 2006). "Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 78 (11): 2051–2066. doi:10.1351/pac200678112051. S2CID 94552853.
  17. ^ Nagy, S. (2009). Radiochemistry and Nuclear Chemistry. Vol. 2. EOLSS Publications. p. 374. ISBN 978-1-84826-127-3.
  18. ^ Griffin, H. C. (2010). "Natural Radioactive Decay Chains". In Vértes, A.; Nagy, S.; Klencsár, Z.; et al. (eds.). Handbook of Nuclear Chemistry. Springer Science+Business Media. p. 668. ISBN 978-1-4419-0719-6.
  19. ^ Beiser, A. (2003). "Nuclear Transformations" (PDF). Concepts of Modern Physics (6 ed.). McGraw-Hill Education. pp. 432–434. ISBN 978-0-07-244848-1. Archived from the original (PDF) on 4 October 2016. Retrieved 4 July 2016.
  20. ^ "AREVA Med launches production of lead-212 at new facility" (Press release). Areva. 2013. Retrieved 1 January 2017.
  21. ^ "Mineral Yearbook 2012" (PDF). United States Geological Survey. Retrieved 30 September 2017.
  22. ^ Ramdahl, Thomas; Bonge-Hansen, Hanne T.; Ryan, Olav B.; Larsen, Åsmund; Herstad, Gunnar; Sandberg, Marcel; Bjerke, Roger M.; Grant, Derek; Brevik, Ellen M.; Cuthbertson, Alan S. (September 2016). "An efficient chelator for complexation of thorium-227". Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 26 (17): 4318–4321. doi:10.1016/j.bmcl.2016.07.034. PMID 27476138.
  23. ^ Deblonde, Gauthier J.-P.; Lohrey, Trevor D.; Booth, Corwin H.; Carter, Korey P.; Parker, Bernard F.; Larsen, Åsmund; Smeets, Roger; Ryan, Olav B.; Cuthbertson, Alan S.; Abergel, Rebecca J. (19 November 2018). "Solution Thermodynamics and Kinetics of Metal Complexation with a Hydroxypyridinone Chelator Designed for Thorium-227 Targeted Alpha Therapy". Inorganic Chemistry. 57 (22): 14337–14346. doi:10.1021/acs.inorgchem.8b02430. OSTI 1510758. PMID 30372069. S2CID 53115264.
  24. ^ Captain, Ilya; Deblonde, Gauthier J.-P.; Rupert, Peter B.; An, Dahlia D.; Illy, Marie-Claire; Rostan, Emeline; Ralston, Corie Y.; Strong, Roland K.; Abergel, Rebecca J. (21 November 2016). "Engineered Recognition of Tetravalent Zirconium and Thorium by Chelator–Protein Systems: Toward Flexible Radiotherapy and Imaging Platforms". Inorganic Chemistry. 55 (22): 11930–11936. doi:10.1021/acs.inorgchem.6b02041. OSTI 1458481. PMID 27802058.
  25. ^ a b c d e f g h 위클더, Fourrest & Dorhout 2006, 페이지 53–55.
  26. ^ Bonetti, R.; Chiesa, C.; Guglielmetti, A.; et al. (1995). "First observation of spontaneous fission and search for cluster decay of 232Th". Physical Review C. 51 (5): 2530–2533. Bibcode:1995PhRvC..51.2530B. doi:10.1103/PhysRevC.51.2530. PMID 9970335.
  27. ^ Yang, H. B.; et al. (2022). "New isotope 207Th and odd-even staggering in α-decay energies for nuclei with Z > 82 and N < 126". Physical Review C. 105 (L051302). Bibcode:2022PhRvC.105e1302Y. doi:10.1103/PhysRevC.105.L051302. S2CID 248935764.
  28. ^ Peppard, D. F.; Mason, G. W.; Gray, P. R.; Mech, J. F. (1952). "Occurrence of the (4n + 1) series in nature" (PDF). Journal of the American Chemical Society. 74 (23): 6081–6084. doi:10.1021/ja01143a074. Archived (PDF) from the original on 29 April 2019.
  29. ^ "표준 원자량: 토륨. CIAAW. 2013.
  30. ^ Ruchowska, E.; Płóciennik, W. A.; Żylicz, J.; et al. (2006). "Nuclear structure of 229Th". Physical Review C. 73 (4): 044326. Bibcode:2006PhRvC..73d4326R. doi:10.1103/PhysRevC.73.044326. hdl:10261/12130.
