Este artículo contiene una comparación de las propiedades térmicas y atómicas clave del torio y el uranio, dos elementos químicos comparables de la tabla periódica. También contiene descripciones básicas y aplicaciones de ambos elementos. Torio vs uranio.
Torio y Uranio: acerca de los elementos
Fuente: www.luciteria.com
Torio y Uranio – Aplicaciones
Torio
La mayoría de las aplicaciones de torio utilizan su dióxido (a veces llamado «toria» en la industria), en lugar del metal. Este compuesto tiene un punto de fusión de 3300 ° C (6000 ° F), el más alto de todos los óxidos conocidos; sólo unas pocas sustancias tienen puntos de fusión más altos. [46] Esto ayuda a que el compuesto permanezca sólido en una llama y aumenta considerablemente el brillo de la llama; esta es la razón principal por la que el torio se utiliza en los mantos de las lámparas de gas. Todas las sustancias emiten energía (resplandor) a altas temperaturas, pero la luz emitida por el torio está casi toda en el espectro visible, de ahí el brillo de los mantos de torio. El torio es un agente de aleación importante en el magnesio, ya que imparte mayor fuerza y resistencia a la fluencia a altas temperaturas. El óxido de torio se utiliza como catalizador industrial. Otros usos del torio incluyen cerámicas resistentes al calor, motores de aviones y bombillas. El torio se puede utilizar como fuente de energía nuclear. Es aproximadamente tres veces más abundante que el uranio y casi tan abundante como el plomo, y probablemente hay más energía disponible del torio que del uranio y los combustibles fósiles. 232Th es un isótopo fértil. El 232Th no es capaz de sufrir una reacción de fisión después de absorber el neutrón térmico; por otro lado, el 232Th puede ser fisionado por un neutrón rápido con una energía superior a 1MeV. India y China están en el proceso de desarrollar plantas de energía nuclear con reactores de torio, pero esta todavía es una tecnología muy nueva. El dióxido de torio se agregaba anteriormente al vidrio durante la fabricación para aumentar el índice de refracción, produciendo vidrio toriado para su uso en lentes de cámara de alta calidad. y probablemente haya más energía disponible a partir del torio que tanto del uranio como de los combustibles fósiles. 232Th es un isótopo fértil. El 232Th no es capaz de sufrir una reacción de fisión después de absorber el neutrón térmico; por otro lado, el 232Th puede ser fisionado por un neutrón rápido con una energía superior a> 1 MeV. India y China están en proceso de desarrollar plantas de energía nuclear con reactores de torio, pero esta es todavía una tecnología muy nueva. El dióxido de torio se agregaba anteriormente al vidrio durante la fabricación para aumentar el índice de refracción, produciendo vidrio toriado para su uso en lentes de cámara de alta calidad. y probablemente haya más energía disponible a partir del torio que tanto del uranio como de los combustibles fósiles. 232Th es un isótopo fértil. El 232Th no es capaz de sufrir una reacción de fisión después de absorber el neutrón térmico; por otro lado, el 232Th puede ser fisionado por un neutrón rápido con una energía superior a> 1MeV. India y China están en proceso de desarrollar plantas de energía nuclear con reactores de torio, pero esta es todavía una tecnología muy nueva. El dióxido de torio se agregaba anteriormente al vidrio durante la fabricación para aumentar el índice de refracción, produciendo vidrio toriado para su uso en lentes de cámara de alta calidad. por otro lado, el 232Th puede ser fisionado por neutrones rápidos con energía superior a> 1MeV. India y China están en proceso de desarrollar plantas de energía nuclear con reactores de torio, pero esta es todavía una tecnología muy nueva. El dióxido de torio se agregaba anteriormente al vidrio durante la fabricación para aumentar el índice de refracción, produciendo vidrio toriado para su uso en lentes de cámara de alta calidad. por otro lado, el 232Th puede ser fisionado por neutrones rápidos con energía superior a> 1MeV. India y China están en proceso de desarrollar plantas de energía nuclear con reactores de torio, pero esta es todavía una tecnología muy nueva. El dióxido de torio se agregaba anteriormente al vidrio durante la fabricación para aumentar el índice de refracción, produciendo vidrio toriado para su uso en lentes de cámara de alta calidad.
