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Thorium ( Th )

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Description générale :  

Le thorium fut découvert en 1829 par J.J. Berzelius à Stockholm.

Le thorium est un métal radioactif gris foncé dont la principale source est le minerai, monazite, un phosphate complexe de thorium, d'uranium, de cérium et de lanthanides. Le métal est doux et ductile et est extrait par précipitation sous forme d'hydroxyde, avec le cérium et l'uranium. La séparation est obtenue par une nouvelle extraction avec du phosphate tributyl à partir d'une solution acide. Le métal est extrait à partir d'une réduction calcique de l'oxyde ou du fluorure et le thorium pur peut être obtenu par la décomposition du ThI4 sur un filament chaud (procédé Van Arkel).

Le thorium est utilisé comme combustible de réacteur nucléaire en substitution de l'uranium, le thorium étant transformé en uranium dans le réacteur. Le thorium est une source d'énergie extrêmement intéressante. Les réserves terrestres en thorium contiennent plus d'énergie que l'ensemble de tous les autres combustibles fossiles.

   

Caractéristiques atomiques

Distribution isotopique naturelle No. de masse %
232 100
Fonction de travail photo-électrique ( eV ) 3,5
Numéro atomique 90
Poids atomique ( amu ) 232,0381
Potentiel d'ionisation No. eV
1 6.95
2 11.5
3 20.0
4 28.8
Rayon atomique - Goldschmidt ( nm ) 0,180
Sect. efficace d'absorp. des neutrons therm. ( Barns ) 7,4
Structure de cristal FCC
Structure électronique Rn 6d2 7s2
Valences indiquées 2, 3, 4

Caractéristiques mécaniques

Condition du matériau Recuite Dure Polycristallin
Coefficient de Poisson     0,26
Dureté - Vickers 38 70
Module d'élasticité cubique ( GPa )     54
Module de tension ( GPa )     78,3
Résistance à la traction ( MPa ) 115 305
Résistance Izod ( J m-1 ) 41 6
Tension de fluage ( MPa ) 48 295

Caractéristiques physiques

Densité à 20C ( g cm-3 ) 11,72
Point d'ébullition ( C ) 4790
Point de fusion ( C ) 1750

Caractéristiques thermiques

Chaleur latente d'évaporation ( J g-1 ) 2202
Chaleur latente de fusion ( J g-1 ) 82,8
Chaleur spécifique à 25C ( J K-1 kg-1 ) 113
Coefficient d'expansion thermique à 0-100C ( x10-6 K-1 ) 11,2
Conductivité thermique à 0-100C ( W m-1 K-1 ) 54

Caractéristiques électriques

EMF therm. sur Pt (froid 0C - chaud 100C) ( mV ) -0,13
Résistivité à 20C ( µOhmcm ) 14,0
Coefficient de température à 0-100C ( K-1 ) 0,0040
Température critique de superconductivité ( K ) 1,38

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