Izvorni kôd stranice Torij

{{Infokutija hemijski element
| Hemijski element = Torij
| Simbol = Th
| Slika = [[Datoteka:Thorium sample 0.1g.jpg|180px]]
| Atomski broj = 90
| Serija = Aktinoidi
| Grupa = Ac
| Perioda = 7
| Blok = f
| Boja serije = Orchid
| Izgled = srebrenasto bijeli
| Zastupljenost = 0,0011<ref name="binder" />
| Atomska masa = 232,0377<ref name="iupac" />
| Atomski radijus = 179,8
| Atomski radijus izračunat = -
| Kovalentni radijus = 206±6
| Van der Waalsov radijus = -
| Elektronska konfiguracija = &#x5B;[[Radon|Rn]]&#x5D; 6d<sup>2</sup>7s<sup>2</sup>
| Izlazna energija = 
| Elektroni u energetskom nivou = 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2
| Energija ionizacije_1 = 578
| Energija ionizacije_2 = 1110
| Energija ionizacije_3 = 1930
| Energija ionizacije_4 = 2780
| Agregatno stanje = čvrsto
| Mohsova skala tvrdoće = 3
| Struktura kristala = kubična plošno centrirana
| Gustoća = 11724<ref name="gestis" />
| Magnetizam = paramagnetičan<ref name="crc" />
| Tačka topljenja_K = 2028<ref name="gestis" />
| Tačka topljenja_C = 1755
| Tačka ključanja_K = 5061<ref name="gestis" />
| Tačka ključanja_C = 4788
| Molarni volumen = 19,80 · 10<sup>-6</sup>
| Toplota isparavanja = 514
| Toplota topljenja = 16,1
| Pritisak pare = 1000
| Pritisak pare_K = 3683
| Brzina zvuka = 2490
| Brzina zvuka_K = 293,15
| Specifična toplota = 120
| Specifična toplota_K = 
| Specifična električna provodljivost = 6,67 · 10<sup>6</sup>
| Specifična električna provodljivost_K = 
| Toplotna provodljivost = 54
| Toplotna provodljivost_K = 
| Oksidacioni broj = '''4''', 3, 2, 1
| Oksidi = {{Chem|Th|O|2}}
| Elektrodni potencijal = 
| Elektronegativnost = 1,3
| Oznaka upozorenja = {{Oznake upozorenja|/}}
| Oznake upozorenja R = {{Oznake upozorenja R|/}}
| Oznake upozorenja S = {{Oznake upozorenja S|/}}
| Radioaktivan = Da
| Izotopi = 
{{Infokutija Hemijski element/Izotop
| Broj tipova raspada = 1
| Simbol = Th
| Maseni broj = 227
| Rasprostranjenost u prirodi = 0
| Vrijeme poluraspada = 18,72 [[dan|d]]
| Tipraspada1ZM = [[Alfa-zraci|α]]
| Tipraspada1ZE = 6,146
| Tipraspada1ZP = [[Radij|<sup>223</sup>Ra]]
}}
{{Infokutija Hemijski element/Izotop
| Broj tipova raspada = 1
| Simbol = Th
| Maseni broj = 228
| Rasprostranjenost u prirodi = 0
| Vrijeme poluraspada = 1,9131 [[godina|a]]
| Tipraspada1ZM = [[Alfa-zraci|α]]
| Tipraspada1ZE = 5,520
| Tipraspada1ZP = [[Radij|<sup>224</sup>Ra]]
}}
{{Infokutija Hemijski element/Izotop
| Broj tipova raspada = 1
| Simbol = Th
| Maseni broj = 229
| Rasprostranjenost u prirodi = 0
| Vrijeme poluraspada = 7880 [[godina|a]]
| Tipraspada1ZM = [[Alfa-zraci|α]]
| Tipraspada1ZE = 5,168
| Tipraspada1ZP = [[Radij|<sup>225</sup>Ra]]
}}
{{Infokutija Hemijski element/Izotop
| Broj tipova raspada = 2
| Simbol = Th
| Maseni broj = 230
| Rasprostranjenost u prirodi = 0
| Vrijeme poluraspada = 75.380 [[godina|a]]
| Tipraspada1ZM = [[Alfa-zraci|α]]
| Tipraspada1ZE = 4,770
| Tipraspada1ZP = [[Radij|<sup>226</sup>Ra]]
| Tipraspada2ZM = [[Spontani raspad|SR]]&nbsp;(10<sup>−11</sup> %)
| Tipraspada2ZE = 
| Tipraspada2ZP = 
}}
{{Infokutija Hemijski element/Izotop
| Broj tipova raspada = 2
| Simbol = Th
| Maseni broj = 231
| Rasprostranjenost u prirodi = 0
| Vrijeme poluraspada = 25,52 [[Sat (jedinica)|h]]
| Tipraspada1ZM = [[Beta-zraci|β<sup>−</sup>]]
| Tipraspada1ZE = 0,389
| Tipraspada1ZP = [[Protaktinij|<sup>231</sup>Pa]]
| Tipraspada2ZM = [[Alfa-zraci|α]]&nbsp;(10<sup>−8</sup> %)
| Tipraspada2ZE = 4,213
| Tipraspada2ZP = [[Radij|<sup>227</sup>Ra]]
}}
{{Infokutija Hemijski element/Izotop
| Broj tipova raspada = 2
| Simbol = Th
| Maseni broj = 232
| Rasprostranjenost u prirodi =100
| Vrijeme poluraspada = 1,405&nbsp;·&nbsp;10<sup>10</sup>&nbsp;[[godina|a]]
| Tipraspada1ZM = [[Alfa-zraci|α]]
| Tipraspada1ZE = 4,083
| Tipraspada1ZP = [[Radij|<sup>228</sup>Ra]]
| Tipraspada2ZM = [[Spontani raspad|SR]]&nbsp;(10<sup>−9</sup> %)
| Tipraspada2ZE = 
| Tipraspada2ZP = 
}}
|}}
'''Torij''' ([[latinski jezik|latinski]] - ''thorium'') jeste [[hemijski element]] sa simbolom '''Th''' i [[atomski broj|atomskim brojem]] 90. On je [[radioaktivnost|radioaktivni]] [[aktinoidi|aktinoidni]] [[metal (hemija)|metal]] i jedan od samo tri radioaktivna elementa koji se mogu naći u prirodi u nešto većoj količini kao primordijalni element (druga dva su [[bizmut]] i [[uranij]]).{{Napomena|Tragovi primordijalnog izotopa [[plutonij]]a-244 i danas postoje u prirodi,<ref name="hoffmandc"/> ali se ne javljaju u količinama kao spomenuta tri elementa}} Otkrio ga je [[norveška|norveški]] mineralog [[Morten Thrane Esmark]] 1828. godine, a identificirao švedski [[hemičar]] [[Jacob Berzelius]], koji mu je i dao ime po [[nordijska mitologija|nordijskom božanstvu]] munja [[Thor]]u.

[[Atom]] torija ima 90 [[proton]]a i 90 [[elektron]]a, od koji su četiri valentni elektroni. Metal torija je srebrenast, a jako potamni ako je izložen [[zrak]]u. On je neznatno radioaktivan: njegovi svi poznati izotopi su nestabilni, a šest izotopa se javlja u prirodi (<sup>227</sup>Th, <sup>228</sup>Th, <sup>230</sup>Th, <sup>231</sup>Th, <sup>232</sup>Th i <sup>234</sup>Th) koji imaju [[vrijeme poluraspada]] između 25,52 sati i 14,05 milijardi godina. Izotop torij-232 koji ima 142 [[neutron]]a je najstabilniji među svim izotopima torija, te sačinjava gotovo sav prirodni torij, dok se ostalih pet prirodnih izotopa javlja samo u tragovima. On se raspada vrlo sporo putem alfa raspada na [[radij]]-228, započinjući lančani raspad pod nazivom ''[[torijeva serija]]'' koja završava izotopom [[olovo|olova]]-208. Smatra se da torija ima od tri do četiri puta više od uranija u Zemljinoj kori, a uglavnom se rafinira iz [[monacit]]nog pijeska kao nusproizvod izdvajanja rijetkih zemnih metala.

Torij se nekada često koristio kao izvor osvjetljenja kao mrežica za gasne lampe i kao materijal za [[legura|legiranje]], međutim ova praksa je postepeno prestala zbog porasta svijesti o njegovog radioaktivnosti. Torij se koristio i kao element za legiranje u nepotrošnim TIG [[elektroda]]ma za zavarivanje. On je i dalje ostao popularan kao materijal za visokokvalitetnu optiku i naučne instrumente. Torij i [[uranij]] su jedina dva radioaktivna elementa koji imaju značajnije i obimnije komercijalne upotrebe koje se ne zasnivaju na njihovoj radioaktivnosti. Za torij se predviđa da će moći zamijeniti uranij kao gorivo u nuklearnim reaktorima, međutim do danas je napravljeno samo nekoliko torijskih reaktora.

== Historija ==
=== Otkriće ===
[[Datoteka:Thor's Fight with the Giants (Mårten Winge) - Nationalmuseum - 18253.tiff|desno|190px|mini|Mitološki [[Thor]], po kome je ovaj element dobio ime]]
Švedski hemičar [[Jacob Berzelius]] je 1815. analizirao [[minerali|mineral]] iz rudnika [[bakar|bakra]] u [[Falun]]u. Pretpostavljajući da se je mineralu sadržan novi element, pretpostavljenom elementu dao je ime ''thorium'' prema [[nordijska mitologija|nordijskom božastvu]] munja, [[Thor]]u. Međutim, kasnije se pokazalo da se zapravo radilo o mineralu [[itrij]]a, uglavom sastavljenom iz [[itrij-fosfat|itrij-ortofosfata]].<ref name="Wickleder523" /> Pošto se itrij u ovom mineralu prvobitno greškom smatrao za novi element, mineral je dobio ime [[ksenotim]], prema [[grčki jezik|grčkim riječima]] ''κενός'' (privid, praznina) i ''τιμή'' (vrijednost, čast).<ref name="Mindat" /><ref name="Handbook" />

[[Morten Thrane Esmark]] je 1828. pronašao crni mineral na ostrvu [[Løvøya (Telemark)|Løvøya]] u Norveškoj te je uzorak dao svom ocu [[Jens Esmark]]u, poznatom mineralogu. Esmark stariji nije uspio odrediti o kom se mineralu radi pa ga je poslao švedskom hemičaru [[Jacob Berzelius|Berzeliusu]] da ga prouči. Berzelius je pronašao da uzorak sadrži novi element.<ref name="Wickleder523" /> Svoje otkriće je objavio 1829. godine.<ref name="Weeks" /><ref name="unterde" /><ref name="undersv" /> Međutim, iskoristio je ime ranijeg otkrića navodnog elementa.<ref name="Weeks" /><ref name="thorit" /> Tako, izvornom mineralu je dao naziv [[torit]], koji je imao hemijski sastav (Th,[[uranij|U]])[[silikat|SiO<sub>4</sub>]].<ref name="Wickleder523" />

=== Kasniji razvoj ===
U [[Dmitrij Mendeljejev|Mendeljejevljevom]] periodnom sistemu iz 1869, torij i elementi rijetkih zemalja bili su smješteni izvan glavne tabele, na kraju svake uspravne periode poslije [[Zemnoalkalni metali|zemnoalkalnih metala]]. Tim se oslikavalo mišljenje tog vremena da su torij i metali rijetkih zemalja dvovalentni.{{Napomena|Ovakvo mišljenje je počivalo na činjenici da su rijetke zemlje postavljene na to mjesto prema vrijednostima atomskih težina od dvije trećine od stvarnih, dok su za torij i uranij bile navedene vrijednosti oko polovine od njihovih današnjih.}} Kasnijim saznanjima da su elementi rijetkih zemalja uglavnom trovalentni, a torij četverovalentan, Mendeljejev je 1871. pomjerio [[cerij]] i torij u grupu IV, koja je sadržavala današnju grupu [[ugljik]]a, [[4. grupa hemijskih elemenata|grupu titanija]], cerij i torij, zbog toga što je njihovo najviše [[oksidacijsko stanje]] bilo +4.<ref name="metasyth" /><ref name="Jensen" /> I dok je cerij vrlo brzo uklonjen iz osnovne tabele te stavljen u zasebnu seriju lantanoida, torij je tu ostao sve do 1945. kada je [[Glenn T. Seaborg]] shvatio da je torij drugi član serije aktinoida te da popunjava red f-bloka, umjesto da je teži hololog [[hafnij]]a i da popunjava četvrti red d-bloka.<ref name="masterton" />

Da je torij radioaktivan prvi put su dokazali 1898. nezavisno jedno od drugog poljsko-francuska fizičarka [[Marie Curie]] i njemački hemičar [[Gerhard Carl Schmidt]].<ref name="curiem" /><ref name="smidtgc" /><ref name="analifizhem" /> Između 1900. i 1903. [[Ernest Rutherford]] i [[Frederick Soddy]] otkrili su da se torij raspada istom brzinom tokom vremena u seriju drugih elemenata. Ovo otkriće je dovelo do saznanja o pojmu vremena poluraspada nakon nekih eksperimenata o alfa česticama kojim su došli do teorije radioaktivnosti.<ref name="simonsjg" />

== Osobine ==
[[Datoteka:Thorium-1.jpg|thumb|250px|lijevo|Metalni torij u ampuli, djelimično korodiran]]
[[Datoteka:Decay Chain Thorium.svg|thumb|200px|lijevo|Lanac raspada 4''n'' torija-232, poznat i kao ''torijev niz'']]

=== Fizičke===
Torij je mehak, paramagnetičan, srebrenasto bijeli, radioaktivni metal visokog sjaja. Spada u [[Aktinoidi|aktinoide]]. U [[periodni sistem elemenata|periodnom sistemu elemenata]], nalazi se desno od aktinoida [[aktinij]]a, lijevo od [[protaktinij]]a, a ispod lantanoida [[cerij]]a. Čisti torij je mehak, vrlo duktilni metal, a može se hladno valjati, kovati i izvlačiti (u žicu i sl).<ref name="Wickleder6163" />

Izmjerene osobine jako mnogo variraju u zavisnosti od količine nečistoća u ispitivanom uzorku. Najveći udio u nečistoćama obično ima [[torij dioksid]] (ThO<sub>2</sub>). Najčistiji uzorci torija obično sadrže oko jedan promil dioksida.<ref name="Wickleder6163" /> Njegova izračunata [[gustoća]] iznosi 11,724 g/cm<sup>3</sup>, dok eksperimentalna mjerenja daju vrijednosti između 11,5 i 11,66 g/cm<sup>3</sup>:<ref name="Wickleder6163" /> ove vrijednosti se nalaze negdje između onih kod susjednog [[aktinij]]a (10,07 g/cm<sup>3</sup>) i protaktinija (15,37 g/cm<sup>3</sup>), što pokazuje kontinuitet trenda duž serije aktinoida.<ref name="Wickleder6163" /> Međutim, [[talište|tačka topljenja]] torija od 1750&nbsp;°C je iznad one i kod aktinija (1227&nbsp;°C) i [[protaktinij]]a (1562 ± 15&nbsp;°C): tališta aktinoida nemaju jasnu zavisnost od njihovog broja ''f'' elektrona, mada postoji blagi trend prema dolje od torija do [[plutonij]]a dok se broj ''f'' elektrona povećava od nula do šest.<ref name="Yu. D. Tretyakov" /> Torij je mehak metal, sa modulom elastičnosti od 54 [[paskal (jedinica)|GPa]], što se može porediti onim kod [[kalaj]]a i [[skandij]]a. Tvrdoća torija je slična onoj kod mehkog [[čelik]]a, tako da se zagrijani čisti torij može valjati u lim ili izvlačiti u žicu.<ref name="Yu. D. Tretyakov" /> Torij postaje [[superprovodnik]] pri temperaturi ispod 1,40 [[kelvin|K]].<ref name="Wickleder6163" />{{Napomena|Prelazna temperatura je između 1,35 i 1,40 K.<ref name="Wickleder6163" />}}

I pored toga, iako torij ima upola manju gustoću od [[uranij]]a i [[plutonij]]a, on je podjednako tvrd kao oba ova metala.<ref name="Yu. D. Tretyakov"/> Među aktinoidima, torij ima najvišu tačku topljenja i drugu najnižu gustoću (nižu ima samo aktinij).<ref name="Wickleder6163" /> Termalna ekspanzija, električna i toplotna provodljivost torija, protaktinija i uranija su približno iste, i tipične su za post-prelazne metale.<ref name="seitzf" />

Izložen [[kisik]]u iz zraka postepeno tamni. On je polimorfan, postoji u više modifikacija. Torij također gradi [[legura|legure]] sa mnogim drugim metalima. Sa [[hrom]]om i uranijem, gradi eutektične smjese, a torij se potpuno može miješati, bilo u čvrstom ili tečnom stanju, sa svojim lakšim analogom [[cerij]]em.

=== Hemijske ===
Torij je izuzetno reaktivan metal. Pri standardnim uslovima temperature i pritiska, torij polahko napada [[voda]], ali se ne otapa u većini uobičajenih kiselina, uz izuzetak [[hlorovodična kiselina|hlorovodične kiseline]].<ref name="crc" /><ref name="Wickleder6163" /> Lahko se otapa u koncentriranoj [[dušična kiselina|dušičnoj kiselini]] koja sadrži manje količine katalitičnih fluoridnih ili fluorosilikatnih iona;<ref name="Wickleder6163" /><ref name="ekhyde" /> a ako njih nema dešava se [[pasivizacija]].<ref name="Wickleder6163" /> Pri visokim temperaturama, torij vrlo lahko stupa u reakciju sa [[kisik]]om, [[vodik]]om, [[dušik]]om, [[sumpor]]om i halogenim elementima. Također on može graditi i binarne spojeve sa [[ugljik]]om i [[fosfor]]om.<ref name=Wickleder6163 /> Kada se torij rastvori u hlorovodičnoj kiselini nastaje crni ostatak, najvjerovatnije ThO([[hidroksid|OH]],[[hlor|Cl]])H.<ref name=Wickleder6163 />

