Thorium
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Géneralités | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nom, Symbole, Numéro | Thorium, Th, 90 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Série chimique | actinide | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Groupe, Période, Bloc | _, 7, f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masse volumique | 11724 kg/m³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dureté Mohs | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nombre d'électrons par niveau d'énergie | 2, 8,18,32,18,10, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| États d'oxydation (oxyde) | 4 (base faible) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Structure cristalline | cubique face centrée | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Propriétés physiques | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| État de la matière | solide | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Température de fusion | 2028 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Température de vaporisation | 5061 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume molaire | 19,80×10-6 m³/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Énergie de vaporisation | 514,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Énergie de fusion | 16,1 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pression de vapeur | ND Pa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vitesse du son à 20°C | 2490 m/s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 Jacobson Berzelius et nommé d'après Thor, dieu scandinave du tonnerre.
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 fissible.
Gisements
Les minerais de thorium sont la thorite ThSiO4, la thorianite ThO2 et surtout la monazite (Ce,La,Nd,Th)PO4.
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 revètement 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.