  31. ^ Beck, B. R.; Becker, J. A.; Beiersdorfer, P.; et al. (2007). "Energy splitting in the ground state doublet in the nucleus 229Th". Physical Review Letters. 98 (14): 142501. Bibcode:2007PhRvL..98n2501B. doi:10.1103/PhysRevLett.98.142501. PMID 17501268.
  32. ^ a b von der Wense, L.; Seiferle, B.; Laatiaoui, M.; et al. (2016). "Direct detection of the 229Th nuclear clock transition". Nature. 533 (7601): 47–51. arXiv:1710.11398. Bibcode:2016Natur.533...47V. doi:10.1038/nature17669. PMID 27147026. S2CID 205248786.
  33. ^ Feynman, R.; Leighton, R.; Sands, M. (1963). The Feynman Lectures on Physics. Vol. 1. Addison-Wesley. pp. 2–5. ISBN 978-0-201-02116-5. Retrieved 13 January 2018.
  34. ^ a b c "Evaluation of nuclear criticality safety data and limits for actinides in transport" (PDF). Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire. p. 15. Archived from the original (PDF) on 10 July 2007. Retrieved 20 December 2010.
  35. ^ a b c d e f g h i j k l m n 위클더, Fourrest & Dorhout 2006, 페이지 52–53.
  36. ^ a b "3–6: Uranium Thorium Dating" (PDF). Institute for Structure and Nuclear Astrophysics, University of Notre Dame. Archived from the original (PDF) on 21 April 2021. Retrieved 7 October 2017.
  37. ^ Davis, O. "Uranium-Thorium Dating". Department of Geosciences, University of Arizona. Archived from the original on 28 March 2017. Retrieved 7 October 2017.
  38. ^ a b Rafferty, J. P. (2010), Geochronology, Dating, and Precambrian Time: The Beginning of the World As We Know It, The Geologic History of Earth, Rosen Publishing, p. 150, ISBN 978-1-61530-125-6
  39. ^ a b Vértes, A. (2010), Nagy, S.; Klencsár, Z.; Lovas, R. G.; et al. (eds.), Handbook of Nuclear Chemistry, vol. 5 (2nd ed.), Springer Science+Business Media, p. 800, ISBN 978-1-4419-0719-6
  40. ^ Wickleder, Fourrest & Dorhout 2006, 59-60쪽.
  41. ^ a b c d Cotton, S. (2006). Lanthanide and Actinide Chemistry. John Wiley & Sons.
  42. ^ Martin, W. C.; Hagan, Lucy; Reader, Joseph; Sugar, Jack (July 1974). "Ground Levels and Ionization Potentials for Lanthanide and Actinide Atoms and Ions". Journal of Physical and Chemical Reference Data. 3 (3): 771–780. Bibcode:1974JPCRD...3..771M. doi:10.1063/1.3253147.
  43. ^ a b Johnson, David (1984). The Periodic Law (PDF). The Royal Society of Chemistry. ISBN 0-85186-428-7.
  44. ^ a b King, R. Bruce (1995). Inorganic Chemistry of Main Group Elements. Wiley-VCH. ISBN 978-0-471-18602-1.
  45. ^ Greenwood & Ernshaw 1997, 페이지 1262.
  46. ^ a b 스톨 2005, 6쪽.
  47. ^ a b Hammond, C. R. (2004). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics (81st ed.). CRC Press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
  48. ^ a b Hyde, E. K. (1960). The radiochemistry of thorium (PDF). National Academy of Sciences. Retrieved 29 September 2017.
  49. ^ Greenwood & Earnshaw 1997, 페이지 1264.
  50. ^ Moore, Robert Lee; Goodall, C. A.; Hepworth, J. L.; Watts, R. A. (May 1957). "Nitric Acid Dissolution of Thorium. Kinetics of Fluoride-Catalyzed Reaction". Industrial & Engineering Chemistry. 49 (5): 885–887. doi:10.1021/ie50569a035.
  51. ^ a b Greenwood & Earnshaw 1997, 페이지 1267.
  52. ^ Yamashita, Toshiyuki; Nitani, Noriko; Tsuji, Toshihide; Inagaki, Hironitsu (1997). "Thermal expansions of NpO2 and some other actinide dioxides". J. Nucl. Mater. 245 (1): 72–78. Bibcode:1997JNuM..245...72Y. doi:10.1016/S0022-3115(96)00750-7.
  53. ^ a b c d e f g h Emsley, J. (2011). Nature's building blocks: an A–Z guide to the elements. Oxford University Press. pp. 544–548. ISBN 978-0-19-960563-7.
  54. ^ a b Wickleder, Fourrest & Dorhout 2006, pp. 70–77.