Fino isitnjeni metalni torij predstavlja rizik od požara zbog lahkog zapaljenja (pirofornosti) te se s njim mora pažljivo rukovati.<ref name="Wickleder6163" /> Kada se zagrijava u pristustvu zraka, torij se zapali i gori blještavim plamenom sa bijelom svjetlošću te sagorijevanjem daje dioksid. U većim komadima, reakcija čistog torija sa zrakom je spora, mada se korozija ipak javlja nakon nekoliko mjeseci; međutim većina uzoraka torija je kontaminirano u određenoj mjeri s njegovim dioksidom koji znatno ubrzava korodiranje.<ref name="Wickleder6163" /> Takvi uzorci se polahko pasiviziraju u zraku, poprimajući najprije sivu a kasnije potpuno crnu boju.<ref name="Wickleder6163" />

Najvažnije [[oksidacijsko stanje]] torija je +4, prisutno u spojevima kao što su [[torij-dioksid]] (ThO<sub>2</sub>) i [[torij-tetrafluorid]] (ThF<sub>4</sub>), mada su poznati i spojevi gdje je on u nižim formalnim oksidacijskim stanjima.<ref name="Wickleder6466" /><ref name="Wickleder7077" /><ref name="Wickleder7894" /> Tetravalentni spojevi torija su bezbojni zahvaljujući manjku [[elektron]]a u 6d i 5f orbitalama u toriju(IV).<ref name="Yu. D. Tretyakov" />

U vodenim rastvorima, torij se javlja isključivo kao tetrapozitivni vodeni ion [Th(H<sub>2</sub>O)<sub>9</sub>]<sup>4+</sup>, koji ima trovrhu trigonalnu prizmatsku molekularnu geometriju: :<ref name="Wickleder117134" /><ref name="ingmar" /> pri pH vrijednosti &lt; 3, rastvori torijevih soli imaju ovaj kation.<ref name="Wickleder117134" /> Dužina veze Th-O iznosi (245 ± 1) pm, [[koordinacijski broj]] torija Th<sup>4+</sup> je (10,8 ± 0,5), efektivni naboj 3,82 a druga koordinacijska sfera sadrži 13,4 molekule vode.<ref name="Wickleder117134" />

Ion Th<sup>4+</sup> je relativno velik te je najveći tetrapozitivni ion među aktinidima, a u zavisnosti od koordinacijskog broja može imati promjer između 0,95 i 1,14 Å. Kao rezultat toga torijeve soli imaju slabu tendenciju da se hidroliziraju, slabiju od mnogih višestruko nabijenih iona poput [[željezo|Fe]]<sup>3+</sup>.<ref name="Wickleder117134" /> Specifična osobina torijevih soli je njihova velika rastvorljivost, ne samo u vodi nego i u polarnim organskim otapalima.<ref name="Yu. D. Tretyakov" /> Torij pokazuje aktiviranje ugljik-vodik veza, gradeći neke neobične spojeve. Atomi torija se vežu na više atoma od bilo kojeg drugog elementa: naprimjer u spoju torij-aminodiboranat, torij ima koordinacijski broj 15.<ref name="dalysr" />

=== Atomske ===
[[Atom]] torija ima 90 [[elektron]]a, od kojih su četiri valentna elektrona. U teoriji, valentnim elektronima su na raspolaganju četiri atomske orbitale koje mogu zauzeti: 5f, 6d, 7s i 7p. Međutim, 7p orbitala je znatno destabilizirana i stoga nije zauzeta u osnovnom stanju bilo kojeg torijevog [[ion]]a.<ref name="Wickleder5960" /> Uprkos torijevom mjestu u f-bloku periodnog sistema elemenata, on u osnovnom stanju ima anomalnu elektronsku konfiguraciju [Rn]6d<sup>2</sup>7s<sup>2</sup>. Ipak, u metalnom toriju, konfiguracija [Rn]5f<sup>1</sup>6d<sup>1</sup>7s<sup>2</sup> je slabo pobuđeno stanje pa 5f orbitale mogu biti zauzete, te postoje u široj energetskoj traci (vrpci).<ref name="Wickleder5960" />

Elektronske konfiguracije iona torija u osnovnom stanju su sljedeće: Th<sup>+</sup>, [Rn]6d<sup>2</sup>7s<sup>1</sup>; Th<sup>2+</sup>, [Rn]5f<sup>1</sup>6d<sup>1</sup>;{{Napomena|[Rn]6d<sup>2</sup> je u relativno nisko pobuđenom stanju konfiguracije iona Th<sup>2+</sup>.<ref name="Wickleder5960" />}} Th<sup>3+</sup>, [Rn]5f<sup>1</sup>; Th<sup>4+</sup>, [Rn]. Ovo pokazuje povećanje stabilizacije 5f orbitala kako se povećava naboj iona; međutim, ova stabilizacija nije dovoljna da se hemijski stabilizira ion Th<sup>3+</sup> sa njegovim slobodnim 5f valentnim elektronom te je stoga stabilan i najčešći oblik torija u hemijskim spojevima ion Th<sup>4+</sup> sa otpuštena četiri valentna elektrona, ostavljajući inertno jezgro sa unutrašnjim elektronima elektronske konfiguracije plemenitog gasa [[radon]]a.<ref name="Wickleder5960" /><ref name="golub2227" /> Izmjerena je i prva energija ionizacije torija 1974. godine<ref name="NIST" /> i iznosi (6,08 ± 0,12) [[elektronvolt|eV]]; dok su novija mjerenja dala preciznije podatke 6,3067 eV.<ref name="crc" />

