الثوريوم

الثوريوم،  ₉₀ ث

الثوريوم
نطق	/ θ ɔːr i ə م / ​( THOR -ee -əm )
مظهر	فضي
الوزن الذري القياسي A r °(Th)
	232.0377 ± 0.0004 [1] 232.04 ± 0.01  ( مختصر ) [2]
الثوريوم في الجدول الدوري
هيدروجين الهيليوم الليثيوم البريليوم البورون الكربون نتروجين الأكسجين الفلور نيون الصوديوم المغنيسيوم الألومنيوم السيليكون الفوسفور الكبريت الكلور الأرجون البوتاسيوم الكالسيوم سكانديوم التيتانيوم الفاناديوم الكروم المنغنيز حديد الكوبالت النيكل نحاس الزنك الجاليوم الجرمانيوم الزرنيخ السيلينيوم البروم كريبتون الروبيديوم السترونشيوم الإيتريوم الزركونيوم النيوبيوم الموليبدينوم تكنيشيوم الروثينيوم الروديوم البلاديوم فضي الكادميوم إنديوم القصدير الأنتيمون التيلوريوم اليود زينون السيزيوم الباريوم اللانثانوم السيريوم براسيوديميوم نيوديميوم بروميثيوم الساماريوم اليوروبيوم الغادولينيوم التربيوم الديسبروسيوم هولميوم الإربيوم الثوليوم الإيتربيوم اللوتيتيوم الهافنيوم التنتالوم التنغستن رينيوم الأوزميوم الإيريديوم البلاتين ذهب الزئبق (عنصر) الثاليوم يقود البزموت البولونيوم استاتين رادون الفرانسيوم الراديوم الأكتينيوم الثوريوم بروتكتينيوم اليورانيوم النبتونيوم البلوتونيوم الأمريسيوم كوريوم بِركيليوم كاليفورنيوم أينشتاينيوم فيرميوم مندليفيوم نوبليوم اللورنسيوم رذرفورديوم الدبنيوم سيبورجيوم بوريوم هاسيوم مايتنيريوم دارمشتاديوم رونتجينيوم كوبرنيسيوم النيهونيوم فليروفيوم موسكوفيوم ليفرموريوم تينيسي أوجانيسون سي ↑ ث ↓ — الأكتينيوم ← الثوريوم → البروتكتينيوم
العدد الذري ( Z )	90
مجموعة	مجموعات كتلة f (بدون رقم)
فترة	الفترة 7
حاجز	كتلة f
التوزيع الالكتروني	[ ر ن ] 6د 2 7ث 2
عدد الالكترونات في كل غلاف	2، 8، 18، 32، 18، 10، 2
الخصائص الفيزيائية
المرحلة في  STP	صلب
نقطة الانصهار	2023  كلفن (1750 درجة مئوية، 3182 درجة فهرنهايت)
نقطة الغليان	5061 كلفن (4788 درجة مئوية، 8650 درجة فهرنهايت)
الكثافة (عند 20 درجة مئوية)	11.725 جم/سم 3  [3]
حرارة الانصهار	13.81  كيلوجول/مول
حرارة التبخير	514 كيلوجول/مول
السعة الحرارية المولية	26.230 جول/(مول·ك)
ضغط البخار ب  (با) 1 10 100 1 ك 10 كيلو 100 ك عند  T  (ك) 2633 2907 3248 3683 4259 5055
الخصائص الذرية
حالات الأكسدة	مشترك: +4 −1، [4] +1، ؟ +2، [5] +3 [5]
السالبية الكهربية	مقياس بولينج: 1.3
طاقات التأين	1- 587 كيلوجول/مول 2: 1110 كيلوجول/مول 3: 1930 كيلوجول/مول
نصف القطر الذري	تجريبي: 179.8  م
نصف القطر التساهمي	206±6 مساء
الخطوط الطيفية للثوريوم
خصائص أخرى
حدوث طبيعي	بدائي
البنية البلورية	مكعب مركز الوجه (fcc) ( cF4 )
ثابت الشبكة	أ  = 508.45 بيكومتر (عند 20 درجة مئوية) [3]
التمدد الحراري	11.54 × 10 −6 /ك (عند 20 درجة مئوية) [3]
الموصلية الحرارية	54.0 واط/(م⋅ك)
المقاومة الكهربائية	157 نانو أوم⋅متر (عند 0 درجة مئوية)
الطلب المغناطيسي	مغناطيسية [6]
القابلية المغناطيسية المولية	132.0 × 10 −6  سم 3 / مول (293 كلفن) [7]
معامل يونغ	79 جيجاباسكال
معامل القص	31 جيجاباسكال
وحدة الحجم	54 جيجاباسكال
سرعة الصوت قضيب رفيع	2490 متر/ثانية (عند 20 درجة مئوية)
نسبة بواسون	0.27
صلابة موس	3.0
صلابة فيكرز	295–685 ميجا باسكال
صلابة برينيل	390–1500 ميجا باسكال
رقم CAS	7440-29-1
تاريخ
تسمية	بعد ثور ، إله الرعد النرويجي
اكتشاف	يونس جاكوب بيرزيليوس (1829)
نظائر الثوريوم ف هـ
النظائر الرئيسية [8] فساد وفرة نصف العمر ( t 1/2 ) وضع منتج 227 ث يتعقب 18.68 د ألفا 223 را 228 ث يتعقب 1.9116 سنة ألفا 224 را 229 ث يتعقب 7917 سنة [9] ألفا 225 را 230 ث 0.02% 75 400  سنة ألفا 226 را 231 ث يتعقب 25.5 ساعة β − 231 با 232 ث 100.0% 1.405 × 10 10  ي ألفا 228 را 233 ث يتعقب 21.83 دقيقة β − 233 باسكال 234 ث يتعقب 24.1 د β − 234 باسكال
الفئة: الثوريوم منظر يتحدث يحرر | المراجع

