釷 90Th
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外觀 |
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銀白色,有時會變黑失去光澤
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概況 |
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名稱·符號·序數 | 釷(thorium)·Th·90 |
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元素類別 | 錒系金屬 |
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族·週期·區 | 不適用·7·f |
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標準原子質量 | 232.0377(4)
[1] |
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电子排布 | [Rn] 6d2 7s2 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2
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歷史 |
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發現 | 永斯·贝采利乌斯(1829年) |
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物理性質 |
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物態 | 固態 |
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密度 | (接近室温) 11.7 g·cm−3 |
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熔点 | 2115 K,1842 °C,3348 °F |
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沸點 | 5061 K,4788 °C,8650 °F |
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熔化热 | 13.81 kJ·mol−1 |
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汽化热 | 514 kJ·mol−1 |
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比熱容 | 26.230 J·mol−1·K−1 |
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蒸氣壓
壓/Pa
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1
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10
|
100
|
1 k
|
10 k
|
100 k
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溫/K
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2633
|
2907
|
3248
|
3683
|
4259
|
5055
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原子性質 |
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氧化态 | −1[2]、+1、+2、+3、+4 (弱鹼性氧化物) |
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电负性 | 1.3(鲍林标度) |
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电离能 | 第一:587 kJ·mol−1
第二:1110 kJ·mol−1
第三:1930 kJ·mol−1 |
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原子半径 | 179 pm |
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共价半径 | 206±6 pm |
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釷的原子谱线 |
雜項 |
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晶体结构 | 面心立方 |
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磁序 | 順磁性[3] |
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電阻率 | (0 °C)147 n Ω·m |
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熱導率 | 54.0 W·m−1·K−1 |
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膨脹係數 | (25 °C)11.0 µm·m−1·K−1 |
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聲速(細棒) | (20 °C)2490 m·s−1 |
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杨氏模量 | 79 GPa |
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剪切模量 | 31 GPa |
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体积模量 | 54 GPa |
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泊松比 | 0.27 |
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莫氏硬度 | 3.0 |
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維氏硬度 | 350 MPa |
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布氏硬度 | 400 MPa |
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CAS号 | 7440-29-1 |
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同位素 |
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主条目:釷的同位素
同位素
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丰度
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半衰期(t1/2)
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衰變
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方式
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能量(MeV)
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產物
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227Th
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痕量
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18.693 天
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α
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6.147
|
223Ra
|
228Th
|
痕量
|
1.9125 年
|
α
|
5.520
|
224Ra
|
CD
|
44.723
|
208Pb
|
229Th
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痕量
|
7916 年
|
α
|
5.168
|
225Ra
|
229mTh
|
人造
|
7 微秒
|
IT
|
0.0000082
|
229Th
|
230Th
|
0.02%
|
7.54×104 年
|
α
|
4.770
|
226Ra
|
231Th
|
痕量
|
25.52 小時
|
β−
|
0.391
|
231Pa
|
232Th
|
99.98%
|
1.40×1010 年
|
α
|
4.082
|
228Ra
|
SF
|
—
|
—
|
233Th
|
痕量
|
21.83 分钟
|
β−
|
1.242
|
233Pa
|
234Th
|
痕量
|
24.107 天
|
β−
|
0.274
|
234Pa
| |
釷(英語:Thorium;舊譯釖、鋀)是一種化學元素,其化學符號为Th,原子序數为90,原子量為7002232037700000000♠232.0377 u,屬于锕系元素,具有微弱放射性。釷為銀白色金屬,具有相當的反應性,在空氣中會形成二氧化釷並褪成黑色,若切成細塊則可在空氣中點燃。硬度一般,熔點高,具延展性。釷為易帶正電的元素,其主要氧化態為+4價。
所有已知的釷同位素皆不穏定,最穩定的232Th的半衰期長達140億年,與宇宙年齡相當。它緩慢地經由α衰變開始名為釷衰變系的衰變鏈,最終止於穩定的208Pb。由於具有壽命極長的同位素,釷和鈾及鉍是宇宙及地球中唯三存量尚高的原始放射性元素。[a]此外,釷也是地球上儲量最豐富的放射性元素,估計其在地殻中的豐度為鈾的三倍多,生產來源主要是獨居石砂中提取稀土元素的副產物。
挪威業餘礦物學家Morten Thrane Esmark在1829年發現了釷,瑞典化學家永斯·貝吉里斯在鑑定後,以北歐神話中的雷神索爾(Thor)命名。釷在十九世紀末開始有所應用,而其放射性在1900年代被廣為認知。在二十世紀後半因擔憂釷的放射性,其許多用途皆被取代。
釷是鎢極氣體保護電弧焊中,電極裡的合金元素,但其使用逐漸被取代。釷也被應用在科學儀器中高階光學元件,以及煤氣燈的氣罩,但這些用量都很小。由於儲量充裕,有人建議用釷取代鈾作為核反應爐的燃料,已有數個釷反應炉被建造。
- ^ Meija, Juris; et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report). Pure and Applied Chemistry. 2016, 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
- ^ Chaoxian, Chi; Sudip, Pan; Jiaye, Jin; Luyan, Meng; Mingbiao, Luo; Lili, Zhao; Mingfei, Zhou; Gernot, Frenking. Octacarbonyl Ion Complexes of Actinides [An(CO)8]+/− (An=Th, U) and the Role of f Orbitals in Metal–Ligand Bonding. Chemistry (Weinheim an der Bergstrasse, Germany). 25 (50): 11772–11784. 2019, 25 (50): 11772–11784. ISSN 0947-6539. PMC 6772027 . PMID 31276242. doi:10.1002/chem.201902625.
- ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds 互联网档案馆的存檔,存档日期2011-03-03., in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
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