  55. ^ Greenwood & Ernshaw 1997, 페이지 1269.
  56. ^ a b c Ivey, H.F. (1974). "Candoluminescence and radical-excited luminescence". Journal of Luminescence. 8 (4): 271–307. Bibcode:1974JLum....8..271I. doi:10.1016/0022-2313(74)90001-5.
  57. ^ Wickleder, Fourrest & Dorhout 2006, 페이지 95–97.
  58. ^ a b c d e Wickleder, Fourrest & Dorhout 2006, 페이지 78–94.
  59. ^ a b Greenwood & Earnshaw 1997, 1271쪽.
  60. ^ Wickleder, Fourrest & Dorhout 2006, 페이지 97–101.
  61. ^ Wickleder, Fourrest & Dorhout 2006, 페이지 64–66.
  62. ^ Greenwood & Earnshaw 1997, 페이지 127.
  63. ^ a b c d Wickleder, Fourrest & Dorhout 2006, 페이지 117–134.
  64. ^ Persson, I. (2010). "Hydrated metal ions in aqueous solution: How regular are their structures?". Pure and Applied Chemistry. 82 (10): 1901–1917. doi:10.1351/PAC-CON-09-10-22.
  65. ^ a b Greenwood & Earnshaw 1997, pp. 1275–1277.
  66. ^ a b c Wickleder, Fourrest & Dorhout 2006, 페이지 101–115.
  67. ^ Krämer2021-01-04T14:40:00+00:00, Katrina. "Heavy-metal cluster sets size record for metal aromaticity". Chemistry World. Retrieved 2 July 2022.{{cite web}}: CS1 main: 숫자 이름: 저자 목록 (링크)
  68. ^ a b c d Wickleder, Fourrest & Dorhout 2006, 116–117쪽.
  69. ^ a b Greenwood & Earnshaw 1997, pp. 1278–1280.
  70. ^ Langeslay, Ryan R.; Fieser, Megan E.; Ziller, Joseph W.; Furche, Philip; Evans, William J. (2015). "Synthesis, structure, and reactivity of crystalline molecular complexes of the {[C5H3(SiMe3)2]3Th}1− anion containing thorium in the formal +2 oxidation state". Chemical Science. 6 (6): 517–521. doi:10.1039/C4SC03033H. PMC 5811171. PMID 29560172.
  71. ^ a b c d Cameron, A.G.W. (September 1973). "Abundances of the elements in the solar system". Space Science Reviews. 15 (1): 121. Bibcode:1973SSRv...15..121C. doi:10.1007/BF00172440. S2CID 120201972.
  72. ^ Frebel, Anna; Beers, Timothy C. (January 2018). "The formation of the heaviest elements". Physics Today. 71 (1): 30–37. arXiv:1801.01190. Bibcode:2018PhT....71a..30F. doi:10.1063/pt.3.3815. S2CID 4295865.
  73. ^ a b Roederer, I. U.; Kratz, K.-L.; Frebel, A.; et al. (2009). "The End of Nucleosynthesis: Production of Lead and Thorium in the Early Galaxy". The Astrophysical Journal. 698 (2): 1963–1980. arXiv:0904.3105. Bibcode:2009ApJ...698.1963R. doi:10.1088/0004-637X/698/2/1963. S2CID 14814446.
  74. ^ Burbidge, E. Margaret; Burbidge, G. R.; Fowler, William A.; Hoyle, F. (1 October 1957). "Synthesis of the Elements in Stars". Reviews of Modern Physics. 29 (4): 547–650. Bibcode:1957RvMP...29..547B. doi:10.1103/RevModPhys.29.547.
  75. ^ Clayton, D. D. (1968). Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis. McGraw-Hill Education. pp. 577–591. ISBN 978-0-226-10953-4.
  76. ^ 스톨 2005, 페이지 2.
  77. ^ Greenwood & Ernshaw 1997, 페이지 1294.
  78. ^ Albarède, F. (2003). Geochemistry: an introduction. Cambridge University Press. p. 17. ISBN 978-0-521-89148-6.
  79. ^ Trenn, T. J. (1978). "Thoruranium (U-236) as the extinct natural parent of thorium: The premature falsification of an essentially correct theory". Annals of Science. 35 (6): 581–597. doi:10.1080/00033797800200441.
  80. ^ Diamond, H.; Friedman, A. M.; Gindler, J. E.; et al. (1956). "Possible Existence of Cm247 or Its Daughters in Nature". Physical Review. 105 (2): 679–680. Bibcode:1957PhRv..105..679D. doi:10.1103/PhysRev.105.679.
