Jelaskan Aplikasi modern dari Torium

Kebanyakan penggunaan torium yang tidak berkaitan dengan radioaktivitasnya telah menurun sejak tahun 1950-an. Hal ini disebabkan oleh kekhawatiran akan dampak lingkungan radioaktivitas torium beserta produk-produk peluruhannya.

Torium mayoritas digunakan dalam bentuk torium dioksida daripada dalam bentuk logam murni. Senyawa torium dioksida memiliki titik lebur 3300 °C (6000 °F), merupakan yang tertinggi di antara semua senyawa oksida yang diketahui. Hal ini menyebabkan senyawa ini tetap berwujud padat di dalam kobaran api. Selain itu, torium dioksida juga meningkatkan tingkat kecerahan api tersebut. Sifat-sifat inilah yang menjadi sebab digunakannya torium dioksida dalam kaus lampu. Semua senyawa akan memancarkan energi (berpijar) pada suhu yang tinggi, tetapi sinar yang dipancarkan torium hampir semuanya termasuk dalam spektrum cahaya tampak, sehingga tampak lebih cerah. Walaupun masih sering dijumpai, penggunaan torium dioksida dalam kaus lampu telah digantikan oleh itrium secara perlahan sejak akhir tahun 1990-an.

Dalam produksi filamen lampu pijar berbahan wolfram, rekristalisasi wolfram dapat ditekan secara signifikan dengan penambahan sejumlah kecil torium dioksida ke dalam bubuk sinter wolfram. Penambahan sejumlah kecil torium dioksida ke katode panas wolfram secara signifikan menurunkan fungsi kerja elektron. Sebagai akibatnya, elektron terpancarkan pada suhu yang jauh lebih rendah. Torium membentuk lapisan berketebalan satu atom yang menyelimuti permukaan wolfram. Fungsi kerja dari permukaan torium menurun kemungkinan karena terbentuknya medan listrik pada antarmuka torium dan wolfram yang disebabkan oleh elektropositivitas torium yang lebih besar. Sejak tahun 1920-an, kawat wolfram bertorium telah digunakan dalam tabung-tabung elektronik berserta katode dan antikatode pada tabung sinar-X dan penyearah. Oleh karena torium bereaksi dengan oksigen dan nitrogen dari atmosfer, torium juga berperan sebagai penangkap zat pengotor dalam tabung vakum. Penemuan transistor pada tahun 1950-an secara signifikan menyebabkan penurunan penggunaan torium untuk tujuan tersebut. Torium dioksida juga digunakan dalam las busur wolfram gas (gas tungsten arc welding, disingkat GTAW) untuk meningkatkan kekuatan elektrode wolfram dan stabilitas busur pada suhu tinggi. Penggunaan torium dioksida untuk tujuan ini secara perlahan telah digantikan dengan senyawa oksida lainnya, seperti oksida dari zirkonium, serium, dan lantanum.

Torium dioksida digunakan juga dalam bahan keramik tahan panas, misalnya pada krus laboratorium. Torium dioksida dapat digunakan sebagai bahan utama keramik maupun sebagai zat tambahan ke dalam zirkonium dioksida. Paduan 90% platina dan 10% torium adalah katalis yang efektif dalam pengoksidasian amonia menjadi berbagai senyawa oksida nitrogen. Namun, ia telah digantikan dengan logam paduan 95% platina dan 5% rodium karena sifat-sifat mekanik dan daya tahannya yang lebih baik.

Ketika ditambahkan ke dalam kaca, torium dioksida membantu meningkatkan indeks refraksi dan menurunkan dispersi kaca. Kaca-kaca seperti ini digunakan sebagai lensa berkualitas tinggi pada kamera dan instrumen ilmiah. Radiasi yang dihasilkan oleh lensa tersebut dapat menyebabkan lensa menjadi kuning secara perlahan, walaupun dampak kesehatannya minimal. Lensa yang telah menguning tersebut dapat dikembalikan ke keadaan asalnya dengan memaparkan lensa tersebut dengan radiasi ultraviolet. Torium dioksida telah digantikan penggunaannya untuk tujuan seperti ini oleh senyawa oksida tanah jarang lainnya.

Torium tetrafluorida digunakan sebagai bahan antirefleksi pada pelapis optik berlapis. Torium tetrafluorida transparan terhadap gelombang elektromagnetik yang berpanjang gelombang antara 0,35–12 µm. Rentang gelombang elektromagnetik ini meliputi sinar ultraviolet dekat, cahaya tampak, dan sinar inframerah. Radiasi yang disebabkan torium tetrafluorida utamanya adalah partikel alfa. Partikel ini dapat dihentikan dengan lapisan tipis bahan materi lain. Penggantian torium tetrafluorida untuk tujuan ini telah dalam pengembangan sejak tahun 2010.

Potensi kegunaan untuk energi nuklir

Sumber tenaga nuklir utama dalam sebuah reaktor nuklir adalah reaksi fisi sebuah nuklida yang diinduksi oleh neutron. Bahan fisil sintetik seperti inti 233U dan 239Pu dapat dibiakkan melalui penangkapan neutron oleh nuklida 232Th dan 238U yang keduanya terdapat di alam. 235U yang terdapat di alam juga bersifat fisil. Dalam siklus bahan bakar torium, isotop fertil 232Th dibombardir oleh neutron lambat dan menjalani penangkapan neutron menjadi 233Th. Isotop ini kemudian menjalani peluruhan beta dua kali menjadi 233Pa dan kemudian 233U: