Le thorium (symbole Th, numéro atomique 90) est un élément chimique radioactif. C’est un métal blanc argenté à température ambiante, mais il s’oxyde facilement lorsqu’il est exposé à l’air et ne se produit naturellement que sous forme oxydée. Bien que le thorium ne soit pas fissile, il peut être élevé dans un réacteur nucléaire à l’isotope fissile U-233, et a donc un potentiel en tant que source de combustible nucléaire. Il est également utilisé comme élément d’alliage avec d’autres métaux et constitue le principal ingrédient des manteaux de lanterne à gaz.
Cet élément est naturellement présent dans la croûte terrestre, à une concentration d’environ 12 ppm (à peu près la même que le plomb et trois fois celle de l’uranium). Bien que le thorium soit radioactif, sa demi-vie de 14 milliards d’années est si longue que la majeure partie de celle trouvée à l’origine sur Terre est toujours là. Le minerai principal pour le thorium est le minéral monazite, qui peut avoir jusqu’à 10 % en masse ; quelques autres minéraux, tels que la thorianite et l’euxénite, contiennent également des quantités importantes.
Bien que de nombreux pays disposent d’importantes réserves, le thorium n’est pas très largement exploité ; ses applications en tant que métal sont limitées par sa radioactivité, ce qui le rend potentiellement dangereux s’il est inhalé ou ingéré. Thorotrast, un composé autrefois utilisé pour les rayons X médicaux, a été abandonné en raison de problèmes de sécurité. Ironiquement, la densité élevée du thorium et son numéro atomique en font un bouclier efficace contre les radiations, bien que le plomb et l’uranium appauvri soient plus fréquemment utilisés.
Le thorium n’est pas fissile, il ne peut donc pas être utilisé pour fabriquer une bombe atomique ou un réacteur nucléaire. Cependant, lorsque cet élément est inséré dans un réacteur nucléaire, le flux élevé de neutrons provoque la transmutation d’une partie en U-233, qui est fissile. L’U-233 peut ensuite être utilisé pour entretenir la réaction nucléaire et transmuter davantage de thorium, créant ainsi un cycle de combustible nucléaire fermé, ce qui le rend potentiellement précieux en tant que source d’énergie. Historiquement, l’uranium naturel était un combustible suffisamment bon marché pour rendre le thorium inutile. Cependant, avec une flambée des prix de l’uranium, certains gouvernements ont élaboré des plans pour construire des réacteurs alimentés au thorium en cas de rupture de l’approvisionnement en uranium ; certains réacteurs à eau lourde, comme le modèle CANDU, peuvent déjà utiliser l’élément.
Avant l’avènement de l’éclairage électrique, les manteaux de thorium étaient fréquemment utilisés comme source lumineuse ; lorsqu’ils sont chauffés avec une flamme, certains alliages de dioxyde de thorium brillent d’une lumière blanche éblouissante. Cette lueur n’est pas liée à la radioactivité et provient des interactions chimiques avec le cérium et l’oxygène. À moins d’être avalés ou absorbés par le corps, les manteaux et autres produits à base de thorium sont généralement sans danger pour un usage quotidien, car les particules alpha que l’élément dégage ne peuvent pas pénétrer dans la peau.