Toriy

Toriy — Mendeleyev kimyoviy elementlar davriy jadvalning VII davr IIIB guruh elementi. Atom raqami 90. Th (lotincha Thorium so‘zidan) formulasi bilan belgilanadi. Aktinoidlar turkumiga mansub (aktiniy oilasi). Oddiy modda shaklidagi toriy kumush rangli, yumshoq va og‘ir, kuchsiz radioaktiv metall. Tabiatda hali ham tabiiy holda ko‘p miqdorda uchraydigan radioaktiv elementlar atiga ikkita bo‘lib, ularning biri aynan toriydir (yana biri — uran).

Tarixi va atama etimologiyasi.

Toriyni 1828-yilda shved kimyogari Yens Yakob Berselius (1779-1848) tomonidan mineral jins tarkibidan ajratib olingan. Shu sababli, mazkur mineralga ham keyinchalik «torit» nomi berilgan. Berseliusning o‘zi, mazkur elementni Skandinaviya xalqlarining afsonalaridagi momaqaldiroq ma’budi — Tor sharafiga shunday nomlagan.

Tabiatda tarqalganligi.

Toriy deyarli hamma siyrak yer elementlarining minerallari tarkibida uchraydi. Siyrak yer elementlari olinadigan minerallar toriyning ham asosiy manbaidir. Yer qobig‘idagi toriyning ulushi, litosferaning har bir tonnasida taxminan 8-13 grammni tashkil qiladi (8-13 g/t). Okean va dengizlar suvlarida esa 0,05 mkg/l. Shunisi qiziqki, magmatik jinslarda kaliy miqdori ortgani sari, ular tarkibida uchraydigan toriy miqdori ham ko‘payadi. Tabiatda toriy asosan uran-toriyli minerallarda, yoki, akssesor minerallarning izomorf aralashmalarida uchraydi. Toriy olinadigan asosiy minerallar bu — monatsit tuprog‘i (Ce,La,Nd,Th)PO₄, hamda, ferritorit (ThSiO₄) sanaladi. Umuman olganda, hozirda tarkibida toriy ko‘p miqdorda uchraydigan 12 xil mineral ma’lum. Toriyning asosiy konlari sayyoramizning Avstraliya va Shimoliy Amerika qit’alarida, shuningdek, Hindiston, Norvegiya, JAR, Braziliya, Pokiston, Malayziya, Shri-Lanka va Qirg‘iziston davlatlari hududida joylashgan.

Olinishi.

Toriyni asosan monatsit tuproqni kislota yoki ishqor yordamida qayta ishlash orqali ajratib olinadi. Avvaliga siyrak yer elementlarini tributilfosfat yordamida sorbsiyalanib ajratib olinadi. Keyin esa, metallar bilan birikmalaridan toriyni dioksid, tetraxlorid, yoki, tetraftorid ko‘rinishida ajratib olinadi. So‘ngra, 900-1000 °C haroratda, metalotermiya usuli (kalsiy-, magniy-, yoki natriy-termiyasi) vositasida, metall toriyni galogenidlardan yoki, oksiddan xalos qilinadi:

ThF₄+2Ca→Th+2CaF₂

Qo‘llanishi.

Toriy qo‘llanadigan ayrim sohalarda uning o‘rnini boshqa hech qaysi element bosa olmaydi. Ayniqsa, uning atom energetikasi sohasida o‘rni beqiyos. Toriyning Th-232 izotopi toq-toq izotop sanaladi (ya’ni, neytronlarning ham, protonlarning ham soni toq ko‘rsatkichli). Shu sababli ham ushbu izotop energiya ajratib chiqarish orqali parchalana olmaydi va demakki, yadro yonilg‘isi sifatida ham qo‘llashning imkoni yo‘q. Lekin, shunga qaramay, agar Th-232 energiya neytronini tutib olsa, u

sxema orqali U-233 ga aylana oladi. Uran-233 esa, uran-235, yoki, plutoniy-239 singari, yadro energetikasi uchun muhim manba sanaladi (uran-toriyli yoqilg‘i sikli). Atom energetikasida toriyning karbidi, ftoridi va oksidlaridan foydalaniladi. Yer sharida radioaktiv elementlar ichida toriy zaxiralari eng ko‘p bo‘lib, toriy urandan ham 3-4 marta ko‘proq bo‘lgani uchun, atom energetikasi istiqbollari uchun aynan toriy eng asosiy element sifatida qaraladi.

