ಥೋರಿಯಮ್

thumb
ಥೋರಿಯಮ್ ಒಂದು ಮೂಲಧಾತು ಲೋಹ. ಇದು ವಿಕಿರಣಶೀಲ ಮೂಲವಸ್ತು. ಇದು ಬೆಳ್ಳಿಯಂತೆ ಬಿಳಿಬಣ್ಣದ ಮೆದುವಾದ ಲೋಹ. ಇದಕ್ಕೆ ಹನ್ನೆರಡು ಐಸೋಟೋಪ್‍ಗಳು ಇವೆ. ಥೋರಿಯಮ್‍ನ್ನು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‍ಗಳಿಂದ ತಾಡಿಸಿ(bombard)ದಾಗ ಅಣುಬಾಂಬುಗಳ ತಯಾರಿಕೆ, ಅಣುವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಯುರೇನಿಯಮ್ -೨೩೩ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿತವಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಕೆಲವು ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿಯೂ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಇದರ ಪ್ರತೀಕ Th; ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ 90 ಪರಮಾಣು ತೂಕ 232.38. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಿನ್ಯಾಸ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p6 6d2 7s2. 232Th ವಿಕಿರಣಪಟು ವಸ್ತು. ಇದರ ಅರ್ಧಾಯು 1.39 x 1010 ವರ್ಷಗಳು. ಥೋರಿಯಮ್ಮನ್ನು ವಿರಳ ಭಸ್ಮಧಾತುಗಳ ಗುಂಪಿಗೆ ಸೇರಿಸಬಹುದು. ಈ ಧಾತುವನ್ನು 1825 ರಲ್ಲಿ ಜೆ. ಜೆ. ಬರ್ಜ಼ೀಲಿಯಸ್ ಎಂಬಾತ ಆವಿಷ್ಕರಿಸಿದ. ಸ್ಕಾಂಡಿನೇವಿಯದ ಯುದ್ಧದೇವತೆ ಥಾರ್‌ನ ಹೆಸರ ಮೇಲೆ ಇದಕ್ಕೆ ಥೋರಿಯಮ್ ಎಂದು ಹೆಸರಿಡಲಾಯಿತು.
ಲಭ್ಯತೆ

ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಥೋರಿಯಮ್ ಸಿಲಿಕೇಟ್ (ThSiO4), ಥೋರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (ThO2) ಮತ್ತು ಥೋರಿಯನೈಟ್ (ಯುರೇನಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಥೋರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡುಗಳ ಮಿಶ್ರಣ) ರೂಪಗಳಲ್ಲಿ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಇನ್ನೂ ಹಲವಾರು ಖನಿಜಗಳಲ್ಲಿ ಥೋರಿಯಮ್ ಇದ್ದರೂ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಧಾತುವಿನ ಪ್ರಮಾಣ ಕಡಿಮೆ ಇರುವುದರಿಂದ ಅವುಗಳಿಗೆ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯ ಇಲ್ಲ.

ಥೋರಿಯಮ್ಮನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಅತಿ ಮುಖ್ಯ ಖನಿಜವೆಂದರೆ ಮೋನಜ಼ೈಟ್. ಇದು ಫಾಸ್ಫೇಟುಗಳ ಮಿಶ್ರಣ. ಇದರಲ್ಲಿ ಥೋರಿಯಮ್ ಜೊತೆಗೆ ವಿರಳ ಭಸ್ಮಧಾತುಗಳಾದ ಸೀರಿಯಮ್, ಲ್ಯಾಂತನಮ್, ನಿಯೋಡೈಮಿಯಮ್ ಕೂಡ ಇರುವವು. ಮೊನಜ಼ೈಟ್ ಖನಿಜ ಮರಳಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಭಾರತದ ಕೇರಳದಲ್ಲಿ ಅಲ್ಲದೇ ಬ್ರಜ಼ಿಲ್ ದೇಶದಲ್ಲಿ ಸಹ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಇದು ಗಣನೀಯ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಶ್ರೀಲಂಕ, ಟಾಸ್ಮೇನಿಯ (ಆಸ್ಟ್ರೇಲಿಯ), ಯೂರಲ್ ಪರ್ವತ ಶ್ರೇಣಿ (ಸೋವಿಯತ್ ಒಕ್ಕೂಟ), ಗುಡ್ ಹೋಪ್ ಭೂಶಿರ (ದಕ್ಷಿಣ ಆಫ್ರಿಕ), ಅಮೆರಿಕ ಸಂಯಕ್ತ ಸಂಸ್ಥಾನದ ಇಡಾಹೋ, ಕ್ಯಾಲರಾಡೋ, ಉತ್ತರ ಕ್ಯಾರಲೈನಾ, ವರ್ಜೀನಿಯ ಮತ್ತು ಫ್ಲಾರಿಡಾ ಸಂಸ್ಥಾನಗಳಲ್ಲಿ ಸಿಗುತ್ತದೆ. ಮೋನಜ಼ೈಟ್ ಮರಳಿನಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 2% ರಿಂದ 10%ವರೆಗೂ ಥೋರಿಯಮ್ (ThO2) ಇರುತ್ತದೆ.
ಸಾರೀಕರಣ (ಎಕ್ಸ್‌ಟ್ರಾಕ್ಷನ್)

ಮೊನಜ಼ೈಟ್‌ನಿಂದ ಥೋರಿಯಮನ್ನು ಸಾರೀಕರಿಸುವುದು ಸ್ವಲ್ಪ ಕಷ್ಟವಾದ ಕೆಲಸ. ಮೊದಲು ಮೋನಜ಼ೈಟಿನಲ್ಲಿರುವ ಥೊರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡನ್ನು (ಥೋರಿಯ) ಸೀರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಇತರ ವಿರಳ ಭೂಸ್ಮಧಾತು ಫಾಸ್ಫೇಟುಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಂಶದಲ್ಲಿರುವ ಸಿಲಿಕ (SiO2), ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (CaO) ಮತ್ತು ಕಬ್ಬಿಣದ ಆಕ್ಸೈಡುಗಳಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಬೇಕು. ಕೆಲವು ಮೋನಜ಼ೈಟ್ ಅದುರುಗಳಲ್ಲಿ ಸೀರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ 40% ರಿಂದ 50%ವರೆಗೂ, ರಂಜಕ (P2O5 ರೂಪದಲ್ಲಿ) 20% ರಿಂದ 25%ವರೆಗೂ ಇವೆ. ಥೋರಿಯಮ್ ಸಾರೀಕರಣದ ಒಂದು ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಮೋನಜ಼ೈಟ್ ಮರಳನ್ನು ಸೋಡಿಯಮ್ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಅರಗಿಸಿ ಲೀನವಾಗದ ಲೋಹಗಳ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡುಗಳ ಒತ್ತರವನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುತ್ತಾರೆ. ಈ ಒತ್ತರವನ್ನು ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲದಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸಿ ದ್ರಾವಣದ pH ಅನ್ನು 5.8ಕ್ಕೆ ಸಮವಾಗಿಸಿದರೆ ಎಲ್ಲ ಥೋರಿಯಮ್, ಯುರೇನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸುಮಾರು 3% ಲ್ಯಾಂತನಮ್ ಗುಂಪಿನ ಲೋಹಗಳು ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಒತ್ತರ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಬರುತ್ತದೆ. ಆಮೇಲೆ ಈ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡುಗಳ ಒತ್ತರವನ್ನು 6M ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲದಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸಿ ಟ್ರೈಬ್ಯೂಟೈಲ್ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ಸಾರೀಕರಿಸಿದರೆ ಥೋರಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಈ ಆರ್ಗ್ಯಾನಿಕ್ ಪದರದಲ್ಲಿ ಸೇರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಜ಼ಿಂಕ್ ಕ್ಲೋರೈಡನ್ನು ಅಭಿವಾಹವಾಗಿ (ಫ್ಲಕ್ಸ್) ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಥೋರಿಯಮ್ ಟೆಟ್ರಫ್ಲೂರೈಡ್‌ನ್ನು (ThF4) ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಮ್ ಲೋಹದಿಂದ ಅಪಕರ್ಷಿಸಿ ಅಥವಾ ThO2 ಅಥವಾ ThCl4 ನ್ನು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಮ್, ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಅಥವಾ ಸೋಡಿಯಮ್ ಲೋಹಗಳಿಂದ ಅಪಕರ್ಷಿಸಿ ಥೋರಿಯಮ್ ಲೋಹವನ್ನು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಇನ್ನೊಂದು ವಿಧಾನವೆಂದರೆ, ThF4, ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಸಯನೈಡ್ (KCN) ಮತ್ತು ಸೋಡಿಯಮ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಭಜನೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸುವುದು. ಅತಿಶುದ್ಧ ಥೋರಿಯಮ್ಮಿನ ಆವಶ್ಯಕತೆಯಿದ್ದಲ್ಲಿ ಥೊರಿಯಮ್ ಅಯೊಡೈಡ್ (ThI4) ಆವಿಯನ್ನು ಜ್ವಲಿಸುತ್ತಿರುವ ತಂತುವಿನ ಮೇಲೆ ಹಾಯಿಸಿ ಉಷ್ಣೀಯ ವಿಸಂಯೋಜನೆಗೆ ಒಳಪಡಿಸಬೇಕು.
ಭೌತ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು

ಥೋರಿಯಮ್ ಲೋಹದ ದ್ರವನಬಿಂದು 17500 ಸೆ. ನ ಸಮೀಪ ಉಂಟು. ಕುದಿಬಿಂದು ಸುಮಾರು 45000 ಸೆ. ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಾಂದ್ರತೆ ಸುಮಾರು 11.7; ಹೊಸದಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಿದಾಗ ಈ ಲೋಹ ಬೆಳ್ಳಿಯಂತೆ ಬೆಳ್ಳಗೆ ಹೊಳೆಯುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ವಾಯುವಿಗೆ ಒಡ್ಡಿದಾಗ ಬೂದು ಅಥವಾ ಕಪ್ಪು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ತಿರುಗುತ್ತದೆ. ತಗಡಿನ ರೂಪದಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಥೋರಿಯಮ್ ತನ್ನ ಲೋಹಕಾಂತಿಯನ್ನು ಬಹಳ ವರ್ಷಗಳವರೆಗೂ ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಲೋಹದ ಆಕರ್ಷಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ (ಟೆನ್ಸೈಲ್ ಸ್ಟ್ರೆಂತ್) ಕಮ್ಮಿ ಇರುವುದರಿಂದ ಇದನ್ನು ತಂತಿರೂಪಕ್ಕೆ ಎಳೆಯುವುದು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಲೋಹವನ್ನು ಕಾಸಿ ಗಡಸು ಮಾಡಬಹುದು. ಅನ್ನೀಲನದಿಂದ ಲೋಹವನ್ನು ಹದಮಾಡಬೇಕಾದರೆ ಇದನ್ನು 8000 C. ನಿಂದ 10000 C. ಉಷ್ಣತೆಗೆ ಕಾಸಿ ತಣಿಸಬೇಕಾಗುವುದು. ಥೋರಿಯಮ್ ಲೋಹಕ್ಕೆ ಭಿದುರತೆ ಒದಗಲು ಅದರಲ್ಲಿ ಕರಗಿರುವ ಇಂಗಾಲವೇ ಕಾರಣ. ಇದು ಲೋಹದ ಸ್ಫಟಿಕಜಾಲವನ್ನು ಹಿಗ್ಗಿಸಿ ಅದಕ್ಕೆ ಭಿದುರತೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಥೋರಿಯಮ್ ಪುಡಿ ವಾಯುವಿನಲ್ಲಿ ತಕ್ಕಮಟ್ಟಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದು. ಆದರೆ ಇದರಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ದಹನ ಕೆಲವು ಬಾರಿ ಕಂಡಿರುವುದರಿಂದ ಲೋಹವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಶೇಖರಿಸಿಡುವುದು ಅಪಾಯಕರ. ಥೋರಿಯಮ್ ಘನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣತೆಗಳಲ್ಲಾಗಲಿ ವಾಯುವಿನಲ್ಲಾಗಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಉತ್ಕರ್ಷಣೆ ಹೊಂದುವುದಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಅಧಿಕೋಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಇರುವ ನೀರಾವಿಯನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿದಾಗ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆ ನಡೆದು ಉತ್ಕರ್ಷಣೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಕುದಿಯುವ ನೀರು, 2500 C. ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಇರುವ ಆಕ್ಸಿಜನ್, 8000 C. ನಲ್ಲಿರುವ ನೈಟ್ರೋಜನ್ನುಗಳ ಜೊತೆ ಥೋರಿಯಮ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಪಡುತ್ತದೆ. ಸಾರರಿಕ್ತ ಹೈಡ್ರೋಫ್ಲೋರಿಕ್ ನೈಟ್ರಿಕ್ ಮತ್ತು ಸಲ್ಫೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳು ಮತ್ತು ಸಾರ ಫಾಸ್ಫಾರಿಕ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲಗಳು ಥೋರಿಯಮ್ಮಿನೊಡನೆ ಅತಿ ನಿಧಾನವಾಗಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಪ್ರಬಲ ನೈಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿದರೆ ಲೋಹ ಮಂದಪಟುವಾಗುತ್ತದೆ. ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ ಆಮ್ಲವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿದರೆ ಸುಮಾರು 25% ಲೋಹ ವಿಲೀನವಾಗದೆ ಕಪ್ಪು ಘನವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಇದು ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೈಡುಗಳ ಮಿಶ್ರಣ ಇರಬಹುದೆಂದು ಶಂಕಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಥೋರಿಯಮ್ ಲೋಹ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಧನವೈದ್ಯುತ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಪಾಸಿಟಿವ್) ಧಾತುವಾಗಿದೆ. ಈ ಗುಣಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಇದು ಬೆರೀಲಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಲೋಹಗಳ ನಡುವೆ ಉಂಟು. ಆದರೆ ಜ಼ಿರ್ಕೋನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸೀಲಿಯಮ್ಮಿಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಧನವೈದ್ಯುತ ನಡತೆಯನ್ನು ಪಡೆದಿದೆ. ಲೋಹದ ಶಿಷ್ಟ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಿಭವ +1.77 ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳಷ್ಟಿದೆ. ಥೋರಿಯಮ್ ಅಯಾನಿಗೆ +4 ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಇರುವುದರಿಂದ ಅದು ದ್ರಾವಣಗಳಲ್ಲಿ ಬಲುಮಟ್ಟಿಗೆ ಜಲವಿಭಜನೆ (ಹೈಡ್ರಾಲಿಸಿಸ್) ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಬೇರೆ +4 ವಿದ್ಯುದಾವೇಶವಿರುವ ಅಯಾನುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಈ ಜಲ ವಿಭಜನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಕಡಿಮೆ ಎಂದೇ ಹೇಳಬೇಕು. ಇಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಇರುವುದರಿಂದಲೇ ದ್ರಾವಣವನ್ನು ಅಯಾನು ವಿನಿಮಯ ರಾಳವಿರುವ ನಾಳದ ಮೂಲಕ ಹಾಯಿಸಿದರೆ ಥೋರಿಯಮ್ ಅಯಾನು ಸುಲಭವಾಗಿ ಅಧಿಶೋಷಣೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಜಟಿಲ ಅಯಾನು ಎಲ್ಲ ಋಣ ಅಯಾನುಗಳ ಕೂಡ ಸುಲಭವಾಗಿ ಜಟಿಲ ಸಂಯುಕ್ತವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಥೋರಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೇಟ್ ಅತಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ನೀರು, ಆಲ್ಕೊಹಾಲುಗಳು, ಕೀಟೋನುಗಳು ಮತ್ತು ಈಥರುಗಳಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ. ಈ ಗುಣಗಳು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ತಂತ್ರ ವಿದ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಥೋರಿಯಮ್ಮನ್ನು ಯುರೇನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಇತರ ವಿದಳನ ಫಲಿತಗಳಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಿ ಶುದ್ಧಿ ಮಾಡಲು ಅನುಕೂಲವಾಗುತ್ತದೆ.

ಥೋರಿಯಮ್ ಆಸಿಟೈಲ್ ಅಸಿಟೋನೇಟ್, ಥೋರಿಯಮ್ ಬೋರೋಹೈಡ್ರೈಡ್ [Th(BH4)4] ಮತ್ತು Th(OCRR'R") ಎಂಬ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸೂತ್ರಗಳಿರುವ ಕಾರ್ಬನಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಬಾಷ್ಪಶೀಲಗುಣಗಳುಂಟು. ಇಲ್ಲಿ R, R' ಮತ್ತು R" ಗಳು ರ‍್ಯಾಡಿಕಲುಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಥೋರಿಯಮ್ ಬೋರೋಹೈಡ್ರೈಡಿಗೆ ಇತರ ಥೋರಿಯಮ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ಗುಣವಿದೆ. ಇದರ ದ್ರವನ ಬಿಂದು 2400 C. ಆಗಿದ್ದು ಶೂನ್ಯದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ಕಡಿಮೆ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಊರ್ಧ್ವಪಾತನ (ಸಬ್ಲೈಮ್) ಆಗುತ್ತದೆ. ಥೋರಿಯ ಅಂದರೆ ಥೋರಿಯಮ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (ThO2) ಥೋರಿಯಮ್ ಪರಾಕ್ಸೈಡ್ (Th2O7. 4H2O), ನೈಟ್ರೇಟ್, ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್, ಸಲ್ಫೇಟ್ ಅಥವಾ ಥೋರಿಯಮ್ಮಿನ ಯಾವುದೇ ಕಾರ್ಬನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ಕಾಸಿ ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡಬಹುದು. ಇದು ಫ್ಲೋರೈಟ್ ರಚನೆಯುಳ್ಳ ಬಿಳಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಘನ. ಇದರ ದ್ರವನ ಬಿಂದು 30500 C. ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ತಾಪಧಾರಕ (ರಿಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟರಿ) ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ThO2 ಹೈಡ್ರೊಫ್ಲೋರಿಕ್ ಮತ್ತು ನೈಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಮಿಶ್ರಣದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕರಗುತ್ತದೆ. ಥೋರಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೇಟನ್ನು (ThN) ಕೂಡ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿ ಕರಗದ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಇದರ ದ್ರವನ ಬಿಂದು 25000 C. ಥೋರಿಯಮ್ ಸಲ್ಫೈಡ್ (ThS2) ನೇರಳೆ ಬಣ್ಣದ ಘನ. ಇದರ ದ್ರವನ ಬಿಂದು 19050 C. ಇದಕ್ಕೆ ಲೋಹಗುಣಗಳಿವೆ. ಇದು ಆಮ್ಲಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಕರಗುತ್ತದೆ. ಥೋರಿಯಮ್ ಟೆಟ್ರಫ್ಲೋರೈಡ್ ThF4.4H2O ಒಂದು ಬಿಳಿ ಪುಡಿ. ಥೋರಿಯಮ್ ಟೆಟ್ರಕ್ಲೋರೈಡ್ (ThCl4), ಥೋರಿಯಮ್ ಅಯೋಡೇಟ್ [Th(IO3)4], ಥೋರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸಲೇಟ್ [Th(C2O4)2.6H2O], ಥೋರಿಯಮ್ ಸಲ್ಫೇಟ್ [Th(SO4)2.8H2O], ಮತ್ತು ಥೋರಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೇಟ್ Th(NO3)4.4H2Oಗಳು ಬಿಳಿ ಘಟಕಗಳು. ಥೋರಿಯಮ್ಮಿನ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಥೋರಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೇಟನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ.
ಕೈಗಾರಿಕಾ ಉಪಯೋಗಗಳು

ಥೋರಿಯಮ್ಮನ್ನು ಗ್ಯಾಸ್ ದೀಪಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಮ್ಯಾಂಟಲ್ಲುಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಮೊತ್ತ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಯಿತು. ಇದು ಆವಿಬತ್ತಿಗೆ ಸವರಿದ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ಮಿಶ್ರಣದ ಘಟಕವಾಗಿದೆ. ಥೋರಿಯಮ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ದೀಪಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಿಸುವ ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್ ತಂತುವಿನ ಕಣಗಾತ್ರದ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮಾಡಲು ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ಶುದ್ಧ ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್ ಲೋಹವನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿದರೆ, ಅದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣತೆಯಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಅದರ ಕಣಗಳು ಕಣದ ಅಂಚುಗಳ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಜಾರುವುದರಿಂದ ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರ ಹೆಚ್ಚಿ ಲೋಹ ಈ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ಅಪ್ರಯೋಜಕವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಸುಮಾರು 0.8% ದಿಂದ 1% ರಷ್ಟು ThO2ನ್ನು ಟಂಗಸ್ಟನ್‌ಗೆ ಬೆರೆಸಿದಲ್ಲಿ ಲೋಹದ ರಚನೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿ ತಂತುಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಂಪನಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಪ್ರಾಪ್ತವಾಗುತ್ತದೆ. ಥೋರಿಯಮ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (1%-2%) ಮತ್ತು ಥೋರಿಯಮ್ ಲೋಹಗಳಿರುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಗೋಸ್ಕರ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ThO2ನ್ನು ಚಾಪಬೆಸೆತದಲ್ಲಿ (ಆರ್ಕ್ ವೆಲ್ಡಿಂಗ್) ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಘಟಕವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ಶುದ್ಧ ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್ ಬದಲು 1% ರಿಂದ 2% ರಷ್ಟು ThO2ನ್ನು ಪಡೆದಿರುವ ಟಂಗ್‌ಸ್ಟನ್‌ನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಉಪಯೋಗಿಸಿದರೆ ಚಾಪಸ್ಥಿರತೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ. ThO2ನ್ನು ಉತ್ಕರ್ಷಣ, ಹೈಡ್ರೋಜನೀಕರಣ, ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್ನುಗಳ ಉಷ್ಣೀಯ ವಿಭಜನೆ ಮುಂತಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಳ್ಳೆಯ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ಈ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ಇದನ್ನು ಅಲ್ಯೋಮಿನಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡಿನ (Al2O3) ಜೊತೆ ಮಿಶ್ರಣರೂಪದಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಿಸಬೇಕು. ಥೋರಿಯಮ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಉಪಯೋಗವೆಂದರೆ, ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಅದರ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ಬೆರೆಸಿದರೆ ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಉನ್ನತೋಷ್ಣತಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಸುಮಾರು 1% ರಿಂದ 5% ಥೋರಿಯಮ್ಮನ್ನು ಈ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಿಗೆ ಬೆರೆಸಿ 3400 C. ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ತಡೆಯುವಂಥ ಸಂಪೀಡಕ (ಕಂಪ್ರೆಸರ್) ಭಾಗಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು. ಅತಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಥೋರಿಯಮ್ ಲೋಹವನ್ನು ಮೆಗ್ನಿಷಿಯಮ್ಮಿಗೆ ಬೆರೆಸಿದಲ್ಲಿ ಅದರ ಸ್ಥಿರತೆ ಮತ್ತು ತನ್ಯತೆ (ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ) ವೃದ್ಧಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಥೋರಿಯಮ್ಮನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ನಾಳಗಳು, ದೀಪಗಳು ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಕೋಶಗಳಲ್ಲೂ ಉಪಯೋಗಿಸುತ್ತಾರೆ. ThO2 ಮತ್ತು ThS2ಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಿದ ಮೂಸೆಗಳನ್ನು ಸಂಕ್ರಮಣಧಾತುಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸಲು 18000 C. ಉಷ್ಣತೆಯವರೆಗೂ ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು.


