Toryum Nedir? Nerelerde Kullanılır?

Toryum Nedir? Teknoloji geliştikçe bitmez bilmez enerji ihtiyacıda artmaktadır. Toryum Geleceğin Enerji kaynaklarından biri olarak görülmektedir. Toryum İlk kez 1828 yılında İsveçli kimyager Jöns Jacob Berzelius tarafından bulundu. Toryum radyoaktif maddeler arasında yer almaktadır. Berzelius, Norveçli mineralog Hans Morten Thrane Esmark’tan Norveç Lovo Adası’ndan elde edilen  siyah bir mineral örneği temin etti. Bu Mineral, yüzde 60 nispetinde toryum barındırıyordu. Berzelius elindeki bu minerali bazı işlemlerden geçirerek Demir, manganez, kurşun, kalay ve uranyum gibi maddelerden izole ederek toryumu tek başına olacak şekle getirdi. Toryum 1898 yılında Polonyalı fizikçi Marie Cruie ve Alman kimyager Gerhard Schmidt tarafından tanımlandı ve radyoaktif olduğu ortaya çıktı.

Toryum adını İskandinav mitolojisinin meşhur fırtına tanrısı “Thor”‘dan esinlenerek almaktadır.

Toryum kimyada “Th” sembolü ile anılmaktadır. Atom numarası 90, atom ağırlığı 232, yoğunluğu 11,7 grcm3’tür. Erime noktası 1750 derece, kaynama noktası 4790 derecedir. Kimyada’ki Periyodik tablonun 3-B grubunda bulunur. Renk olarak Gümüşî beyaz, kurşun rengindedir. Aktonitler element serisinde bulunan toryum, radyoaktif bir elementtir.

Toryum Doğada serbest halde yer almaz. Yerkabuğunun yüzde 0,0007’lik kısmını içerir. Bununla birlikte yaklaşık 60 mineral, toryum barındırmaktadır.  En önemli toryum mineralleri thorit ve monazittir. Bu minerallerde genellikle nadir toprak elementleri ile birlikte fosfat ve sülfat bileşikleri halinde bulunur. Genellikle monazitten diğer elementlerin ayrıştırılması sırasında yan ürü olarak elde edilir. Doğada Th-232 izotopu olarak bulunur. Bu izotopun yarılanma ömrü 14 milyar yıldır (Uranyum-235’in yarılanma ömrü 700 milyon yıldır). Bu izotop aynı zamanda alfa yayıcısıdır. Dört alfa ve 4 beta bozunmasından sonra “Plütonyum-208” izotopuna dönüşür. Atom kütleleri 223-234 arasında değişen karasız 12 izotopu daha vardır.

Toryum Nerelerde Kullanılır?

Toryum herşeyden önce radyoaktif bir maddedir buda kullanım alanlarını belli ölçüde kısıtlamaktadır.  Teknoloji geliştikçe Toryum’un kullanım alanlarıda genişlemektedir. Mevcutta Toryum savaş uçakları motorları, füzeler, uzay araçları, yüksek çözünürlüklü kamera mercekleri, yüksek ısıya dayanıklı potalar, elektronik cihazlar, filaman kaplamaları, yüksek sıcaklık alaşımları, lüks lamba gömlekleri, bilimsel alet mercekleri, ve pek çok kimyasal işlem gerektiren alanlarda kullanılabilmektedir. Ancak Toryum doğada saf halde olmadığından diğer maddelerden ayrıştırma ve fizibilite açısından pahalı olduğundan henüz tam olarak faydalanılması kısıtlıdır.

Toryum, radyoaktif bir element olarak aynı zamanda önemli bir atom enerjisi kaynağıdır. Nükleer reaktörler için uranyuma oranla temiz bir kaynaktır. Yakıt döngüsünde uranyumdan daha az plütonyum ve trans uranyum elementleri sağlar. Bu doğrultuda geleceğin nükleer yakıt kaynağı olarak bilimsel çevrelerde kabul edilmektedir. Ancak yinede şimdilik Toryumla çalışan ticari ve ekonomik ölçekli nükleer tesis bulunmuyor; Teknolojinin gelişmesine parelel olarak Ar-Ge çalışmaları Toryumun kullanım alanları ve ticari olarak daha ekonomik üretilmesi için hızla çalışmalar devam etmektedir.

Her halikarda Toryumun nükleer yakıt olarak kullanılabilmesi için üzerinde durup çözüme kavuşturulması gereken konular vardır. En önemlisi “nükleer yakıt çevrimi” sorunu olarak masada durmaktadır. Nükleer yakıt çevrimi; kullanılmış yakıtın depolanması, atık olarak işlem görmesi, tekrar yakıt olarak kullanılması, yeni atıkların işlenerek gömülmesi gibi uygulamaları kapsayan bir işlemler zinciridir. Nükleer yakıt olarak kullanılan uranyum ve plütonyum kullanıldıktan sonra yeniden kazanılarak yakıt çevrimine katılabiliyor. Ancak bu işlem toryum için henüz uygulanamamaktadır.

İlişkili Konular

Prof. Dr. Engin Arık kimdir?

Nükleer Enerji’de Toryum’un Yeri Nedir?