  81. ^ Rao, M. N.; Gopalan, K. (1973). "Curium-248 in the Early Solar System". Nature. 245 (5424): 304–307. Bibcode:1973Natur.245..304R. doi:10.1038/245304a0. S2CID 4226393.
  82. ^ Rosenblatt, D. B. (1953). "Effects of a Primeval Endowment of U236". Physical Review. 91 (6): 1474–1475. Bibcode:1953PhRv...91.1474R. doi:10.1103/PhysRev.91.1474.
  83. ^ Gando, A.; Gando, Y.; Ichimura, K.; Ikeda, H.; Inoue, K.; Kibe, Y.; Kishimoto, Y.; Koga, M.; Minekawa, Y.; Mitsui, T.; Morikawa, T.; Nagai, N.; Nakajima, K.; Nakamura, K.; Narita, K.; Shimizu, I.; Shimizu, Y.; Shirai, J.; Suekane, F.; Suzuki, A.; Takahashi, H.; Takahashi, N.; Takemoto, Y.; Tamae, K.; Watanabe, H.; Xu, B. D.; Yabumoto, H.; Yoshida, H.; Yoshida, S.; Enomoto, S.; Kozlov, A.; Murayama, H.; Grant, C.; Keefer, G.; Piepke, A.; Banks, T. I.; Bloxham, T.; Detwiler, J. A.; Freedman, S. J.; Fujikawa, B. K.; Han, K.; Kadel, R.; O’Donnell, T.; Steiner, H. M.; Dwyer, D. A.; McKeown, R. D.; Zhang, C.; Berger, B. E.; Lane, C. E.; Maricic, J.; Miletic, T.; Batygov, M.; Learned, J. G.; Matsuno, S.; Sakai, M.; Horton-Smith, G. A.; Downum, K. E.; Gratta, G.; Tolich, K.; Efremenko, Y.; Perevozchikov, O.; Karwowski, H. J.; Markoff, D. M.; Tornow, W.; Heeger, K. M.; Decowski, M. P. (September 2011). "Partial radiogenic heat model for Earth revealed by geoneutrino measurements". Nature Geoscience. 4 (9): 647–651. Bibcode:2011NatGe...4..647K. doi:10.1038/ngeo1205. Archived from the original on 17 April 2023. Retrieved 3 February 2019.
  84. ^ Peppard, D. F.; Mason, G. W.; Gray, P. R.; et al. (1952). "Occurrence of the (4n + 1) Series in Nature". Journal of the American Chemical Society. 74 (23): 6081–6084. doi:10.1021/ja01143a074.
  85. ^ a b c d e f g h i Wickleder, Fourrest & Dorhout 2006, 페이지 55–56.
  86. ^ Agency for Toxic Substances and Disease Registry (2016). Thorium (PDF) (Report). Retrieved 30 September 2017.
  87. ^ Woodhead, James A.; Rossman, George R.; Silver, Leon T. (1 February 1991). "The metamictization of zircon: Radiation dose-dependent structural characteristics". American Mineralogist. 76 (1–2): 74–82.
  88. ^ Szymanski, J. T.; Owens, D. R.; Roberts, A. C.; Ansell, H. G.; Chao, George Y. (1 February 1982). "A mineralogical study and crystal-structure determination of nonmetamict ekanite, ThCa2Si8O20". The Canadian Mineralogist. 20 (1): 65–75.
  89. ^ Greenwood & Earnshaw 1997, 페이지 1255.
  90. ^ "Tor's Fight with the Giants". Google Arts & Culture. Retrieved 26 June 2016.
  91. ^ a b Fontani, M.; Costa, M.; Orna, V. (2014). The Lost Elements: The Periodic Table's Shadow Side. Oxford University Press. p. 73. ISBN 978-0-19-938334-4.
  92. ^ Ryabchikov, D. I.; Gol'braikh, E. K. (2013). The Analytical Chemistry of Thorium: International Series of Monographs on Analytical Chemistry. Elsevier. p. 1. ISBN 978-1-4831-5659-0.
  93. ^ Thomson, T. (1831). A System of Chemistry of Inorganic Bodies. Vol. 1. Baldwin & Cradock and William Blackwood. p. 475.
  94. ^ Berzelius, J. J. (1824). "Undersökning af några Mineralier. 1. Phosphorsyrad Ytterjord" [Examining some minerals. 1st phosphoric yttria.]. Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar (in Swedish). 2: 334–338.
  95. ^ "Xenotime-(Y)". Mindat database. Retrieved 7 October 2017.
  96. ^ Selbekk, R. S. (2007). "Morten Thrane Esmark". Store norske leksikon (in Norwegian). Kunnskapsforlaget. Retrieved 16 May 2009.
  97. ^ a b Weeks, M. E. (1932). "The discovery of the elements. XI. Some elements isolated with the aid of potassium and sodium: Zirconium, titanium, cerium, and thorium". Journal of Chemical Education. 9 (7): 1231. Bibcode:1932JChEd...9.1231W. doi:10.1021/ed009p1231.
  98. ^ Berzelius, J. J. (1829). "Untersuchung eines neues Minerals und einer darin erhalten zuvor unbekannten Erde" [Investigation of a new mineral and of a previously unknown earth contained therein]. Annalen der Physik und Chemie (in German). 16 (7): 385–415. Bibcode:1829AnP....92..385B. doi:10.1002/andp.18290920702. (현대판 인용문: Annalender Physik, vol. 92, No. 7, pp. 385–415).
  99. ^ Berzelius, J. J. (1829). "Undersökning af ett nytt mineral (Thorit), som innehåller en förut obekant jord" [Investigation of a new mineral (thorite), as contained in a previously unknown earth]. Kungliga Svenska Vetenskaps Akademiens Handlingar (in Swedish): 1–30.
  100. ^ Schilling, J. (1902). "Die eigentlichen Thorit-Mineralien (Thorit und Orangit)" [The actual thoritic minerals (thorite and orangite)]. Zeitschrift für Angewandte Chemie (in German). 15 (37): 921–929. Bibcode:1902AngCh..15..921S. doi:10.1002/ange.19020153703.
  101. ^ Leach, M. R. "The Internet Database of Periodic Tables: Berzelius' Electronegativity Table". Retrieved 16 July 2016.
  102. ^ Nilson, L. F. (1882). "Über metallisches Thorium" [About metallic thorium]. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (in German). 15 (2): 2537–2547. doi:10.1002/cber.188201502213.
  103. ^ a b Meister, G. (1948). Production of Rarer Metals (PDF) (Report). United States Atomic Energy Commission. Retrieved 22 September 2017.
  104. ^ a b c d Leach, M. R. "The Internet Database of Periodic Tables". Retrieved 14 May 2012.
  105. ^ Jensen, William B. (August 2003). "The Place of Zinc, Cadmium, and Mercury in the Periodic Table". Journal of Chemical Education. 80 (8): 952. Bibcode:2003JChEd..80..952J. doi:10.1021/ed080p952.
  106. ^ a b Masterton, W. L.; Hurley, C. N.; Neth, E. J. (2011). Chemistry: Principles and reactions (7th ed.). Cengage Learning. p. 173. ISBN 978-1-111-42710-8.
  107. ^ 위클더, Fourrest & Dorhout 2006, 52쪽.
  108. ^ Curie, M. (1898). "Rayons émis par les composés de l'uranium et du thorium" [Rays emitted by compounds of uranium and thorium]. Comptes Rendus (in French). 126: 1101–1103. OL 24166254M.
  109. ^ Schmidt, G. C. (1898). "Über die vom Thorium und den Thoriumverbindungen ausgehende Strahlung" [On the radiation emitted by thorium and thorium compounds]. Verhandlungen der Physikalischen Gesellschaft zu Berlin (in German). 17: 14–16.
  110. ^ Schmidt, G. C. (1898). "Über die von den Thorverbindungen und einigen anderen Substanzen ausgehende Strahlung" [On the radiation emitted by thorium compounds and some other substances]. Annalen der Physik und Chemie (in German). 65 (5): 141–151. Bibcode:1898AnP...301..141S. doi:10.1002/andp.18983010512. (현대판 인용문: Annalender Physik, vol. 301, pp. 141–151 (1898)).
  111. ^ Rutherford, E.; Owens, R. B. (1899). "Thorium and uranium radiation". Trans. R. Soc. Can. 2: 9–12.Rutherford, E.; Owens, R. B. (1899). "Thorium and uranium radiation". Trans. R. Soc. Can. 2: 9–12."산화토륨에서 나오는 방사선은 일정한 것이 아니라 가장 변덕스러운 방식으로 변화했습니다." 반면, "우라늄의 모든 화합물은 현저하게 일정한 방사선을 방출합니다."
  112. ^ Simmons, J. G. (1996). The Scientific 100: A Ranking of the Most Influential Scientists, Past and Present. Carol. p. 19. ISBN 978-0-8065-2139-8.
  113. ^ Fröman, N. (1996). "Marie and Pierre Curie and the Discovery of Polonium and Radium". nobelprize.org. Nobel Media AB. Retrieved 11 May 2017.
