Dios de la guerra
Es casi difícil de creer que un elemento que constituye un poco menos del 0,001% de la corteza terrestre se descubrió a principios del siglo XIX. El elemento era parte de un mineral que recibió el nombre de torita en honor al dios escandinavo de la guerra, Thor. El nuevo elemento descubierto de este mineral fue el torio , que es un metal de transición pesado que tiene múltiples usos. Repasemos algunos de los usos del torio.
Usos
El magnesio es un elemento metálico ligero similar al siguiente elemento de la tabla periódica, el aluminio. Se utiliza como material de construcción para objetos que necesitan resistencia y deben ser livianos. El magnesio tiene la característica de ser relativamente blando en forma elemental. Aquí es donde entra el torio. La aleación de magnesio-torio, Mag-Thor, contiene poco menos del 2% de torio, lo que da como resultado un metal liviano, fuerte y que mantiene su forma bajo una gran tensión, lo que se conoce como fluencia . Investiguemos algunos usos de Mag-Thor.
Usos de Mag-Thor
¿Puedes pensar en algo que deba ser ligero, fuerte y que deba mantener su forma bajo un estrés constante? Si respondió un «avión», ¡tiene razón! Los aviones están sometidos a un estrés constante cuando vuelan. La mayor parte del peso de una aeronave son los motores, por lo que es importante mantenerlos lo más livianos posible mientras se mantiene la integridad estructural. Los aviones no son como automóviles que pueden conducirse a un costado de la carretera cuando falla una pieza del motor. La falla de una pieza en un avión puede provocar accidentes catastróficos. Hay otros objetos que viajan a través de la atmósfera y más allá que requieren Mag-Thor, como los vehículos espaciales. ¿Qué pasa con los vehículos terrestres?
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Mag-Thor también se usa en vehículos de batalla conocidos como tanques. Los tanques deben ser extremadamente fuertes debido al estrés que experimentan en el campo de batalla y deben ser lo más livianos posible para que puedan moverse rápidamente y ser maniobrables. Centrémonos en el uso de torio que ayuda en la producción o reparación de piezas Mag-Thor.
Soldadura TIG
El «TIG» en la soldadura TIG es un acrónimo de «gas inerte de tungsteno». Este tipo de soldadura involucra un electrodo que no se consume en el proceso de soldadura. En otras palabras, el electrodo no se convierte en parte del metal que se suelda. La soldadura TIG es un proceso de soldadura muy limpio y preciso que se utiliza para soldar aleaciones de aluminio y magnesio. El electrodo es predominantemente el elemento tungsteno, pero algunos electrodos de tungsteno contienen 2% de torio. La adición de torio mejora la forma en que se genera el arco y hace que el electrodo dure más. Dado que el torio es radiactivo, se está eliminando gradualmente como componente del electrodo de tungsteno. Hablando de radiactividad, veamos cómo se utiliza el torio para producir combustible radiactivo para las centrales nucleares.
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Combustible nuclear
El uranio-233 es un isótopo radiactivo que es fisionable , lo que significa que puede ser bombardeado con neutrones, lo que hace que sus átomos se dividan liberando una enorme cantidad de energía. Aunque anteriormente en la lección discutimos lo raro que es el torio, ¡es más abundante que el uranio! De hecho, hay aproximadamente tres veces más torio en la corteza terrestre en comparación con el uranio.
Si un átomo de torio-232 es bombardeado con un neutrón convirtiéndolo en torio-233. Este isótopo de torio sufre una serie de desintegración que termina en uranio-233. El uranio-233 se puede utilizar como combustible en una planta de energía nuclear. Esta tecnología aún se encuentra en etapas de desarrollo. Veamos cómo se usa el torio en los automóviles nucleares.
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Lo crea o no, el torio tiene el potencial de usarse como combustible en un automóvil. La luz láser se puede enfocar en el torio para calentarlo, que luego convierte el agua en vapor. ¡El vapor hace girar una turbina que alimentará un vehículo! Se estima que un gramo de torio equivale a alrededor de 7500 galones de gasolina. ¡Esto significa que tendrá que repostar cada 5000 millas aproximadamente!
El torio emite partículas alfa, que ni siquiera pueden penetrar la piel, por lo que contener los productos de descomposición no sería un problema. Dado que el torio es difícil de convertir en material nuclear apto para armas, no existe la preocupación de que este combustible nuclear pueda usarse para crear armas nucleares. Dirijamos nuestra atención ahora a un compuesto de torio y sus usos.
Óxido de torio
El estado de oxidación del torio, que es su carga eléctrica, es +4. Esto significa que pierde cuatro electrones de su nube de electrones. Th +4 se une al oxígeno (O -2 ) para dar el compuesto óxido de torio, ThO 2 .
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El óxido de torio tiene un punto de fusión superior a 3000 ° C, lo que lo hace útil en crisoles que contendrán reacciones a alta temperatura. También se utiliza en vidrio para fabricar lentes especiales para cámaras.
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Resumen de la lección
El torio es un metal de transición pesado que lleva el nombre de la guerra de dioses escandinavos, Thor. Se utiliza en aleaciones y en óxido de torio para diversos fines.
La aleación Mag-Thor se usa en aviones, naves espaciales y partes de tanques porque es fuerte, liviana y resistente a la fluencia . La fluencia es la tendencia de un metal a deformarse bajo tensión.
El torio también se utiliza en electrodos de soldadura TIG de tungsteno. Mejora el inicio del arco de soldadura y la longevidad del electrodo.
El torio-232 se puede bombardear con un neutrón para crear torio-233, que sufre una desintegración radiactiva que termina en uranio-233. El uranio-233 es fisionable, lo que significa que puede usarse como combustible en plantas de energía nuclear, pero esta tecnología aún se encuentra en las etapas de investigación.
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También se ha considerado que el torio fabrica vehículos de propulsión nuclear. Es un emisor de partículas alfa, que es fácil de contener y el torio no se puede convertir fácilmente en material nuclear apto para armas.
El óxido de torio es un compuesto que contiene un átomo de torio por cada dos átomos de oxígeno. Tiene un punto de fusión muy alto y se usa para hacer crisoles de alta temperatura. El vidrio utilizado en las lentes de las cámaras también contiene óxido de torio.
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