Was ist Thorium?

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

Dieses Element kommt natürlicherweise in der Erdkruste in einer Konzentration von etwa 12 ppm vor (ungefähr so ​​viel wie Blei und dreimal so viel wie Uran). Obwohl Thorium radioaktiv ist, ist seine Halbwertszeit von 14 Milliarden Jahren so lang, dass das meiste von dem, was ursprünglich auf der Erde gefunden wurde, noch vorhanden ist. Das Primärerz für Thorium ist das Mineral Monazit, das bis zu 10 Masse-% enthalten kann; einige andere Mineralien wie Thorianit und Euxenit enthalten ebenfalls bedeutende Mengen.

Obwohl viele Länder über große Reserven verfügen, wird Thorium nur selten abgebaut; seine Verwendung als Metall wird durch seine Radioaktivität eingeschränkt, was es potenziell gefährlich macht, wenn es eingeatmet oder verschluckt wird. Thorotrast, eine Verbindung, die einst für medizinische Röntgenstrahlen verwendet wurde, wurde aus Sicherheitsgründen aufgegeben. Ironischerweise machen Thoriums hohe Dichte und Ordnungszahl es zu einem wirksamen Strahlungsschutz, 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 eingesetzt wird, bewirkt der hohe Neutronenfluss, dass ein Teil davon in U-233 umgewandelt wird, das spaltbar ist. U-233 kann dann verwendet werden, um die Kernreaktion aufrechtzuerhalten und mehr Thorium umzuwandeln, wodurch ein geschlossener Kernbrennstoffkreislauf entsteht, der es als Energiequelle potenziell wertvoll macht. In der Vergangenheit war natürliches Uran als Brennstoff billig genug, um Thorium überflüssig zu machen. Angesichts des Anstiegs der Uranpreise haben einige Regierungen jedoch Pläne entwickelt, mit Thorium betriebene Reaktoren im Falle einer Unterbrechung der Uranversorgung zu bauen; einige Schwerwasserreaktoren, wie das CANDU-Design, können das Element bereits verwenden.

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