  114. ^ a b Burns, M. (1987). Low-Level Radioactive Waste Regulation-Science, Politics and Fear. CRC Press. pp. 24–25. ISBN 978-0-87371-026-8.
  115. ^ van Spronsen, J. W. (1969). The periodic system of chemical elements. Elsevier. pp. 315–316. ISBN 978-0-444-40776-4..
  116. ^ Rhodes, R. (2012). The Making of the Atomic Bomb (25th Anniversary ed.). Simon & Schuster. pp. 221–222, 349. ISBN 978-1-4516-7761-4.
  117. ^ Türler, A.; Buklanov, G. V.; Eichler, B.; et al. (1998). "Evidence for relativistic effects in the chemistry of element 104". Journal of Alloys and Compounds. 271–273: 287. doi:10.1016/S0925-8388(98)00072-3.
  118. ^ Kratz, J. V.; Nagame, Y. (2014). "Liquid-Phase Chemistry of Superheavy Elements". In Schädel, M.; Shaughnessy, D. (eds.). The Chemistry of Superheavy Elements (2nd ed.). Springer-Verlag. p. 335. doi:10.1007/978-3-642-37466-1. ISBN 978-3-642-37465-4. S2CID 122675117.
  119. ^ a b c d Furuta, E.; Yoshizawa, Y.; Aburai, T. (2000). "Comparisons between radioactive and non-radioactive gas lantern mantles". J. Radiol. Prot. 20 (4): 423–431. Bibcode:2000JRP....20..423F. doi:10.1088/0952-4746/20/4/305. PMID 11140713. S2CID 7368077.
  120. ^ New Jersey Department of Health (1996). "Health and hazardous waste" (PDF). A Practitioner's Guide to Patients' Environmental Exposures. 1 (3): 1–8. Archived from the original (PDF) on 15 April 2016.
  121. ^ Toepker, Terrence P. (1996). "Thorium and yttrium in gas lantern mantles". American Journal of Physics. 64 (2): 109. Bibcode:1996AmJPh..64..109T. doi:10.1119/1.18463.
  122. ^ a b Poljanc, K.; Steinhauser, G.; Sterba, J. H.; et al. (2007). "Beyond low-level activity: on a "non-radioactive" gas mantle". Science of the Total Environment. 374 (1): 36–42. Bibcode:2007ScTEn.374...36P. doi:10.1016/j.scitotenv.2006.11.024. PMID 17270253.
  123. ^ Kazimi, M. (2003). "Thorium Fuel for Nuclear Energy". American Scientist. Archived from the original on 1 January 2017. Retrieved 29 September 2017.
  124. ^ Mallapaty, Smriti (9 September 2021). "China prepares to test thorium-fuelled nuclear reactor". Nature. 597 (7876): 311–312. Bibcode:2021Natur.597..311M. doi:10.1038/d41586-021-02459-w. PMID 34504330. S2CID 237471852.
  125. ^ Majumdar, S.; Purushotham, D. S. C. (1999). "Experience of thorium fuel development in India". Thorium fuel utilization: Options and trends (PDF) (Report). International Atomic Energy Agency. Retrieved 7 October 2017.
  126. ^ "Nuclear Power in India". World Nuclear Association. 2017. Retrieved 29 September 2017.
  127. ^ "IAEA-TECDOC-1450 Thorium Fuel Cycle – Potential Benefits and Challenges" (PDF). International Atomic Energy Agency. 2005. Retrieved 23 March 2009.
  128. ^ Shippingport Atomic Power Station. "Historic Achievement Recognized: Shippingport Atomic Power Station, A National Engineering Historical Landmark" (PDF). p. 4. Archived from the original (PDF) on 17 July 2015. Retrieved 24 June 2006.
  129. ^ Friedman, John S. (September 1997). "More power to thorium?". Bulletin of the Atomic Scientists. 53 (5): 19–20. Bibcode:1997BuAtS..53e..19F. doi:10.1080/00963402.1997.11456765.
  130. ^ "IAEA-TECDOC-1349 Potential of thorium-based fuel cycles to constrain plutonium and to reduce the long-lived waste toxicity" (PDF). International Atomic Energy Agency. 2002. Retrieved 24 March 2009.
  131. ^ Evans, B. (2006). "Scientist urges switch to thorium". ABC News. Archived from the original on 28 March 2010. Retrieved 17 September 2011.
  132. ^ Martin, R. (2009). "Uranium is So Last Century – Enter Thorium, the New Green Nuke". Wired. Retrieved 19 June 2010.
  133. ^ 알프레도 카르피네티 박사 (2023년 6월 16일) 실험용 용융염 원자로 중국에서 성공
  134. ^ "China gives green light to its first thorium-powered nuclear reactor". South China Morning Post. 15 June 2023.
  135. ^ Weinberg, Alvin (1994). The First Nuclear Era: The life and times of a technological fixer. New York: AIP Press. pp. 36–38. ISBN 978-1-56396-358-2.
  136. ^ a b c "Thorium". World Nuclear Association. 2017. Retrieved 21 June 2017.
  137. ^ Woods, W.K. (1966). LRL Interest in U-233 (PDF) (Report). Battelle Memorial Institute. doi:10.2172/79078. OSTI 79078.
  138. ^ "Classification Bulletin WNP-118" (PDF). U.S. Department of Energy. 12 March 2008.
  139. ^ 스톨 2005, 7쪽.
  140. ^ United States Geological Survey (2012). "Thorium" (PDF). Retrieved 12 May 2017.
  141. ^ Jayaram, K. M. V. (1987). An Overview of World Thorium Resources, Incentives for Further Exploration and Forecast for Thorium Requirements in the Near Future (PDF) (Report). Department of Atomic Energy. Archived from the original (PDF) on 28 June 2011.
  142. ^ Thorium. Statistics and Information (Report). United States Geological Survey. 2017. Retrieved 6 January 2018.
  143. ^ a b c d e f g h 스톨 2005, 8쪽.
  144. ^ a b c d e 스톨 2005, 32쪽.
  145. ^ a b 스톨 2005, 31쪽.
  146. ^ Matson, Tim (2011). The Book of Non-electric Lighting: The classic guide to the safe use of candles, fuel lamps, lanterns, gaslights, & fire-view stoves. Countryman Press. p. 60. ISBN 978-1-58157-829-4.
  147. ^ Shaw, J.; Dunderdale, J.; Paynter, R.A. (9 June 2005). "A review of consumer products containing radioactive substances in the European Union" (PDF). NRPB Occupational Services Department.
  148. ^ ""Negative Ion" Technology—What You Should Know". U.S. Nuclear Regulatory Commission. 28 July 2014.
  149. ^ Pridham, G.J. (2016). Electronic Devices and Circuits. The Commonwealth and International Library: Electrical Engineering Division. Elsevier. p. 105. ISBN 978-1-4831-3979-1.
  150. ^ Uttrachi, J. (2015). Weld Like a Pro: Beginning to advanced techniques. CarTech Inc. p. 42. ISBN 978-1-61325-221-5.
  151. ^ Jeffus, L. (2016). Welding: Principles and Applications. Cengage Learning. p. 393. ISBN 978-1-305-49469-5.
  152. ^ "Thoriated Camera Lens (ca. 1970s)". Oak Ridge Associated Universities. 2021. Retrieved 11 October 2021.
  153. ^ Rancourt, J.D. (1996). Optical Thin Films. User Handbook. SPIE Press. p. 196. ISBN 978-0-8194-2285-9.
  154. ^ Kaiser, N.; Pulker, H. K. (2013). Optical Interference Coatings. Springer. p. 111. ISBN 978-3-540-36386-6.
  155. ^ Ronen, Yigal (March 2006). "A Rule for Determining Fissile Isotopes". Nuclear Science and Engineering. 152 (3): 334–335. Bibcode:2006NSE...152..334R. doi:10.13182/nse06-a2588. S2CID 116039197.
  156. ^ a b Ronen, Y. (2010). "Some remarks on the fissile isotopes". Annals of Nuclear Energy. 37 (12): 1783–1784. doi:10.1016/j.anucene.2010.07.006.
  157. ^ "Plutonium". World Nuclear Association. 2017. Retrieved 29 September 2017.
  158. ^ "Uranium 233 Fission". Nuclear Power. 2023. Retrieved 28 April 2023.
  159. ^ a b c Greenwood & Earnshaw 1997, 페이지 1259.
  160. ^ "Interactive Chart of Nuclides". Brookhaven National Laboratory. Archived from the original on 24 January 2017. Retrieved 12 August 2013.
  161. ^ "Thorium test begins". World Nuclear News. 2013. Retrieved 21 July 2013.
  162. ^ "IAEA-TECDOC-1450 Thorium Fuel Cycle – Potential Benefits and Challenges" (PDF). International Atomic Energy Agency. 2005. Retrieved 23 March 2009.
  163. ^ a b Langford, R. E. (2004). Introduction to Weapons of Mass Destruction: Radiological, Chemical, and Biological. John Wiley & Sons. p. 85. ISBN 978-0-471-46560-7.
