|  | ||||||
9,6.10-4 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit thorium; het is het 38e element in rangorde van voorkomen.
De belangrijkste mineralen zijn:
euxeniet-(Y) (Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ti,Ta)2O6 huttoniet ThSiO4 monaziet-(Ce) (Ce,La,Nd,Th)PO4 tot 18 % Th thorianiet of orangiet ThO2 thoriet (Th,U)SiO4 thorogummiet Th(SiO4)1-x(OH)4x
De belangrijkste wingebieden liggen in India, Brazilië, de Verenigde Staten van Amerika, Canada, Australië, Rusland (Siberië), Sri-Lanka, Maleisië, Zuid-Afrika, Madagaskar, Noorwegen en Turkije.
De winning van thorium vindt vrijwel uitsluitend plaats bij de productie van zeldzame aarden en uraan(oxide). Hierbij wordt meer thorium verkregen als er wordt verbruikt, waardoor het zoeken naar en de winning van thoriumertsen niet meer lonend is.
De naam is afkomstig van het mineraal waarin het werd gevonden en dat door de ontdekker was genoemd naar Thor, de Scandinavische god van de oorlog (en de donder). Men wilde het element aanvankelijk berzeliet noemen, naar de ontdekker.
Thorium werd in 1828 door J.J. Berzelius (als oxide, thoria) aangetoond in het mineraal thoriet, afkomstig van het Zweedse eiland Löv-ön.
Thorium werd door Berzelius bereid door reductie van het tetrachloride met kalium.
Thorium wordt bereid door thoriumhoudende ertsen, na oplossen in een geconcentreerde natriumhydroxideoplossing (natronloog) of zwavelzuur, via ionenwisseling of vloeistof-vloeistofextractie te scheiden.
Het metaal wordt bereid door elektrolyse van thoriumchloride, door reductie van thoriumchloride met calcium of natrium of door reductie van het oxide met calcium in een argonatmosfeer.
Zeer zuiver thorium wordt verkregen via het van Arkel-de Boerproces.
Coating gloeidraad
Thorium heeft een zeer hoge elektronenemissie en wordt daarom – en vanwege de goede eigenschappen als ‘getter’- gebruikt in gloeidraden van elektronenbuizen en kwikdamplampen met een hoog vermogen. De wolfraamgloeidraden worden hiertoe voorzien van een laagje thorium.
Kernkweekmateriaal
Als in een kernreactor 232Th aanwezig is, kan bij het invangen van neutronen de volgende reactie optreden:
Dit 233U wordt als splijtstof in sommige kernreactoren gebruikt, veelal toegevoegd aan verrijkt uraan. Uitgaande van thorium wordt op deze wijze een splijtbaar materiaal ‘gekweekt’. Men spreekt daarom van kweek- of broedreactoren.
Thorium zou in de toekomst mogelijk uraan kunnen vervangen als splijtstof via de zogenoemde splinteringswerktuigen. Hierbij worden kernen beschoten met hoog-energetische protonen, waarbij splitsing in talrijke deeltjes plaatsvindt. Dit zou het probleem van radioactief afval sterk verminderen. Thorium komt 3 maal zoveel voor als uraan en zou meer energie kunnen leveren dan uraan, steenkool en aardolie tezamen.
Lenzenglas
Thoriumverbindingen, toegevoegd aan glas, verhogen de brekingsindex ervan en verminderen de aberratie. Het aldus verkregen glas is zeer geschikt voor lenzen van camera's en andere optische apparatuur.
Gloeikousje
Thoriumoxide (gemengd met ca. 1% ceriumoxide) wordt gebruikt om de lichtopbrengst van de gasvlam - in gaslampen - te verhogen. De gloeikousjes, die onder meer worden gebruikt bij gaslampen in tent, caravan of marktkraam, worden daartoe in een mengsel van thorium- en ceriumnitraat gedompeld, waarna bij de verbranding de oxiden ontstaan. Door de bijzonder slechte geleidbaarheid van thoriumoxide worden de deeltjes zeer heet en geven ze een helder licht.
Laboratoriumkroes
Thoriumoxide wordt gebruikt bij de bereiding van porselein voor laboratoriumkroezen. Door toevoegen van thoriumoxide wordt een zeer harde porseleinsoort verkregen.
Toepassingen als niet-ontleedbare stof (element) of legering:
elektrische contacten (Th/Cu/Ag)
katalysator voor de bereiding van salpeterzuur (Pt/Th)
laselektroden (Th/Cu)
straalmotoren (toevoeging aan legering ter verhoging van de hittebestendigheid)
toevoeging aan magnesiumlegeringen (ter verhoging van treksterkte)
Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):
keramische elektrolysecellen ThO2 glas voor ontladingsbuizen ThO2 kathodemateriaal ThO2 katalysator bij het hydrogeneren ThO2 neutronenbron (samen met beryllium) Th-verbindingen vuurvaste tegels ThO2