=== Izotopi ===
Iako torij ima šest [[izotop]]a koji se mogu naći u prirodi, nijedan od njih nije stabilan. Međutim, jedan izotop, <sup>232</sup>Th, je ''relativno'' stabilan jer ima [[vrijeme poluraspada]] od 14,05 milijardi godina, što je znatno duže od starosti [[Zemlja (planeta)|Zemlje]], te duže i od općenito prihvaćene starosti [[svemir]]a (oko 13,8 milijardi godina).{{Napomena|Izotop <sup>232</sup>Th je zapravo nuklid sa najkraćim "životnim vijekom" koji ima vrijeme poluraspada duže od općenito prihvaćene starosti svemira. On je šesti najnestabilniji primordijalni nuklid: među primordijalnim nuklidima samo [[uranij-238|<sup>238</sup>U]], [[kalij-40|<sup>40</sup>K]], [[uranij|<sup>235</sup>U]], [[samarij|<sup>146</sup>Sm]] i [[plutonij-244|<sup>244</sup>Pu]] imaju kraća vremena poluraspada.<ref name="NUBASE" />}} Ovaj izotop je najduže "živući" među svim izotopima koji imaju više od [[bizmut|83 protona]] te čini gotovo sav prirodni torij. Stoga, torij se, u tom pogledu, može smatrati i monoizotopnim elementom.<ref name="NUBASE" /><ref name="bohlke" /><ref name="wiserme" /> Ipak, u dubokim morima i [[okean]]ima udio izotopa <sup>230</sup>Th se znatno povećava u dovoljnoj mjeri da je [[IUPAC]] 2013. godine odlučio da torij klasificira u binuklidne (dvoizotopne) elemente.<ref name="iupac" /> Rude uranija sa malim koncentracijama torija se mogu pročistiti da bi se dobili uzorci torija težine oko 1 grama, u kojima više od četvrtine čini izotop <sup>230</sup>Th.<ref name="Wickleder535" /> Torij ima karakterističan zemljski izotopski sastav, koji se sastoji većinom od <sup>232</sup>Th i relativno malo <sup>230</sup>Th, te mu [[atomska masa]] iznosi 232,0377(4)&nbsp;[[jedinica atomske mase|u]].<ref name="iupac" />

{| class="wikitable" style="margin:auto; text-align:center;"
|+ Poznate osobine alotropskih modifikacija torija<ref name="Wickleder6163" />
|-
![[Alotropske modifikacije|Alotropska modifikacija]]
!α (mjereno pri 0&nbsp;°C)
!β (mjereno pri 1450&nbsp;°C)
!visoki pritisak (mjereno pri 102&nbsp;GPa)
|-
!temperatura prijelaza
|(α→β) 1360&nbsp;°C
|(β→tečnost) 1750&nbsp;°C
|visoki pritisak
|-
!simetrija
|kubična plošno centrirana
|kubična prostorno centrirana
|tetragonalna prostorno centrirana
|-
!gustoća (g·cm<sup>−3</sup>)
|11,724
|11,724
|nepoznata
|-
!parametri rešetke (pm)
|''a'' = 508,42
|''a'' = 411
|''a'' = 228,2, ''c'' = 441,1
|}

== Rasprostranjenost ==
[[Datoteka:MonaziteUSGOV.jpg|thumb|lijevo|Monacitni pijesak, koji osim torija sadrži i mnoge druge rijetke metale poput [[erbij]]a, [[samarij]]a, [[cerij]]a i slično]]
Izotop torija-232 je primordijalni nuklid, koji je postojao u svom današnjem obliku prije više od 4,5 milijarde godina, što predstavlja procijenjenu starost planete Zemlje. On je nastao u jezgrima umirućih [[zvijezda]] tokom r-procesa te se kasnije raširio po cijeloj galaksiji nakon [[superova|supernove]].<ref name="gside" /> Njegovim radioaktivnim raspadom nastaje značajna količina Zemljine unutrašnje toplote.<ref name="NGJuly11" />

Prirodni torij je uopćenito izotopski čisti <sup>232</sup>Th, koji ujedno ima i najduže [[vrijeme poluraspada]] te je i najstabilniji izotop torija, sa "životnim vijekom" usporedivim sa starosti [[svemir]]a. Kada njegov izvor ne bi sadržavao uranij, jedini izotop torija koji bi se nalazio bio bi <sup>228</sup>Th, prisutan u lancu raspada torija-232 (torijeva serija): odnos izotopa <sup>228</sup>Th i <sup>232</sup>Th bi bio manji od 10<sup>−10</sup>.<ref name="Wickleder535" /> Međutim, pošto je uranij prisutan, bit će prisutni i malehni tragovi nekoliko drugih izotopa <sup>231</sup>Th i <sup>227</sup>Th, nastalih u lancu raspadanja uranija-235 (aktinijeva serija), te neznatno više ali i dalje u tragovima izotopa <sup>234</sup>Th i <sup>230</sup>Th iz lanca raspada uranija-238 (uranijeva serija).<ref name="Wickleder535" /> Ranije u historiji Zemlje, izotop  <sup>229</sup>Th također je nastajao u lancu raspada, danas nestalog, izotopa [[neptunij]]a-237 (neptunijeva serija). Danas se ovaj izotop proizvodi kao "kćerka" umjetnog izotopa uranija-233, a koji nastaje iz zračenja neutronima izotopa <sup>232</sup>Th.<ref name="Wickleder535" />

Na Zemlji, torij nije toliko rijedak element kako se ranije mislilo. Njegov udio u Zemljinoj kori se može mjeriti sa [[olovo]]m i [[molibden]]om, ima ga dvostruko više od [[arsen]]a a trostruko više od [[kalaj]]a.<ref name="Wickleder556" /> U prirodi, on se nalazi u oksidacijskom stanju +4, zajedno sa uranijem(IV), [[cirkonij]]em(IV), [[hafnij]]em(IV) i [[cerij]]em(IV), ali također i sa [[skandij]]em, [[itrij]]em i trovalentnim lantanoidima koji imaju slične ionske radijuse.<ref name="Wickleder556" /> Osim toga, torij se može javiti samo kao sporedni sastojak brojnih minerala.<ref name="Wickleder556" />

Iako ga količinski ima relativno mnogo, torij je dosta raspršen pa se vrlo rijeko nalazi u većim koncentracijama. Danas jedini isplativi izvor torija je [[monacit]]ni pijesak i mineralni konglomerati u [[Ontario|Ontariju]], [[Kanada]]. Ranije ga je bilo i u [[Indija|Indiji]], Južnoafričkoj Republici, [[Brazil]]u, Australiji i Maleziji, a u rijetkim, posebnim slučajevima takav monacit je sadržavao i do 20% ThO<sub>2</sub>, a najčešće manje od 10%. U kanadskoj rudi, torij je zastupljen u vidu uranotorita, miješanim Th-U silikatima koji su pomješani sa [[uraninit]]om. Iako je sadržaj ThO<sub>2</sub> u njemu vrlo nizak i iznosi 0,4%, i dalje je moguće izdvajanje torija kao nusproizvod dobijanja uranija.<ref name="greenwood" />

== Upotreba ==
=== Osvjetljenje ===
Torij se koristio, uglavnom u obliku oksida, za pravljenje gasnih lampi. Te gasne lampe su se pravile od smjese 99% [[torij(IV)-oksid|torij-oksida]] i 1% [[cerij nitrat]]a u koju se uranjalo vuneno pletivo te je ono zatim zapaljeno. U plamenu se raspadao torij-nitrat na torij-dioksid i [[dušik]]om bogat gas. Ostajala je krhka struktura koja je u plamenu gasova davala bijelu svjetlost, koja nije povezana s radioaktivnošću torija nego je rezultat običnog [[sagorijevanje|sagorijevanja]]. Zbog otkrića njegove radioaktivnosti i štetnosti, u međuvremenu se prešlo na druge izvore osvjetljenja.