ಥೋರಿಯಮ್ ಸಮಸ್ಥಾನಿಗಳು


ಮೇಲಿನ ಯಾದಿಯಲ್ಲಿ ನಮೂದಿಸಿರುವ ಸಮಸ್ಥಾನಿಗಳ ಪೈಕಿ 232Th ಮಾತ್ರ ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ದೊರೆಯುತ್ತದೆ. ಇತರ ಸಮಸ್ಥಾನಿಗಳನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಬೇಕು.
ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಥೋರಿಯಮ್ಮಿನ ಉಪಯೋಗಗಳು

232Th ಸಮಸ್ಥಾನಿ ಮಂದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಘರ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿ ವಿದಳಿಸುವುದಿಲ್ಲವಾದ್ದರಿಂದ ಅದನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಇಂಧನವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಆದರೆ ಮಂದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳು 232Th ಅನ್ನು ವಿದಳನಕಾರಿ 233U ಸಮಸ್ಥಾನಿಯಾಗಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಲ್ಲವು.

{^{233}Th (n, \gamma) ^{233}Th ->[\beta^-] {^{233}Pa} ->[\beta^-] {^{233}U}}

ಅರ್ಧಾಯು ಅರ್ಧಾಯು

೨೩.೩ ಮಿ. ೨೭.೪ ದಿ

233U ಅರ್ಧಾಯು 1.62 x 105 ವರ್ಷಗಳಾದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಬಹಳಷ್ಟು ಮಟ್ಟಿಗೆ ಸ್ಥಿರ ಸಮಸ್ಥಾನಿ ಎಂದೇ ಹೇಳಬಹುದು. ಆದರೆ ಇದು ಮಂದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ವಿದಳಿಸುವುದರಿಂದ ಇದನ್ನು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಇಂಧನವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಬಹುದು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 233Uವನ್ನು ಇಂಧನವಾಗಿ ಉಪಯೋಗಿಸಿದಾಗ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ವಿದಳನದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗಿ ಹಲವಾರು (2-3) ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳು ಬಿಡುಗಡೆ ಹೊಂದುತ್ತವೆ. ಈ ಇಂಧನವನ್ನು ಥೋರಿಯಮ್ ಲೋಹದ ಹೊದಿಕೆಯಿಂದ ಮುಚ್ಚಿದರೆ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನುಗಳು 232Th ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆ ಹೊಂದಿ ವಿದಳನ ಗುಣವುಳ್ಳ 233U ಸಮಸ್ಥಾನಿಯನ್ನು ಈ ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣಗಳಿಗೆ ಅನುಸಾರವಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ಕಾರ್ಯದಲ್ಲಿ ವೆಚ್ಚವಾದ 235U ಗಿಂತಲೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ವಿದಳನಕಾರಿ ಗುಣವುಳ್ಳ 233U ಉತ್ಪತ್ತಿ ಆಗುವುದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಸಂತಾನವೃದ್ಧಿ ಎಂದೂ ಇಂಥ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರಿಗೆ ಸಂತಾನವೃದ್ಧಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ರಿಯಾಕ್ಟರ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಈ ಸಂತಾನವೃದ್ಧಿ ಕಾರ್ಯದಿಂದ ಥೋರಿಯಮ್ ವಿದಳನಗುಣವುಳ್ಳ 233U ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವುದರಿಂದ ಥೋರಿಯಮ್ ಲೋಹದ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯ ಹೆಚ್ಚಿದೆ. ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಥೋರಿಯಮ್ ಲೋಹ ಗಣನೀಯ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉಂಟು. ಹೀಗಾಗಿ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಶಕ್ತಿಮೂಲಗಳು ಅಧಿಕವಾಗಿವೆಯೆಂದು ಭಾವಿಸಬಹುದು.
ಉಲ್ಲೇಖಗಳು
ಸಾಮಾನ್ಯ ಗ್ರಂಥಸೂಚಿ

*
*
*
ಹೆಚ್ಚಿನ ಓದಿಗೆ

*
* International Atomic Energy Agency (2005). Thorium fuel cycle – Potential benefits and challenges

ವರ್ಗ:ಮೂಲಧಾತುಗಳು
ವರ್ಗ:ಲೋಹಗಳು