Uranio
El principal uso del uranio en el sector civil es para alimentar plantas de energía nuclear. Un kilogramo de uranio 235 teóricamente puede producir unos 20 terajulios de energía, suponiendo una fisión completa; tanta energía como 1,5 millones de kilogramos (1500 toneladas) de carbón. Un reactor típico puede contener alrededor de 100 toneladas de uranio enriquecido (es decir, alrededor de 113 toneladas de dióxido de uranio). Este combustible se carga en, por ejemplo, 157 conjuntos combustibles compuestos por más de 45 000 barras de combustible. Un conjunto de combustible común contiene energía durante aproximadamente 4 años de funcionamiento a plena potencia. El combustible extraído (combustible nuclear gastado) todavía contiene aproximadamente el 96% de material reutilizable (debe eliminarse debido a la disminución de la clase de ensamblaje). Antes (y, ocasionalmente, después) del descubrimiento de la radiactividad, el uranio se usaba principalmente en pequeñas cantidades para vidriado amarillo y esmaltes de cerámica. como el vidrio de uranio. El uranio también es utilizado por los militares para alimentar submarinos nucleares y en armas nucleares. Debido a su alta densidad, este material se encuentra en sistemas de guía inercial y en brújulas giroscópicas. [10] Se prefiere el uranio empobrecido a los metales igualmente densos debido a su capacidad para mecanizarse y fundirse fácilmente, así como a su costo relativamente bajo. El principal riesgo de exposición al uranio empobrecido es el envenenamiento químico por óxido de uranio en lugar de la radiactividad (el uranio es solo un emisor alfa débil). El uranio empobrecido es el uranio que tiene mucho menos uranio 235 que el uranio natural. Es considerablemente menos radiactivo que el uranio natural. Es un metal denso que se puede utilizar como lastre para barcos y contrapesos para aviones. También se utiliza en municiones y armaduras. El uranio empobrecido también se puede utilizar para proteger la radiación. El uranio empobrecido es mucho más eficaz debido a su Z más alto. El uranio empobrecido se utiliza para blindaje en fuentes portátiles de rayos gamma. El uranio se utiliza en aceros de alta velocidad como agente de aleación para mejorar la resistencia y la tenacidad. El trióxido de uranio (también llamado óxido de uranio) con fórmula UO3, es un polvo de color amarillo anaranjado y se usa como pigmento para cerámica. En vasos produce un hermoso “vidrio de uranio” de color amarillo verdoso.
Torio y Uranio: comparación en la tabla
| Elemento | Torio | Uranio |
| Densidad | 11,724 g / cm3 | 19,05 g / cm3 |
| Resistencia a la tracción | 220 MPa | 390 MPa |
| Límite de elastacidad | 144 MPa | 190 MPa |
| Módulo de Young | 79 GPa | 208 GPa |
| Escala de Mohs | 3 | 6 |
| Dureza Brinell | 400 MPa | 2400 MPa |
| Dureza Vickers | 350 MPa | 1960 MPa |
| Punto de fusion | 1750 ° C | 1132 ° C |
| Punto de ebullición | 4790 ° C | 4131 ° C |
| Conductividad térmica | 54 W / mK | 27 W / mK |
| Coeficiente de expansión térmica | 11 µm / mK | 13,9 µm / mK |
| Calor especifico | 0,12 J / g K | 0,12 J / g K |
| Calor de fusión | 13,8 kJ / mol | 8,52 kJ / mol |
| Calor de vaporización | 514,4 kJ / mol | 417 kJ / mol |
