طاقة نووية
يُعد ثوريوم مهماً في دورة الوقود النووي وفي أبحاث أنظمة الطاقة النووية.
ثوريوم عنصر كيميائي عدده الذري 90 ورمزه Th. يقع في الدورة 7، المجموعة — ضمن القطاع f. حالته المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب، وتوزيعه الإلكتروني [Rn] 6d2 7s2.
تشارك مدارات 5f و6d و7s في كيمياء ثوريوم. يمكن لعناصر الأكتينيدات الأولى أن تُظهر عدة حالات أكسدة، بينما تصبح الحالة +3 أكثر أهمية في العناصر الأثقل.
التوزيع الإلكتروني لـثوريوم هو [Rn] 6d2 7s2. جميع الأكتينيدات مشعة، لذلك يجب قراءة خواصها الكيميائية إلى جانب استقرار النواة وعمر النصف وأنماط الاضمحلال.
يستطيع ثوريوم تكوين أكاسيد وهاليدات ومعقدات تناسقية في حالات أكسدة مختلفة. وبما أن الأكتينيدات كلها مشعة، فإن فهم أشكالها الكيميائية يرتبط أيضاً بالكيمياء الإشعاعية والنظائر واستقرار النواة.
الحالة المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب. الكثافة المدرجة هي 11.70g/cm³. نقطة الانصهار هي 2 023 K (1 750 °C). نقطة الغليان هي 5 058K (4 788 °C). يمكن أن تغير الضغوط والنقاوة والبنية البلورية والمتآصلات القيم المقاسة، لذلك تبقى شروط القياس جزءاً مهماً من قراءة البيانات الفيزيائية.
عملياً يظهر ثوريوم في تطبيقات مرتبطة بـطاقة نووية، سبائك وبحث علمي. وقد تأتي الخاصية المستغلة من العنصر النقي أو سبيكة أو مركب أو نظير محدد، لذلك تبقى الصورة الكيميائية مهمة عند تفسير الاستخدام الحقيقي.
يُعد ثوريوم مهماً في دورة الوقود النووي وفي أبحاث أنظمة الطاقة النووية.
يُضاف ثوريوم إلى الفلزات أو السبائك لتعديل القوة ومقاومة التآكل وسلوك الانصهار أو الأداء عند درجات الحرارة المرتفعة.
يُنتج ثوريوم أو يُعزل أو يُقاس أساساً في الأبحاث التي تختبر الاتجاهات الذرية والنووية والدورية، وليس للاستخدام التجاري واسع النطاق.
يقع ثوريوم في الدورة 7 ضمن سلسلة القطاع f. العناصر المجاورة المعروضة هي: راديوم؛ أكتينيوم؛ بروتكتينيوم؛ يورانيوم. وتساعد المقارنة على امتداد السلسلة في تتبع التغير التدريجي في نصف القطر والتوزيع الإلكتروني وحالات الأكسدة والخواص المغناطيسية أو البصرية.
تصف القيم العنصر أو الذرة المتعادلة حيثما ينطبق ذلك. وقد تعتمد البيانات الفيزيائية على المتآصل والضغط والنقاوة وظروف القياس.
يرتبط اكتشاف ثوريوم بأعمال يونس ياكوب برزيليوس. ولم تحدث الملاحظة الأولى والعزل النقي وتحديد العدد الذري الحديث بالضرورة في الوقت نفسه، لذلك يتكون تاريخ العنصر من عدة مراحل متتابعة.
الكتلة الذرية القياسية المدرجة لـثوريوم هي 232.0377(4). تمثل هذه القيمة تركيب النظائر في المواد الطبيعية على الأرض، لا كتلة ذرة واحدة بعينها.
لا يملك ثوريوم نظائر مستقرة. نظائره مشعة، ولذلك تصبح أعمار النصف وأنماط الاضمحلال بيانات أساسية في القياس والبحث والتطبيقات.
ثوريوم عنصر مشع. تتطلب مناولته ضوابط إشعاعية تتناسب مع النظير والنشاط ونوع الإشعاع والصورة الكيميائية للعينة.