Tório (Th)

Principais propriedades

O tório é um metal branco-prateado, mole e dúctil, que escurece lentamente ao ar. Funde perto de 1750 graus Celsius e apresenta densidade elevada. Nos compostos, exibe de forma quase exclusiva o estado de oxidação mais quatro, o que simplifica sua química em relação a outros actinídeos, e seu dióxido tem o ponto de fusão mais alto entre todos os óxidos conhecidos.

O tório-232, que constitui praticamente todo o elemento natural, é radioativo com meia-vida da ordem de catorze bilhões de anos, comparável à idade do universo, o que explica sua persistência nas rochas e a atividade específica relativamente baixa do metal. Sua propriedade nuclear mais notável é ser um material fértil: ao capturar um nêutron, transforma-se em uma sequência que leva ao urânio-233, este sim capaz de sustentar reações de fissão.

Ocorrência na natureza

É bastante mais abundante que o urânio na crosta terrestre, com concentração da ordem de seis a dez miligramas por quilograma de rocha. A principal fonte é a monazita, um fosfato de terras raras que contém tório e se concentra em areias de praia por ação das ondas e das correntes. O Brasil possui uma das maiores reservas mundiais, associada às areias monazíticas do litoral do Espírito Santo, da Bahia e do Rio de Janeiro, e a depósitos do interior de Minas Gerais e de Goiás vinculados a rochas alcalinas e a minérios de nióbio. Índia, Austrália, Estados Unidos e Turquia também detêm grandes recursos.

Processo de obtenção

O tório é essencialmente um subproduto: aparece nos concentrados de monazita processados para a obtenção de terras raras e nos rejeitos de algumas outras operações de mineração. Sua separação envolve a abertura do mineral em meio ácido ou alcalino e a extração seletiva do elemento, e o metal pode ser produzido pela redução de seus compostos com cálcio ou magnésio, em instalações especializadas. Como não há demanda comercial expressiva, o tório extraído acaba em grande parte estocado ou tratado como resíduo radioativo, sob controle das autoridades nucleares, o que constitui um passivo herdado por países que exploraram monazita ao longo do século XX.

Aplicações

As aplicações históricas foram significativas e hoje estão praticamente extintas. Camisas de lampiões a gás impregnadas com óxido de tório emitiam luz branca intensa quando aquecidas e iluminaram ruas e residências por décadas. Lentes fotográficas de alto índice de refração, cerâmicas refratárias e ligas de magnésio com tório também tiveram uso corrente. Restam nichos técnicos, como eletrodos de tungstênio toriado para soldagem elétrica, em substituição progressiva. A perspectiva mais discutida é nuclear: reatores baseados no ciclo do tório, incluindo projetos com sais fundidos, são objeto de pesquisa em vários países, com atenção especial na Índia, que possui grandes reservas e um programa nuclear estruturado em torno do elemento. Trata-se, por ora, de tecnologia em desenvolvimento, não de geração comercial estabelecida.

Riscos e precauções

O tório é radioativo e quimicamente tóxico. Sua atividade específica é baixa por causa da meia-vida enorme, mas a cadeia de decaimento gera produtos de vida curta bem mais ativos, entre eles um isótopo gasoso do radônio, e o pó inalado deposita-se nos pulmões, nos ossos e no fígado, elevando o risco de tumores em exposições ocupacionais prolongadas. Areias monazíticas, rejeitos de mineração e antigos produtos com tório constituem fontes de exposição que exigem gestão técnica, e objetos como camisas de lampião ou lentes antigas devem ser tratados com cautela e encaminhados às autoridades quando houver dúvida. Toda extração, transporte e armazenamento do elemento são licenciados e fiscalizados, no Brasil pela Comissão Nacional de Energia Nuclear. Consulte sempre a ficha de informações de segurança do produto e profissionais habilitados.

História da descoberta

Jöns Jacob Berzelius identificou o elemento em 1829, em Estocolmo, ao analisar um mineral escuro enviado da Noruega pelo pastor e mineralogista Morten Thrane Esmark, hoje conhecido como torita. Berzelius já havia usado o nome tório anos antes para uma substância que se revelou outro material, e essa foi a segunda e definitiva atribuição. A radioatividade do elemento só foi reconhecida em 1898, quando Gerhard Carl Schmidt e, de forma independente, Marie Curie constataram que o tório emitia radiação, demonstrando que o fenômeno não era exclusivo do urânio.

Origem do nome

De Thor, o deus do trovão na mitologia nórdica, escolhido por Berzelius seguindo a tradição escandinava de homenagear divindades locais na nomenclatura mineral e química.

Isótopos relevantes

²³²Th responde por praticamente todo o tório natural; é radioativo, com meia-vida da ordem de bilhões de anos.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• É cerca de três a quatro vezes mais abundante na crosta terrestre que o urânio.
• O dióxido de tório tem o ponto de fusão mais alto entre todos os óxidos conhecidos, acima de 3000 graus Celsius.
• O calor gerado pelo decaimento do tório e do urânio no interior do planeta é uma das fontes de energia que mantêm a tectônica de placas em atividade.