Thorium

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Données  v · d · m
Actinium - Thorium - Protactinium Ce Th -         90 Th                                                                                                                                                                                                                                           Table complète - Table étendue
Général
Nom, Symbole, Numéro	Thorium, Th, 90
Série chimique	actinide
Groupe, Période, Bloc	L/A, 7, f
Masse volumique	11 724 kg/m3
Couleur	argenté blanc
Propriétés atomiques
Masse atomique	232,0381 u
Rayon atomique (calc)	180 (ND) pm
Rayon de covalence	ND pm
Rayon de van der Waals	ND pm
Configuration électronique	[Rn] 6d2 7s2
Électrons par niveau d'énergie	2, 8,18,32,18,10, 2
État(s) d'oxydation	4
Oxyde	base faible
Structure cristalline	cubique face centrée
Propriétés physiques
État ordinaire	solide
Température de fusion	2028 K
Température de vaporisation	5061 K
Énergie de fusion	16,1 kJ/mol
Énergie de vaporisation	514,4 kJ/mol
Volume molaire	19,80×10-6 m3/mol
Pression de la vapeur	ND Pa
Vélocité du son	2490 m/s à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling)	1,3
Chaleur massique	120 J/(kg·K)
Conductivité électrique	6,53×106 S/m
Conductivité thermique	54 W/(m·K)
1er potentiel d'ionisation	587 kJ/mol
2e potentiel d'ionisation	1110 kJ/mol
3e potentiel d'ionisation	1930 kJ/mol
4e potentiel d'ionisation	2780 kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN période MD Ed MeV PD 228Th {syn.} 1,9116 a α 5,520 224Ra 229Th {syn.} 7340 a α 5,168 225Ra 230Th {syn.} 75380 a α 4,770 226Ra 232Th 100 % 14,05×109 a α 4,083 228Ra 233Th {syn.} 22,3 min β- 1,24 233Pa 234Th traces 24,1 d β- 0,199 234Pa
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le thorium est un élément chimique de symbole Th et de numéro atomique 90.

Le thorium est un métal de la famille des actinides.

Il a été découvert en 1829 par Jöns Jacob Berzelius et nommé d'après Thor, dieu scandinave du tonnerre.

[modifier] Propriétés

Le thorium garde son éclat argenté pendant plusieurs mois grâce à l'oxyde qui le protège ; l'oxyde de thorium ThO₂ est un des meilleurs matériaux réfractaires avec une température de fusion de 3300 °C.

Tous les isotopes du thorium sont radioactifs ; le thorium naturel n'est constitué que du seul isotope thorium-232 à très longue période radioactive (14 milliards d'années).

Le thorium-232 est un isotope fertile ; en absorbant un neutron, il se transmute en thorium-233 radioactif, qui se désintègre en protactinium-233, isotope radioactif qui se désintègre à son tour en uranium-233 fissile.

[modifier] Gisements

Les minerais de thorium sont la thorite ThSiO₄, la thorianite ThO₂ et surtout la monazite (Ce,La,Nd,Th)PO₄. Il en existe de grands gisements en Bretagne.

[modifier] Utilisation

• électrode, cathode : le thorium possède une très forte émission d'électrons et, pour cette raison on l'utilise dans les électrodes de tubes à décharge en revêtement des filaments de tungstène, ainsi que pour les cathodes de nombreux dispositifs électroniques.
• énergie nucléaire : l'abondance du thorium-232 est 3 fois plus grande que celle de l'uranium-238 (l'autre isotope naturel fertile) ; le thorium constitue ainsi une importante réserve d'énergie nucléaire, en raison de son abondance (il pourrait ainsi fournir plus d'énergie que l'uranium, le charbon et le pétrole réunis) ; son utilisation nécessite la mise au point d'une nouvelle filière de réacteurs nucléaires surgénérateurs.

• verres optiques : les composés de thorium augmentent l'indice de réfraction du verre et diminuent les aberrations.
• manchon à incandescence : on utilise la très mauvaise conductivité thermique de l'oxyde de thorium (en mélange avec l'oxyde de cérium) pour augmenter la température des manchons d'éclairage et donc leur luminosité.
• produit réfractaire (creuset) : par addition d'oxyde de thorium, on obtient un type de porcelaine très dure et résistante aux températures élevées.