Torio

Torio
90 Th                                                                                                                                                                                                                                               attinio ← torio → protoattinio
Aspetto
bianco argenteo
Linea spettrale
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	torio, Th, 90
Serie	attinidi
Gruppo, periodo, blocco	—, 7, f
Densità	11724 kg/m³
Durezza	3,0
Configurazione elettronica
Termine spettroscopico	3F2
Proprietà atomiche
Peso atomico	232,0381 u
Raggio atomico (calc.)	179 pm
Raggio covalente	206 ± 6 pm
Configurazione elettronica	[Rn]6d27s2
e− per livello energetico	2, 8, 18, 32, 18, 10, 2
Stati di ossidazione	4 (debolmente basico)
Struttura cristallina	cubica a facce centrate
Proprietà fisiche
Stato della materia	solido
Punto di fusione	2 115 K (1 842 °C)
Punto di ebollizione	5 061 K (4 788 °C)
Volume molare	1,98×10−5 m³/mol
Entalpia di vaporizzazione	514 kJ/mol
Calore di fusione	13,81 kJ/mol
Velocità del suono	2490 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS	7440-29-1
Elettronegatività	1,3 (scala di Pauling)
Calore specifico	120 J/(kg·K)
Conducibilità elettrica	6,53×106/m·Ω
Conducibilità termica	54 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione	587 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione	1 110 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione	1 930 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione	2 780 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP 226Th sintetico 30,6 mesi α 222Ra 227Th sintetico 18,72 giorni α 223Ra 228Th sintetico 1,9116 anni α 5,520 224Ra 229Th sintetico 7340 anni α 5,168 225Ra 230Th sintetico 75380 anni α 4,770 226Ra 231Th sintetico 25,5 ore β− 0,39 231Pa 232Th 100% 1,405×1010 anni α 4,083 228Ra 233Th sintetico 21,83 minuti β− 233Pa 234Th sintetico 24,1 giorni β− 0,27 234Pa
iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento

Il torio è l'elemento chimico di numero atomico 90 e il suo simbolo è Th. È un metallo attinoide radioattivo ed è uno degli unici due significativi elementi che si trovano ancora radioattivi naturalmente in grandi quantità come elemento primordiale (l'altro è l'uranio). Il torio è stato scoperto nel 1829 dal sacerdote e mineralogista amatoriale norvegese Morten Thrane Esmark e in seguito identificato dal chimico svedese Jöns Jacob Berzelius, che gli diede il nome di Thor, il dio norvegese del tuono.

Un atomo di torio possiede 90 protoni e quindi 90 elettroni, di cui quattro elettroni di valenza. È di colore argenteo e diventa nero se esposto all'aria, formando il diossido di torio. Il torio è debolmente radioattivo: tutti i suoi isotopi noti sono instabili. Il torio-232 (²³²Th), possiede 142 neutroni ed è l'isotopo più stabile di torio rappresentando quasi tutto il torio naturale. Il torio ha la più lunga emivita rispetto a tutti gli elementi significativamente radioattivi: 14,05 miliardi di anni; decade molto lentamente attraverso un decadimento alfa diventando radio-228 (²²⁸Ra) e terminando con il piombo-208 (²⁰⁸Pb) stabile. Si stima che il torio sia circa tre o quattro volte più abbondante dell'uranio nella crosta terrestre ed è principalmente raffinato dalle sabbie di monazite come un sottoprodotto di estrazione di metalli delle terre rare.

In passato, il torio veniva comunemente utilizzato come fonte di luce nelle reticelle Auer e come materiale per le leghe metalliche, tuttavia queste applicazioni diminuirono a causa delle preoccupazioni circa la sua radioattività. È comunque ancora ampiamente usato come elemento di lega per la realizzazione di elettrodi per la saldatura TIG (ad un tasso del 1-2% con il tungsteno). Rimane popolare anche come materiale per l'ottica di fascia alta e per la strumentazione scientifica; il torio e l'uranio sono gli unici elementi significativamente radioattivi le cui principali applicazioni commerciali non si basano sulla loro radioattività. Si prevede che il torio possa essere in grado di sostituire l'uranio come combustibile nucleare nei reattori, ma finora sono stati realizzati solo pochi reattori alimentati a torio .