Atom energetikasidan tashqari toriyni shuningdek, metallurgiyada turli qotishmalarning ekspluatatsion ko‘rsatkichlarini oshirish, xususan, metall qotishmalaridan tayyorlangan materiallarning issiqlikka, mexanik kuchlanishga chidamliligini orttirish uchun qo‘shiladi. Toriy oksidlari o‘ta chidamli kompozit materiallar tayyorlashda ham qo‘llaniladi. Xususan, aviasozlikda, samolyotlarning o‘ta pishiq qismlarini tayyorlanadigan materiallar tarkibiga qo‘shiladi. Toriy oksidi, barcha oksidlar ichida eng yuqori erish haroratiga ega, boshqacha aytganda, u yuqori haroratlarda eng chidamli materiallardan biri sanaladi. Toriy oksidi 3500 K dagina eriy boshlaydi. Shu sababli, o‘ta yuqori haroratlarda ishlash talab qilinadigan uskunalarda, xususan, gaz-kameralari, gazodinamik quvurlar, magnitogidrodinamik elektrostansiyalar uchun asosiy uskunalarning issiqlikka chidamliligini orttirishga xizmat qiluvchi sirt qoplamalariga qo‘shilishi mumkin. Biroq, hozirgi kunda ushbu yuqorida sanab o‘tilgan sohalarning barchasida, toriydan foydalanishdan cheklanishga urinib kelinmoqda va shu sababli, toriyning qo‘llash sohalari tobora toraymoqda. Buning sababi — toriyning kuchsiz bo‘lsa-da, baribir radioaktiv modda ekanligi bilan bog‘liq bo‘lib, toriy bilan ta’sirlashgan elementlardan hosil bo‘ladigan ikkilamchi moddalar ham avvalo inson salomatligiga xatarli bo‘lib chiqqani bois, toriyni o‘rniga boshqa muqobil vositalardan foydalanishga jadallik bilan o‘tilmoqda.

Kimyo sanoatida avvallari toriy katalizator sifatida ham keng qo‘llanilgan. Chunonchi, ammiak ishlab chiqarilishida va azot kislotasi olinishidagi texnologik jarayonlarda toriyli katalizatorlardan foydalanilgan. Neftni krekinglashda va oltingugurt kislotasi ishlab chiqarishda ham toriyni qo‘llangan paytlar ham bo‘lgan. Shuningdek, toriy shishaning nur sindirish ko‘rsatkichini rostlash va dispersiyani kamaytirish uchun ham qo‘llanilgan va bir paytlar tarkibida toriy bo‘lgan deraza oynalarini ham uchratish mumkin edi. Hozirda bunday shishalardan faqat o‘ta yuqori sifatli ilmiy asboblar va kosmik teleskoplarning obyektivlarini tayyorlashda foydalaniladi xolos.

Izotoplari.

Hozirda toriyning 30 xil izotoplari, hamda yana 3 xil metabarqaror nuklid holatlari fanga ma’lum. Ular ichida Yer yoshiga nisbatan eng katta yarim yemirilish davriga ²³²Th ega bo‘lib, shu sababli, Yerdagi mavjud tabiiy toriyning deyarli barchasi ushbu nukliddan iborat. Toriyning ayrim izotoplarini tabiatda faqat izlari orqali aniqlash mumkin. Toriy izotoplari ichida nisbatan barqarorlari ²³²Th (yarim yemirilish davri 14,05 milliard yil), ²³⁰Th (yarim yemirilish davri 75380 yil), ²²⁹Th (7340 yil), ²²⁸Th (1,9 yil) bo‘lib, qolgan barcha toriy izotoplari 30 kun ichida parchalanadi. Ayrimlarining yarim yemirilish davri hatto 10 daqiqaga ham bormaydi.

Biologik ahamiyati.

Toriy o‘simliklar va jonivorlar to‘qimalarida kam miqdorda mavjud bo‘ladi. Plankton, dengiz suvo‘tlari, umrtqasizlar, hamda, baliqlar organizmida toriy albatta uchraydi. o‘rtacha qomatli odam tanasida taxminan 100 mikrogramm miqdorda toriy moddasi mavjud bo‘ladi. Odam organizmiga toriy asosan oziq moddalar orqali tushadi. Odam tanasiga kelib tushadigan kundalik o‘rtacha toriy miqdori 3 mkg ni tashkil qiladi. Toriyni buyrak, buyrak usti bezlari va taloq orqali so‘riladi, siydik va axlat orqali chiqariladi. Oshqozon-ichak traktida toriy juda qiyin o‘tadi. Toriy nisbatan kuchsiz bo‘lsa-da, harholda, radioaktiv modda bo‘lib, organizmga toksik ta’sir ko‘rsatish xususiyatiga ega. Tabiiy radioaktiv fonning asosiy manbai ham aynan toriy sanaladi. Toriyning toksik ta’siri oqibatida terida dermatitlar paydo bo‘lishi xavfi bor.

Toriy haqida ma’lumotnoma jadval: