Combustibili nuclearimodifica

Il diossido di torio (thoria) può essere utilizzato nei reattori nucleari come pellet di combustibile ceramico, tipicamente contenuto in barre di combustibile nucleare rivestite con leghe di zirconio. Torio non è fissile (ma è “fertile”, allevamento fissile uranio-233 sotto bombardamento neutronico); quindi, deve essere utilizzato come combustibile per reattori nucleari in combinazione con isotopi fissili di uranio o plutonio. Ciò può essere ottenuto miscelando torio con uranio o plutonio, o utilizzando nella sua forma pura in combinazione con barre di combustibile separate contenenti uranio o plutonio. Il biossido di torio offre vantaggi rispetto ai pellet di combustibile di biossido di uranio convenzionali, a causa della sua maggiore conduttività termica (temperatura di esercizio più bassa), punto di fusione notevolmente più alto e stabilità chimica (non si ossida in presenza di acqua/ossigeno, a differenza del biossido di uranio).

Il biossido di torio può essere trasformato in combustibile nucleare allevandolo in uranio-233 (vedi sotto e fai riferimento all’articolo sul torio per maggiori informazioni su questo). L’elevata stabilità termica del biossido di torio consente applicazioni nella spruzzatura a fiamma e nella ceramica ad alta temperatura.

AlloysEdit

Il biossido di torio è usato come stabilizzatore negli elettrodi di tungsteno nella saldatura TIG, nei tubi elettronici e nei motori a turbina a gas degli aerei. Come una lega, thoriated tungsteno metallo non si deforma facilmente perché il materiale ad alta fusione thoria aumenta le proprietà meccaniche ad alta temperatura, e torio aiuta a stimolare l’emissione di elettroni (termioni). È l’additivo di ossido più popolare a causa del suo basso costo, ma viene gradualmente eliminato a favore di elementi non radioattivi come cerio, lantanio e zirconio.

Il nichel disperso Thoria trova le sue applicazioni in varie operazioni ad alta temperatura come i motori a combustione perché è un buon materiale resistente allo scorrimento. Può anche essere usato per l’intrappolamento dell’idrogeno.

CatalysisEdit

Il biossido di torio non ha quasi alcun valore come catalizzatore commerciale, ma tali applicazioni sono state ben studiate. È un catalizzatore nella sintesi del grande anello di Ruzicka. Altre applicazioni che sono state esplorate includono il cracking del petrolio, la conversione di ammoniaca in acido nitrico e la preparazione di acido solforico.

Agenti radiocontrastimodifica

Il diossido di torio era l’ingrediente primario nel torotrasto, un agente radiocontrasto una volta comune usato per l’angiografia cerebrale, tuttavia, causa una rara forma di cancro (angiosarcoma epatico) molti anni dopo la somministrazione. Questo uso è stato sostituito con iodio iniettabile o sospensione di solfato di bario ingestibile come agenti di contrasto a raggi X standard.

mantlesEdit lampada

Articolo principale: Un altro uso importante in passato era nel mantello di gas di lanterne sviluppato da Carl Auer von Welsbach nel 1890, che sono composti da 99 per cento ThO2 e 1% di ossido di cerio(IV). Già negli anni ‘ 80 si stimava che circa la metà di tutto il ThO2 prodotto (diverse centinaia di tonnellate all’anno) fosse utilizzato a tale scopo. Alcuni mantelli usano ancora il torio, ma l’ossido di ittrio (o talvolta l’ossido di zirconio) viene usato sempre più come sostituto.

Vetro manufactureEdit

Ingiallite biossido di torio obiettivo (a sinistra), un simile obiettivo parzialmente de-ingiallita con la radiazione ultravioletta (al centro), e l’obiettivo senza ingiallimento (a destra)

Quando aggiunto al vetro, biossido di torio aiuta ad aumentare il suo indice di rifrazione e diminuire la dispersione. Tale vetro trova applicazione in obiettivi di alta qualità per fotocamere e strumenti scientifici. Le radiazioni di queste lenti possono scurirle e ingiallirle per un periodo di anni e degradare la pellicola, ma i rischi per la salute sono minimi. Le lenti ingiallite possono essere ripristinate al loro stato originale incolore con una lunga esposizione a intense radiazioni ultraviolette. Da allora il biossido di torio è stato sostituito da ossidi di terre rare come l’ossido di lantanio in quasi tutti i moderni occhiali ad alto indice, poiché forniscono effetti simili e non sono radioattivi.