ثوريوم Th

الاكتشاف

في عام 1815 أعلن الكيميائي السويدي يونس ياكوب برزيليوس عن عنصر جديد سمّاه ثوريا، لكنه تبيّن أنه فوسفات الإتريوم فسحب دعواه.

وفي عام 1828 أُرسل إلى برزيليوس معدن أسود عثر عليه في النرويج القسيس وجامع المعادن هانس مورتن ثراني إسمارك، فتعرّف فيه على عنصر جديد حقيقي، وأعطاه الاسم الذي لم يستطع استخدامه من قبل. ويُسمى المعدن اليوم الثوريت. وفي عام 1898 اكتشف غيرهارد كارل شميدت في ألمانيا وماري كوري في فرنسا، كلٌّ على حدة، أن الثوريوم مشع.

أصل التسمية

يكرّم الاسم ثور، إله الرعد في الأساطير الإسكندنافية.

أهم الاستخدامات

• بحوث الوقود النووي: لا يستطيع الثوريوم-232 أن يديم تفاعلًا متسلسلًا وحده، لكنه حين يمتص نيوترونًا يتحول إلى اليورانيوم-233 القابل للانشطار. وقد سعت الهند طويلًا إلى دورة وقود بالثوريوم، وتبحث عدة بلدان في الثوريوم مع مفاعلات الأملاح المصهورة.
• شبكات الغاز: تتوهج الشبكات المصنوعة من أكسيد الثوريوم مع قليل من أكسيد السيريوم بلون أبيض ساطع حين تُسخّن، وقد أنارت مصابيح الغاز منذ أواخر القرن التاسع عشر. وبسبب النشاط الإشعاعي حلّت مواد أخرى محل معظمها.
• أقطاب التنجستن المثورنة: يمنح أكسيد الثوريوم في أقطاب التنجستن قوسًا مستقرًا في لحام TIG، وإن كانت البدائل تُستخدم على نحو متزايد.
• الزجاج البصري: أدى معامل انكساره العالي إلى استخدامه في بعض عدسات الكاميرات في منتصف القرن العشرين.

النظائر

الثوريوم الطبيعي كله تقريبًا ثوريوم-232، وعمر النصف له نحو 14 مليار سنة، أي قريب من عمر الكون. ويُستخدم الثوريوم-230 (عمر النصف نحو 75,000 سنة) في التأريخ باليورانيوم-ثوريوم للمرجان وتكوينات الكهوف على مدى مئات آلاف السنين. وللثوريوم-229 حالة نووية مثارة منخفضة الطاقة على نحو استثنائي، وفي عام 2024 أثارها باحثون بالليزر، ما جعل الثوريوم-229 المرشح الأبرز لـ«ساعة نووية».

في الحياة اليومية

يوجد الثوريوم في معادن مثل المونازيت، وهو منتج ثانوي لتعدين العناصر الأرضية النادرة. وقد اصفرّت مع الزمن بعض عدسات الكاميرات من منتصف القرن التي تحتوي على زجاج الثوريوم، وهي تُسجَّل على كواشف الإشعاع. أما الثوروتراست، وهو ثاني أكسيد الثوريوم الغروي الذي استُخدم عامل تباين للأشعة السينية في ثلاثينيات القرن العشرين وأربعينياته، فقد بقي في أجسام المرضى، وتبيّن لاحقًا أنه سبّب سرطان الكبد وأمراضًا أخرى بعد عقود. وإشعاع الثوريوم ضعيف، لكن لا ينبغي استنشاقه أو ابتلاعه.