Dióxido de torio
Combustible nucleareditar
El dióxido de torio (toria) se puede utilizar en reactores nucleares como pellets de combustible cerámico, típicamente contenidos en barras de combustible nuclear revestidas con aleaciones de circonio. El torio no es fisible (pero es «fértil», reproduciendo uranio-233 fisible bajo bombardeo de neutrones); por lo tanto, debe usarse como combustible de reactor nuclear junto con isótopos fisibles de uranio o plutonio. Esto se puede lograr mezclando torio con uranio o plutonio, o usándolo en su forma pura junto con barras de combustible separadas que contengan uranio o plutonio. El dióxido de torio ofrece ventajas sobre los pellets de combustible de dióxido de uranio convencionales, debido a su mayor conductividad térmica (temperatura de funcionamiento más baja), punto de fusión considerablemente más alto y estabilidad química (no se oxida en presencia de agua/oxígeno, a diferencia del dióxido de uranio).
El dióxido de torio se puede convertir en combustible nuclear al convertirlo en uranio-233 (véase más abajo y consulte el artículo sobre torio para obtener más información al respecto). La alta estabilidad térmica del dióxido de torio permite aplicaciones en pulverización con llama y cerámica de alta temperatura.
Aleacióneditar
El dióxido de torio se utiliza como estabilizador en electrodos de tungsteno en soldadura TIG, tubos de electrones y motores de turbina de gas de aviones. Como aleación, el metal de tungsteno toriado no se deforma fácilmente porque la toria de material de alta fusión aumenta las propiedades mecánicas de alta temperatura, y el torio ayuda a estimular la emisión de electrones (termiones). Es el aditivo de óxido más popular debido a su bajo costo, pero se está eliminando gradualmente a favor de elementos no radiactivos como el cerio, el lantano y el circonio.
El níquel disperso de Thoria encuentra sus aplicaciones en varias operaciones de alta temperatura, como motores de combustión, porque es un buen material resistente a la fluencia. También se puede usar para atrapar hidrógeno.
Catalizadoeditar
El dióxido de torio casi no tiene valor como catalizador comercial, pero tales aplicaciones han sido bien investigadas. Es un catalizador en la síntesis de anillos grandes de Ruzicka. Otras aplicaciones que se han explorado incluyen el craqueo de petróleo, la conversión de amoníaco en ácido nítrico y la preparación de ácido sulfúrico.
Agentes de radiocontrástaseditar
El dióxido de torio fue el ingrediente principal del Torotrasto, un agente de radiocontraste que alguna vez fue común y se usó para la angiografía cerebral, sin embargo, causa una forma rara de cáncer (angiosarcoma hepático) muchos años después de la administración. Este uso se reemplazó con yodo inyectable o suspensión de sulfato de bario ingerible como agentes de contraste estándar para rayos X.
Manteles de lamparaeditar
Otro uso importante en el pasado fue en el manto de gas de linternas desarrolladas por Carl Auer von Welsbach en 1890, que se componen de 99 por ciento de ThO2 y 1% de óxido de cerio (IV). Incluso en la década de 1980, se calculaba que aproximadamente la mitad de todo el ThO2 producido (varios cientos de toneladas al año) se utilizaba para este fin. Algunos mantos todavía usan torio, pero el óxido de itrio (o a veces óxido de circonio) se usa cada vez más como reemplazo.
Fabricación de vidrioseditar
Cuando se agrega al vidrio, el dióxido de torio ayuda a aumentar su índice de refracción y a disminuir la dispersión. Este vidrio encuentra aplicación en lentes de alta calidad para cámaras e instrumentos científicos. La radiación de estas lentes puede oscurecerlas y tornarlas amarillas durante un período de años y degradar la película, pero los riesgos para la salud son mínimos. Las lentes amarillentas pueden restaurarse a su estado original incoloro mediante una exposición prolongada a una intensa radiación ultravioleta. Desde entonces, el dióxido de torio ha sido reemplazado por óxidos de tierras raras como el óxido de lantano en casi todos los vidrios modernos de alto índice, ya que proporcionan efectos similares y no son radiactivos.