Thorium Th

Entdeckung

1815 verkündete der schwedische Chemiker Jöns Jacob Berzelius ein neues Element, das er Thorerde nannte, doch es stellte sich als Yttriumphosphat heraus, und er zog die Behauptung zurück.

1828 wurde ein schwarzes Mineral, das der norwegische Pfarrer und Mineraliensammler Hans Morten Thrane Esmark gefunden hatte, an Berzelius geschickt; er identifizierte darin ein echtes neues Element und gab ihm den Namen, den er zuvor nicht hatte verwenden können. Das Mineral heißt heute Thorit. 1898 entdeckten Gerhard Carl Schmidt in Deutschland und Marie Curie in Frankreich unabhängig voneinander, dass Thorium radioaktiv ist.

Herkunft des Namens

Der Name ehrt Thor, den nordischen Donnergott.

Wichtigste Verwendungen

• Kernbrennstoff-Forschung: Thorium-232 kann allein keine Kettenreaktion unterhalten, wird aber nach Aufnahme eines Neutrons in spaltbares Uran-233 umgewandelt. Indien verfolgt seit Langem einen Thorium-Brennstoffkreislauf, und mehrere Länder erforschen Thorium zusammen mit Salzschmelzereaktoren.
• Glühstrümpfe: Glühstrümpfe aus Thoriumoxid mit etwas Ceroxid leuchten beim Erhitzen strahlend weiß und erhellten ab dem späten 19. Jahrhundert Gaslampen. Wegen der Radioaktivität wurden die meisten durch andere Materialien ersetzt.
• Thorierte Wolframelektroden: Thoriumoxid in Wolframelektroden sorgt beim WIG-Schweißen für einen stabilen Lichtbogen, auch wenn zunehmend Alternativen verwendet werden.
• Optisches Glas: Wegen seines hohen Brechungsindex wurde es in manchen Kameraobjektiven der Mitte des 20. Jahrhunderts verwendet.

Isotope

Natürliches Thorium besteht fast vollständig aus Thorium-232 mit einer Halbwertszeit von etwa 14 Milliarden Jahren, ähnlich dem Alter des Universums. Thorium-230 (Halbwertszeit etwa 75.000 Jahre) dient bei der Uran-Thorium-Datierung von Korallen und Tropfsteinen über Hunderttausende Jahre. Thorium-229 besitzt einen außergewöhnlich energiearmen angeregten Kernzustand; 2024 regten Forscher ihn mit einem Laser an, was Thorium-229 zum aussichtsreichsten Kandidaten für eine „Kernuhr“ macht.

Im Alltag

Thorium kommt in Mineralen wie Monazit vor und fällt beim Abbau Seltener Erden als Nebenprodukt an. Manche Kameraobjektive aus der Jahrhundertmitte mit Thoriumglas sind mit dem Alter vergilbt und schlagen auf Strahlungsmessgeräten aus. Thorotrast, ein kolloidales Thoriumdioxid, das in den 1930er- und 1940er-Jahren als Röntgenkontrastmittel verwendet wurde, verblieb im Körper der Patienten und verursachte, wie sich später zeigte, Jahrzehnte danach Leberkrebs und andere Krankheiten. Die Radioaktivität des Thoriums ist schwach, es sollte aber weder eingeatmet noch verschluckt werden.