الثوريوم هو عنصر كيميائي له الرمز Th والعدد الذري 90. الثوريوم هو معدن فضي خفيف ضعيف الإشعاع يتغير لونه إلى الرمادي الزيتوني عندما يتعرض للهواء، مكونًا ثاني أكسيد الثوريوم . وهو لين إلى حد ما وقابل للطرق وله نقطة انصهار عالية . الثوريوم هو أكتينيد موجب الشحنة تهيمن حالة الأكسدة +4 على كيمياءه . وهو شديد التفاعل ويمكن أن يشتعل في الهواء عند تقسيمه بدقة.

جميع نظائر الثوريوم المعروفة غير مستقرة. أكثر نظائر الثوريوم استقرارًا، ²³² Th ، له نصف عمر يبلغ 14.05 مليار سنة، أو ما يقرب من عمر الكون ؛ يتحلل ببطء شديد عن طريق تحلل ألفا ، ويبدأ سلسلة تحلل تسمى سلسلة الثوريوم التي تنتهي عند ²⁰⁸ Pb المستقر . على الأرض، الثوريوم واليورانيوم هما العنصران الوحيدان اللذان لا يوجد لهما نظائر مستقرة أو شبه مستقرة والتي لا تزال تحدث بشكل طبيعي بكميات كبيرة كعناصر بدائية . ^[أ] يُقدر أن الثوريوم أكثر وفرة بثلاث مرات من اليورانيوم في قشرة الأرض، ويتم تكريره بشكل أساسي من رمال المونازيت كمنتج ثانوي لاستخراج العناصر الأرضية النادرة .

تم اكتشاف الثوريوم في عام 1828 من قبل عالم المعادن الهواة النرويجي مورتن ثرين إسمارك وتم التعرف عليه من قبل الكيميائي السويدي يونس جاكوب بيرزيليوس ، الذي أطلق عليه اسم ثور ، إله الرعد والحرب الإسكندنافي ، بسبب قوته. ^[10] تم تطوير تطبيقاته الأولى في أواخر القرن التاسع عشر. تم الاعتراف بنشاط الثوريوم الإشعاعي على نطاق واسع خلال العقود الأولى من القرن العشرين. في النصف الثاني من القرن، تم استبدال الثوريوم في العديد من الاستخدامات بسبب المخاوف بشأن نشاطه الإشعاعي.