=== Nuklearno gorivo ===
U reaktorima se torij koristi za proizvodnju uranijevog izotopa <sup>233</sup>U: Iz torija <sup>232</sup>Th se putem bombardovanja [[neutron]]ima dobija izotop <sup>233</sup>Th; on se zatim raspada preko [[protaktinij]]a <sup>233</sup>Pa na uranij <sup>233</sup>U. Danas je razvijena tehnologija kojom se ovaj proces odvija u reaktorima sa vodenim hlađenjem s ciljem smanjenja količine nuklearnog otpada.<ref name="heise" /> Nastali izotop <sup>233</sup>U se može cijepati i koristi se u nuklearnim reaktorima.

:<math>\mathrm{^{232}_{\ 90}Th \ + \ ^{1}_{0}n \ \longrightarrow \ ^{233}_{\ 90}Th \ \xrightarrow[22,3 \ min]{\beta^-} \ ^{233}_{\ 91}Pa \ \xrightarrow[26,967 \ d]{\beta^-} \ ^{233}_{\ 92}U}</math>

Eksperimenti sa MOX gorivim elementima izvođeni su počev od 1970tih u nuklearnom reaktoru [[Lingen (Ems)|Lingen]] u Njemačkoj.<ref name="neaoecd" /> U upotrebi je bio i [[lahkovodni reaktor]] Shippingport kao termički brzo-oplodni reaktor u periodu od 1977. do 1982. Raniji visokotemperaturni reaktori (VTR) uz upotrebu torija, npr. THTR-300, davali su premalo uranija <sup>233</sup>U, pošto su trošili materijal za cijepanje, ne mogu se svrstati među brzo-oplodne reaktore. U reaktorima se moglo iskoristiti samo oko 4% sadržaja torija za proizvodnju [[energija|energije]]. Takvi VTR reaktori su bili oslonjeni, pored dodavanja torija, na stalno dodavanje fisijskog materijala u visokoobogaćenom obliku (pogodnom za oružje, 93% <sup>235</sup>U), što se iz razloga inicijative povećanja sigurnosti uskoro pokazalo kao neprihvatljivo. Noviji koncepti VTR reaktora koncentrirali su se na klasični U/Pu ciklus sa manjim koncentracijama obogaćenog uranija, tj. bez torija. Njemački reaktor THTR-300 je 1989. ugašen nakon 423 dana upotrebe i brojnih problema. U atomskoj centrali Obrigheim su 2002.<ref name="futureorg" /> počeli testovi sa torijem. Nova serija testova koja će trajati pet godina počela je u aprilu 2013. u norveškom istraživačkom reaktoru Halden, a koristit će torij u MOX gorivim elementima. Njihov cilj je istraživanje načina komercijalne upotrebe torija u nuklearnim centralama kao i uklanjanje plutonija.<ref name="peggs" /><ref name="enftest" /> Kao trenutni koncept termičkog brzo-oplodnog reaktora na bazi torija može se smatrati [[reaktor sa istopljenom soli]]. Takvi rekatori imaju određene sigurnosne probleme, pa se raspravlja o konceptu brzo-oplodnog reaktora sa istopljenom soli. Također, koncept ubrzivačko-pokretanog "Rubbiatron" reaktora zasnovan je na toriju.

== Napomene ==
{{Napomene}}

== Reference ==
{{refspisak|3|refs=
<ref name="Wickleder523">Wickleder ''et al.'', str. 52–3</ref>
<ref name="Mindat">[http://www.mindat.org/min-4333.html Xenotime-(Y)] u bazi podataka Mindat, Hudson Institute of Mineralogy 1993-2015, pristupljeno 7. augusta 2015.</ref>
<ref name="Handbook">[https://web.archive.org/web/20150722073903/http://rruff.info/doclib/hom/xenotimey.pdf Handbook of Mineralogy - Xenotime-(Y)], 2001-2005 Mineral Data Publishing, verzija 1, pristupljeno 7. augusta 2015, arhivirano 22. jula 2015.</ref>
<ref name="Weeks">{{cite journal|doi = 10.1021/ed009p1231|bibcode = 1932JChEd...9.1231W | title = The discovery of the elements. XI. Some elements isolated with the aid of potassium and sodium: Zirconium, titanium, cerium, and thorium |year= 1932 |author= Weeks Mary Elvira| journal = Journal of Chemical Education | volume = 9 | issue = 7 | pages = 1231}}</ref>
<ref name="unterde">{{cite journal |author=Berzelius, J. J. |year=1829  |url=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k151010.pleinepage.r=Annalen+der+Physic.f395.langFR |title=Untersuchung eines neues Minerals und einer darin erhalten zuvor unbekannten Erde |journal=Annalen der Physik und Chemie|volume= 16| pages =385–415|doi=10.1002/andp.18290920702|bibcode=1829AnP....92..385B|issue=7}}</ref>
<ref name="undersv">{{cite journal|author= Berzelius, J. J. |year=1829|title=Undersökning af ett nytt mineral (Thorit), som innehåller en förut obekant jord" |journal=Kungliga Svenska Vetenskaps Akademiens Handlingar| pages=1–30}}</ref>
<ref name="thorit">{{cite journal | doi = 10.1002/ange.19020153703 | title = Die eigentlichen Thorit-Mineralien (Thorit und Orangit) |year = 1902 |author= Schilling Johannes | journal = Zeitschrift für Angewandte Chemie | volume = 15 | issue = 37 | pages = 921}}</ref>
<ref name="metasyth">{{cite web|url=http://www.meta-synthesis.com/webbook//35_pt/pt_database.php |title=The INTERNET Database of Periodic Tables |author=Mark R. Leach |access-date=14. 5. 2012}}</ref>
<ref name="Jensen">{{cite journal |author=Jensen William B. |year=2003 |title=The Place of Zinc, Cadmium, and Mercury in the Periodic Table |journal=Journal of Chemical Education |volume=80 |issue=8 |pages=952–961 |publisher=American Chemical Society |doi=10.1021/ed080p952 |bibcode=2003JChEd..80..952J |url=http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/091.%20Zn-Cd-Hg.pdf |access-date=6. 5. 2012 |date= |access-date=8. 8. 2015 |archive-url=https://web.archive.org/web/20100611152417/http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/091.%20Zn-Cd-Hg.pdf |archive-date=11. 6. 2010 |url-status=dead }}</ref>
<ref name="masterton">{{cite book |author=Masterton William L.; Hurley Cecile N.; Neth Edward J.|title=Chemistry: Principles and reactions|publisher=Brooks/Cole Cengage Learning|location=Belmont, CA|edition=7|isbn=1-111-42710-0|page=173}}</ref>
<ref name="curiem">{{cite journal|author=Curie, Marie |year=1898|title= Rayons émis par les composés de l'uranium et du thorium |journal=Comptes Rendus|volume =126| pages =1101–1103|ol=24166254M}}</ref>
<ref name="smidtgc">{{cite journal|author=Schmidt, G. C. |year=1898|title=Über die vom Thorium und den Thoriumverbindungen ausgehende Strahlung |journal=Verhandlungen der Physikalischen Gesellschaft zu Berlin | volume= 17| pages= 14–16}}</ref>
<ref name="analifizhem">{{cite journal|author=Schmidt, G. C. |url=http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k153068.image.r=Annalen+der+Physic.f149.langFR |title=Über die von den Thorverbindungen und einigen anderen Substanzen ausgehende Strahlung |journal=Annalen der Physik und Chemie |volume= 65| pages =141–151|year= 1898}}</ref>
<ref name="simonsjg">{{cite book|author=Simmons John Galbraith|title=The Scientific 100: A Ranking of the Most Influential Scientists, Past and Present|url=https://archive.org/details/scientific100ran0000simm|page=[https://archive.org/details/scientific100ran0000simm/page/19 19]|year=1996|publisher=Seacaucus NJ: Carol|isbn=0-8065-2139-2}}</ref>
<ref name="ekhyde">{{cite book| url = http://www.radiochemistry.org/periodictable/pdf_books/pdf/rc000034.pdf| author = Hyde, Earl K.| title = The radiochemistry of thorium| publisher = Subcommittee on Radiochemistry, National Academy of Sciences—National Research Council| year = 1960| access-date = 5. 8. 2015| archive-date = 5. 3. 2021| archive-url = https://web.archive.org/web/20210305130415/http://www.radiochemistry.org/periodictable/pdf_books/pdf/rc000034.pdf| url-status = dead}}</ref>
<ref name="Wickleder6466">Wickleder ''et al.'', str. 64–6</ref>
<ref name="Wickleder7077">Wickleder ''et al.'', str. 70–7</ref>
<ref name="Wickleder7894">Wickleder ''et al.'', str. 78–94</ref>
<ref name="Wickleder117134">Wickleder ''et al.'', str. 117–134</ref>
<ref name="ingmar">{{cite journal |author=Persson Ingmar |year=2010 |title=Hydrated metal ions in aqueous solution: How regular are their structures? |url=http://pac.iupac.org/publications/pac/pdf/2010/pdf/8210x1901.pdf |journal=Pure Appl. Chem. |volume=82 |issue=10 |pages=1901–1917 |doi=10.1351/PAC-CON-09-10-22 |access-date=23. 8. 2014}}</ref>
<ref name="Wickleder5960">Wickleder ''et al.'', str. 59–60</ref>
<ref name="golub2227">Golub ''et al.'', str. 222–7</ref>
<ref name="NIST">{{cite journal |author=W. C. Martin; Lucy Hagan; Joseph Reader; Jack Sugan |year=1974 |title=Ground Levels and Ionization Potentials for Lanthanide and Actinide Atoms and Ions |url=http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd54.pdf |journal=J. Phys. Chem. Ref. Data |volume=3 |issue=3 |pages=771–9 |access-date=19. 10. 2013 |doi=10.1063/1.3253147 |archive-date=11. 2. 2014 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140211144635/http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd54.pdf |url-status=dead }}</ref>
<ref name="NUBASE">{{cite journal |author=G. Audi; A. H. Wapstra; C. Thibault; J. Blachot; O. Bersillon |year=2003 |title=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties |url=http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nfubase2003.pdf |journal=Nuclear Physics A |volume=729 |pages=3–128 |doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 |bibcode=2003NuPhA.729....3A |access-date=6. 8. 2015 |archive-date=13. 2. 2021 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210213042532/https://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nfubase2003.pdf |url-status=dead }}</ref>
<ref name="bohlke">{{cite journal|author=J. R. de Laeter; J. K. Böhlke; P. De Bièvre; H. Hidaka ''et al.'' |year=2003 |title=Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). |url=http://www.iupac.org/publications/pac/75/6/0683/pdf/ |journal=Pure and Applied Chemistry |volume=75 |issue=6 |pages=683–800 |doi=10.1351/pac200375060683}}</ref>
<ref name="wiserme">{{cite journal |author=M. E. Wieser |year=2006 |title=Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) |url=http://iupac.org/publications/pac/78/11/2051/pdf/ |journal=Pure and Applied Chemistry |volume=78 |issue=11|doi=10.1351/pac200678112051}}</ref>
<ref name="Wickleder535">Wickleder ''et al.'', str. 53–5</ref>
<ref name="gside">{{Cite web |url=http://www.gsi.de/forschung/kp/kp2/nuc-astro/HeavyElements_e.html |title=Synthesis of heavy elements |access-date=9. 8. 2015 |archive-url=https://web.archive.org/web/20070820235035/http://www.gsi.de/forschung/kp/kp2/nuc-astro/HeavyElements_e.html |archive-date=20. 8. 2007 |url-status=dead }}</ref>
<ref name="NGJuly11">{{Cite journal|author=Y. Shimizu ''et al.''|year=2011|title=Partial radiogenic heat model for Earth revealed by geoneutrino measurements|journal=Nature Geoscience 4|pages=647–651|doi=10.1038/ngeo1205}}</ref>
<ref name="Wickleder556">Wickleder ''et al.'', str. 55–6</ref>
<ref name="greenwood">{{Cite book|author=N. N. Greenwood; A. Earnshaw|year=1997|title=Chemistry of the Elements|url=https://archive.org/details/chemistryelement00earn_087|edition=2|publisher=School of Chemistry University of Leeds UK; Butterworth-Heinemann|isbn=978-0-7506-3365-9|page=[https://archive.org/details/chemistryelement00earn_087/page/n1294 1255]}}</ref>
<ref name="neaoecd">NEA/OECD: ''Advanced Reactors With Innovative Fuels: Second Workshop Proceedings 2002.'' str. 227 ff. [http://books.google.de/books?id=rJ39KcnZ3JEC&pg=PA227&hl=de&source=gbs_toc_r&cad=4 books.google.de]</ref>
<ref name="futureorg">{{Cite web|url=http://www.world-nuclear.org/info/current-and-future-generation/thorium/ |title=Thorium |work=world-nuclear.org |access-date=3. 1. 2015}}</ref>
<ref name="peggs">S. Peggs ''et al.'': ''Thorium Energy Futures.'' 2012. [http://accelconf.web.cern.ch/accelconf/IPAC2012/papers/mooba01.pdf PDF.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210213042531/https://accelconf.web.cern.ch/IPAC2012/papers/mooba01.pdf |date=13. 2. 2021 }}</ref>
<ref name="enftest">[http://www.world-nuclear-news.org/enf_thorium_test_begins_2106131.html Thorium test begins.] na stranici world-nuclear.org.</ref>
<ref name="dalysr">{{Cite journal|author=Scott R. Daly ''et al.''|title=Synthesis and Properties of a Fifteen-Coordinate Complex: The Thorium Aminodiboranate [Th(H<sub>3</sub>BNMe<sub>2</sub>BH<sub>3</sub>)<sub>4</sub>]|journal=Angewandte Chemie International Edition|volume=49|pages=3379-3381|year=2010|doi=10.1002/anie.200905797}}</ref>
<ref name="Yu. D. Tretyakov">{{cite book|editor=Yu. D. Tretyakov|title = Non-organic chemistry in three volumes| place =Moskva|publisher = Academy|year = 2007|volume = 3|series = Chemistry of transition elements|isbn=5-7695-2533-9}}</ref>
<ref name="seitzf">{{Cite book|author=Seitz, Frederick; Turnbull, David|year=1964|url=http://books.google.com/books?id=F9V3a-0V3r8C&pg=PA289|title=Solid state physics: advances in research and applications|publisher=Academic Press|pages=289–291|isbn=0-12-607716-9}}</ref>
<ref name="binder">{{Cite book|author=Harry H. Binder|title=Lexikon der chemischen Elemente|publisher=S. Hirzel Verlag|location=Stuttgart|year=1999|isbn=3-7776-0736-3}}</ref>
<ref name=Wickleder6163>Wickleder ''et al.'' (2006.), str. 61–3.</ref>
<ref name="iupac">{{Cite web |url=http://www.iupac.org/news/news-detail/article/standard-atomic-weights-revised-v2.html |title=IUPAC, Standard Atomic Weights Revised v2 |access-date=31. 3. 2014 |archive-date=8. 1. 2016 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160108142215/http://www.iupac.org/news/news-detail/article/standard-atomic-weights-revised-v2.html |url-status=dead }}</ref>
<ref name="heise">Peter Fairley (11.12.2007) [http://www.heise.de/tr/Atomkraft-etwas-sauberer--/artikel/100122 Atomkraft, etwas sauberer]{{Mrtav link}}, pristupljeno 7. augusta 2015. {{Simboli jezika|de|njemački}}</ref>
<ref name="gestis">[http://gestis.itrust.de/nxt/gateway.dll?f=id$t=default.htm$vid=gestisdeu:sdbdeu$id=008530 Torij]{{Mrtav link|datum=Oktobar 2019 |bot=InternetArchiveBot }} u GESTIS bazi podataka supstanci, pristupljeno 5. aprila 2008.</ref>
<ref name="crc">{{Cite book|url=http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf|chapter=Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds|title=Handbook of Chemistry and Physics|edition=81|publisher=CRC press|isbn=9780849304811|access-date=30. 10. 2014|archive-url=https://web.archive.org/web/20120112012253/http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf|archive-date=12. 1. 2012|url-status=dead}}</ref>
<ref name="hoffmandc">{{cite journal|url=http://www.nature.com/nature/journal/v234/n5325/abs/234132a0.html|title= Detection of Plutonium-244 in Nature|journal = Nature|pages = 132–134|year = 1971|author= Hoffman D. C.; Lawrence, F. O.; ''et. al.''|volume = 234|issue=5325|doi=10.1038/234132a0}}</ref>
}}

== Literatura ==
* {{cite book|author = Golub, A. M. |title = Общая и неорганическая химия (Opća i neorganska hemija)|year = 1971|volume = 2}}
* {{cite book|author = Wickleder Mathias S.; Blandine, Fourest; Peter K., Dorhout|ref = Wickleder et al.|contribution = Thorium|title = The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|edition = 3.|year = 2006|publisher = Springer|location = Dordrecht, Holandija|pages = 52–160|url = http://radchem.nevada.edu/classes/rdch710/files/thorium.pdf|access-date = 6. 1. 2015|archive-date = 7. 3. 2016|archive-url = https://web.archive.org/web/20160307160941/http://radchem.nevada.edu/classes/rdch710/files/Thorium.pdf|url-status = dead}} {{doi|10.1007/1-4020-3598-5_3}}

== Vanjski linkovi ==
{{Commonscat|Thorium}}
{{Nuklearna tehnologija}}
{{PSE}}

[[Kategorija:Hemijski elementi]]