  164. ^ 스톨 2005, 30쪽.
  165. ^ a b Nakajima, Ts.; Groult, H. (2005). Fluorinated Materials for Energy Conversion. Elsevier. pp. 562–565. ISBN 978-0-08-044472-7.
  166. ^ Rees, E. (2011). "Don't believe the spin on thorium being a greener nuclear option". The Guardian. Retrieved 29 September 2017.
  167. ^ Sovacool, B. K.; Valentine, S. V. (2012). The National Politics of Nuclear Power: Economics, Security, and Governance. Routledge. p. 226. ISBN 978-1-136-29437-2.
  168. ^ "Nuclear Energy FAQs" (PDF). Argonne National Laboratory. 2014. Retrieved 13 January 2018.
  169. ^ Findlay, T. (2011). Nuclear Energy and Global Governance: Ensuring Safety, Security and Non-proliferation. Routledge. p. 9. ISBN 978-1-136-84993-0.
  170. ^ a b c "Thorium: Radiation Protection". United States Environmental Protection Agency. Archived from the original on 1 October 2006. Retrieved 27 February 2016.
  171. ^ a b "Radioactivity in Lantern Mantles". Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency. Archived from the original on 14 October 2007. Retrieved 29 September 2017.
  172. ^ "Natural Decay Series: Uranium, Radium, and Thorium" (PDF). Argonne National Laboratory. 2005. Archived from the original (PDF) on 17 August 2016. Retrieved 30 September 2017.
  173. ^ a b c d 스톨 2005, 35쪽.
  174. ^ Luetzelschwab, J. W.; Googins, S. W. (1984). "Radioactivity released from burning gas lantern mantles". Health Phys. 46 (4): 873–881. doi:10.1097/00004032-198404000-00013. PMID 6706595.
  175. ^ Huyskens, C. J.; Hemelaar, J. T.; Kicken, P. J. (1985). "Dose estimates for exposure to radioactivity in gas mantles". Sci. Total Environ. 45: 157–164. Bibcode:1985ScTEn..45..157H. doi:10.1016/0048-9697(85)90216-5. PMID 4081711. S2CID 39901914.
  176. ^ "Toxicological Profile for Thorium" (PDF). Agency for Toxic Substances and Disease Registry U.S. Public Health Service. 1990. p. 4.
  177. ^ Merkel, B.; Dudel, G.; et al. (1988). Untersuchungen zur radiologischen Emission des Uran-Tailings Schneckenstein (PDF) (Report) (in German). Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landesentwicklung. Archived from the original (PDF) on 8 January 2013.
  178. ^ a b 스톨 2005, 페이지 34.
  179. ^ Jacobson, M.; Cooper, A. R.; Nagy, J. (1964). Explosibility of metal powders (PDF) (Report). United States Department of the Interior. Archived (PDF) from the original on 3 August 2016. Retrieved 29 September 2017.
  180. ^ "Nine Injured in Atomic Lab Blasts". Pittsburgh Post-Gazette. Associated Press. 1956. p. 2. Retrieved 29 September 2017.
  181. ^ "No Radiation Threat Seen in A-laboratory Blast". The St. Petersburg Times. Associated Press. 1956. p. 2. Retrieved 29 September 2017.
  182. ^ Harrington, M. (2003). "Sad Memories of '56 Sylvania Explosion". New York Newsday. Archived from the original on 4 February 2012. Retrieved 29 September 2017.
  183. ^ "Thorium ToxFAQs" (PDF). Agency for Toxic Substances and Disease Registry. Retrieved 29 September 2017.
  184. ^ "Compendium of Policy And Statutory Provisions Relating To Exploitation of Beach Sand Minerals". Department of Atomic Energy. Archived from the original on 4 December 2008. Retrieved 19 December 2008.
  185. ^ Pfeiffer, W. C.; Penna-Franca, E.; Ribeiro, C. C.; Nogueira, A. R.; Londres, H.; Oliveira, A. E. (1981). "Measurements of environmental radiation exposure dose rates at selected sites in Brazil". An. Acad. Bras. Ciênc. 53 (4): 683–691. PMID 7345962.
  186. ^ Alberici, Emma (29 January 2019). "Italian military officials' trial ignites suspicions of links between weapon testing and birth defects in Sardinia". ABC News. Australian Broadcasting Corporation. Retrieved 29 January 2019.

일반 서지학

더보기

외부 링크

  • Wiktionary에서 토륨의 사전적 정의
  • 위키미디어 커먼즈의 토륨 관련 미디어