Was ist Thorium?

Thorium (Symbol Th, Ordnungszahl 90) ist ein radioaktives chemisches Element. Es ist ein silberweißes Metall bei Raumtemperatur, oxidiert jedoch leicht an der Luft und kommt auf natürliche Weise nur in oxidierter Form vor. Obwohl Thorium nicht spaltbar ist, kann es in einem Kernreaktor zu dem spaltbaren Isotop U-233 gezüchtet werden und besitzt somit ein Potenzial als Kernbrennstoffquelle. Es wird auch als Legierungselement mit anderen Metallen verwendet und ist der Hauptbestandteil in Gaslaternenmänteln.

Dieses Element kommt natürlicherweise in der Erdkruste mit einer Konzentration von etwa 12 ppm vor (ungefähr das Gleiche wie Blei und das Dreifache von Uran). Obwohl Thorium radioaktiv ist, ist seine Halbwertszeit von 14 Milliarden Jahren so lang, dass das meiste des ursprünglich auf der Erde gefundenen noch vorhanden ist. Das Haupterz für Thorium ist das Mineral Monazit, das bis zu 10 Massen-% enthalten kann; Einige andere Mineralien wie Thorianit und Euxenit enthalten ebenfalls erhebliche Mengen.

Obwohl viele Länder über große Reserven verfügen, wird Thorium nicht sehr häufig abgebaut. Seine Anwendungen als Metall sind durch seine Radioaktivität begrenzt, was es potenziell gefährlich macht, wenn es eingeatmet oder verschluckt wird. Thorotrast, eine Verbindung, die früher für medizinische Röntgenaufnahmen verwendet wurde, wurde aus Sicherheitsgründen aufgegeben. Ironischerweise ist Thorium aufgrund seiner hohen Dichte und Atomzahl ein wirksamer Strahlenschutz, obwohl Blei und abgereichertes Uran häufiger verwendet werden.

Thorium ist nicht spaltbar und kann daher nicht zur Herstellung einer Atombombe oder eines Kernreaktors verwendet werden. Wenn dieses Element jedoch in einen Kernreaktor eingebracht wird, wandelt sich ein Teil davon aufgrund des hohen Neutronenflusses in U-233 um, das spaltbar ist. U-233 kann dann verwendet werden, um die Kernreaktion aufrechtzuerhalten und mehr Thorium umzuwandeln, wodurch ein geschlossener Kernbrennstoffkreislauf entsteht, der es möglicherweise als Energiequelle wertvoll macht. In der Vergangenheit war natürliches Uran als Brennstoff billig genug, um Thorium überflüssig zu machen. Angesichts eines Anstiegs der Uranpreise haben einige Regierungen Pläne entwickelt, mit Thorium betriebene Reaktoren für den Fall einer Unterbrechung der Uranversorgung zu bauen. Einige Schwerwasserreaktoren, wie das CANDU-Design, können das Element bereits verwenden.

Vor dem Aufkommen der elektrischen Beleuchtung wurden häufig Thoriummäntel als Lichtquelle verwendet; Beim Erhitzen mit einer Flamme leuchten bestimmte Thoriumdioxidlegierungen mit einem blendend weißen Licht. Dieses Leuchten hat nichts mit Radioaktivität zu tun und ist auf die chemischen Wechselwirkungen mit Cer und Sauerstoff zurückzuführen. Wenn sie nicht verschluckt oder auf andere Weise in den Körper aufgenommen werden, sind Ummantelungen und andere Thoriumprodukte für den täglichen Gebrauch in der Regel ungefährlich, da die vom Element abgegebenen Alpha-Partikel nicht in die Haut eindringen können.