थोरियम के बारे में तथ्य

थंडर के नोर्स देवता के लिए नामित, थोरियम एक चांदी, चमकदार और रेडियोधर्मी तत्व है, जिसमें परमाणु रिएक्टरों को ईंधन देने में यूरेनियम के विकल्प के रूप में क्षमता है।

केवल तथ्य

• परमाणु संख्या (नाभिक में प्रोटॉन की संख्या): 90
• परमाणु प्रतीक (तत्वों की आवर्त सारणी पर): ठा
• परमाणु भार (परमाणु का औसत द्रव्यमान): 232.0
• घनत्व: 6.8 औंस प्रति घन इंच (11.7 ग्राम प्रति घन सेमी)
• कमरे के तापमान पर चरण: ठोस
• गलनांक: 3,182 डिग्री फ़ारेनहाइट (1,750 डिग्री सेल्सियस)
• क्वथनांक: 8,654 F (4,790 C)
• प्राकृतिक आइसोटोप की संख्या (न्यूट्रॉन की एक अलग संख्या के साथ एक ही तत्व के परमाणु): 1. एक प्रयोगशाला में कम से कम 8 रेडियोधर्मी आइसोटोप भी होते हैं।
• सबसे आम आइसोटोप: Th-232 (प्राकृतिक बहुतायत का 100 प्रतिशत)

इतिहास

1815 में, स्वीडिश रसायनशास्त्री जोंस जैकब बेरज़ेलियस ने पहली बार सोचा था कि उन्होंने एक नया पृथ्वी तत्व खोजा है, जिसे उन्होंने थोर के नाम पर थोरियम नाम दिया था, जो युद्ध के सबसे बड़े देवता थोर के नाम पर थे, जो कि पीटर वैन डेर क्रोग्ट, एक डच संगीतकार के अनुसार था। 1824 में, हालांकि, यह निर्धारित किया गया था कि खनिज वास्तव में yttrium फॉस्फेट था ;;

1828 में, बर्जेलियस को नॉर्वे के खनिज हॉग मोर्टन थ्रान एसमार्क द्वारा नॉर्वे के तट पर Løvø द्वीप पर पाए जाने वाले एक काले खनिज का एक नमूना मिला। खनिज में लगभग 60 प्रतिशत अज्ञात तत्व था, जिसने थोरियम नाम लिया; खनिज को थोराइट नाम दिया गया था। खनिज में कई ज्ञात तत्व भी शामिल हैं, जिसमें लोहा, मैंगनीज, सीसा, टिन और यूरेनियम शामिल हैं।

केमेरिकुल के अनुसार, थोरियम क्लोराइड बनाने के लिए कार्बन के साथ खनिज में पाए जाने वाले थोरियम ऑक्साइड को पहले मिला कर बेरजेलियस ने थोरियम को अलग कर दिया, जिसे तब केमियम के अनुसार थोरियम और पोटेशियम क्लोराइड बनाने के लिए पोटेशियम के साथ प्रतिक्रिया की गई थी।

गेरहार्ड श्मिट, एक जर्मन रसायनज्ञ और मैरी क्यूरी, एक पोलिश भौतिक विज्ञानी, ने स्वतंत्र रूप से पता लगाया कि 1898 में थोरियम एक दूसरे के कुछ महीनों के भीतर रेडियोधर्मी था, जो कि केमिकूल के अनुसार। श्मिट को अक्सर खोज के साथ श्रेय दिया जाता है।

लॉस एनामोस नेशनल लेबोरेटरी के अनुसार, अर्नेस्ट रदरफोर्ड, एक न्यूजीलैंड के भौतिक विज्ञानी, और एक अंग्रेजी रसायनज्ञ, फ्रेडरिक सोड्डी ने पाया कि थोरियम एक निश्चित दर पर तय करता है, जिसे तत्व के आधे जीवन के रूप में भी जाना जाता है। यह काम अन्य रेडियोधर्मी तत्वों की समझ को आगे बढ़ाने में महत्वपूर्ण था।

लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी के अनुसार, एंटोन एडुअर्ड वैन अर्केल और जान हैंड्रिक डी बोअर, दोनों डच रसायनज्ञों ने 1925 में उच्च शुद्धता वाले धातु के थोरियम को पृथक किया।

किसे पता था?

• अपने तरल अवस्था में, केमियम के अनुसार, पिघलने और क्वथनांक के बीच लगभग 5,500 डिग्री फ़ारेनहाइट (3,000 डिग्री सेल्सियस) के साथ, किसी अन्य तत्व की तुलना में थोरियम का तापमान अधिक होता है।
• चेमिकोल के अनुसार थोरियम डाइऑक्साइड में सभी ज्ञात आक्साइडों का उच्चतम गलनांक है।
• लेरेनटेक के अनुसार थोरियम लेड के रूप में प्रचुर मात्रा में है और यूरेनियम के रूप में प्रचुर मात्रा में तीन गुना है।
• कैमिकूल के अनुसार, पृथ्वी की पपड़ी में थोरियम की बहुतायत वजन से 6 भाग प्रति मिलियन है। आवर्त सारणी के अनुसार, थोरियम पृथ्वी की पपड़ी में 41 वां सबसे प्रचुर तत्व है।
• खनिज शिक्षा गठबंधन के अनुसार, थोरियम का मुख्य रूप से ऑस्ट्रेलिया, कनाडा, संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस और भारत में खनन किया जाता है।
• अमेरिकी पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) के अनुसार, थोरियम का ट्रेस स्तर चट्टानों, मिट्टी, पानी, पौधों और जानवरों में पाया जाता है।
• लॉस अल्मास नेशनल लेबोरेटरी के अनुसार थोरियम की उच्च सांद्रता आमतौर पर थोराइट, थोरैनाइट, मोनाजाइट, एलनाइट और जिरकोन जैसे खनिजों में पाई जाती है।
• EPA के अनुसार, थोरियम का सबसे स्थिर आइसोटोप, Th-232, 14 बिलियन वर्ष का आधा जीवन है।
• लॉस अल्मोस के अनुसार, थोरियम को सुपरनोवा के कोर में बनाया जाता है और फिर विस्फोटों के दौरान आकाशगंगा में बिखरा हुआ होता है।
• थोरियम का उपयोग 1885 से गैस मेंटल में किया गया था, जो कि लॉस अल्मोस के अनुसार गैस लैंप में प्रकाश प्रदान करता है। इसकी रेडियोधर्मिता के कारण, तत्व को अन्य गैर-रेडियोधर्मी दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।
• थोरियम का उपयोग मैग्नीशियम को मजबूत करने के लिए भी किया जाता है, बिजली के उपकरणों में टंगस्टन के तार को कोटिंग करने, बिजली के लैंप में टंगस्टन के दाने के आकार को नियंत्रित करने, उच्च तापमान वाले क्रूसिबल, चश्मे में, कैमरे और वैज्ञानिक उपकरण लेंस में, और परमाणु ऊर्जा का एक स्रोत है, तदनुसार लॉस आलमोस।
• केमियम के अनुसार थोरियम के लिए अन्य उपयोगों में गर्मी प्रतिरोधी सिरेमिक, विमान इंजन और हल्के बल्ब शामिल हैं।
• लेनटेक के अनुसार, रेडियोधर्मिता के खतरों का पता चलने तक थोरियम का उपयोग टूथपेस्ट में किया जाता था।
• खनिज शिक्षा गठबंधन के अनुसार थोरियम और यूरेनियम पृथ्वी के आंतरिक ताप में शामिल हैं।
• Lenntech के अनुसार बहुत अधिक थोरियम के संपर्क में आने से फेफड़ों की बीमारी, फेफड़े और अग्नाशय के कैंसर, जेनेटिक्स, यकृत रोग, हड्डी के कैंसर और धातु की विषाक्तता हो सकती है।

आजकल के संशोधन

परमाणु ईंधन के रूप में थोरियम का उपयोग करने में अनुसंधान का एक बड़ा सौदा हो रहा है। रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री के एक लेख के अनुसार, परमाणु रिएक्टरों में प्रयुक्त थोरियम यूरेनियम का उपयोग करने पर कई लाभ प्रदान करते हैं:

• यूरेनियम की तुलना में थोरियम तीन से चार गुना अधिक प्रचुर मात्रा में है।
• यूरेनियम की तुलना में थोरियम अधिक आसानी से निकाला जाता है।
• तरल फ्लोराइड थोरियम रिएक्टर (LFTR) यूरेनियम द्वारा संचालित रिएक्टरों की तुलना में बहुत कम अपशिष्ट है।
• एलएफटीआर वर्तमान में आवश्यक 150 से 160 गुना वायुमंडलीय दबाव के बजाय वायुमंडलीय दबाव पर चलते हैं।
• थोरियम यूरेनियम की तुलना में कम रेडियोधर्मी है।

नासा के शोधकर्ताओं अल्बर्ट जे। जुहेज़, रिचर्ड ए। ररिक और राजमोहन रंगराजन के 2009 के एक पत्र के अनुसार, 1950 के दशक में ओक रिज नेशनल लेबोरेट्री में थोरियम रिएक्टरों का विकास एल्विन वेनबर्ग के निर्देशन में परमाणु विमान कार्यक्रमों के समर्थन में किया गया था। कार्यक्रम 1961 में अन्य प्रौद्योगिकियों के पक्ष में बंद हो गया। रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री के अनुसार, थोरियम रिएक्टरों को छोड़ दिया गया क्योंकि वे यूरेनियम-संचालित रिएक्टरों के रूप में ज्यादा प्लूटोनियम का उत्पादन नहीं करते थे। उस समय, हथियार-ग्रेड प्लूटोनियम, साथ ही यूरेनियम, शीत युद्ध के कारण एक गर्म वस्तु थी।

नासा की रिपोर्ट के अनुसार, थोरियम का उपयोग नाभिकीय ईंधन के लिए नहीं किया जाता है, बल्कि इसका उपयोग कृत्रिम यूरेनियम आइसोटोप यूरेनियम -233 बनाने के लिए किया जाता है। थोरियम -232 पहले एक न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है, जो थोरियम -233 का निर्माण करता है, जो लगभग चार घंटे के दौरान प्रोटैक्टियम -233 से तय होता है। प्रोटेक्टियम -233 धीरे-धीरे लगभग दस महीनों के दौरान यूरेनियम -233 से कम हो गया। फिर यूरेनियम -233 का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में ईंधन के रूप में किया जाता है।