لا يزال الثوريوم يستخدم كعنصر سبائك في أقطاب اللحام TIG ولكن يتم استبداله ببطء في الميدان بتركيبات مختلفة. كما كان أيضًا مادة في البصريات الراقية والأجهزة العلمية، ويستخدم في بعض الأنابيب المفرغة للبث، وكمصدر للضوء في أغطية الغاز ، ولكن هذه الاستخدامات أصبحت هامشية. وقد تم اقتراحه كبديل لليورانيوم كوقود نووي في المفاعلات النووية ، وتم بناء العديد من مفاعلات الثوريوم . يستخدم الثوريوم أيضًا في تقوية المغنيسيوم ، وطلاء سلك التنغستن في المعدات الكهربائية، والتحكم في حجم حبيبات التنغستن في المصابيح الكهربائية ، والمباخر عالية الحرارة، والنظارات بما في ذلك عدسات الكاميرات والأجهزة العلمية. تشمل الاستخدامات الأخرى للثوريوم السيراميك المقاوم للحرارة، ومحركات الطائرات ، والمصابيح الكهربائية . استخدم علم المحيطات نسبة نظائر ²³¹ باسكال / ²³⁰ ثور لفهم المحيط القديم. ^[11]

الثوريوم هو معدن أكتينيدي مشع ناعم إلى حد ما، وشبه مغناطيسي ، ولونه فضي لامع ويمكن ثنيه أو تشكيله. في الجدول الدوري ، يقع على يمين الأكتينيوم ، وعلى يسار البروتكتينيوم ، وتحت السيريوم . الثوريوم النقي مطيل للغاية ، وكما هو الحال بالنسبة للمعادن، يمكن دحرجته على البارد ، وتشكيله ، وسحبه . ^[12] في درجة حرارة الغرفة، يكون للمعدن الثوريوم بنية بلورية مكعبة مركزها الوجه ؛ وله شكلان آخران، أحدهما عند درجة حرارة عالية (أكثر من 1360 درجة مئوية؛ مكعب مركزه الجسم) والآخر عند ضغط مرتفع (حوالي 100 جيجا باسكال؛ رباعي مركزه الجسم ). ^[12]

يبلغ معامل كتلة معدن الثوريوم (مقياس مقاومة ضغط المادة) 54  جيجا باسكال ، وهو نفس معامل القصدير (58.2 جيجا باسكال). يبلغ معامل كتلة الألومنيوم 75.2 جيجا باسكال؛ ويبلغ معامل كتلة النحاس 137.8 جيجا باسكال؛ ويبلغ معامل كتلة الفولاذ الصلب 160-169 جيجا باسكال. ^[13] الثوريوم صلب تقريبًا مثل الفولاذ اللين ، لذلك عند تسخينه يمكن لفه إلى صفائح وسحبه إلى سلك. ^[14]

الثوريوم كثيف بنحو النصف مثل اليورانيوم والبلوتونيوم وهو أصعب من كليهما. ^[14] يصبح فائق التوصيل تحت 1.4  كلفن . ^[12] نقطة انصهار الثوريوم البالغة 1750 درجة مئوية أعلى من كل من الأكتينيوم (1227 درجة مئوية) والبروتكتينيوم ( 1568 درجة مئوية). في بداية الفترة 7 ، من الفرانسيوم إلى الثوريوم، تزداد نقاط انصهار العناصر (كما هو الحال في الفترات الأخرى)، لأن عدد الإلكترونات غير الموضعية التي تساهم بها كل ذرة يزداد من واحد في الفرانسيوم إلى أربعة في الثوريوم، مما يؤدي إلى جذب أكبر بين هذه الإلكترونات وأيونات المعدن مع زيادة شحنتها من واحد إلى أربعة. بعد الثوريوم، هناك اتجاه هبوطي جديد في نقاط الانصهار من الثوريوم إلى البلوتونيوم ، حيث يزداد عدد إلكترونات f من حوالي 0.4 إلى حوالي 6: يرجع هذا الاتجاه إلى التهجين المتزايد للمدارات 5f و 6d وتكوين روابط اتجاهية مما يؤدي إلى هياكل بلورية أكثر تعقيدًا وترابط معدني ضعيف. ^{[14] [15]} (عدد إلكترونات f لمعدن الثوريوم ليس عددًا صحيحًا بسبب تداخل 5f-6d.) ^[15] من بين الأكتينيدات حتى الكاليفورنيوم ، والتي يمكن دراستها بكميات لا تقل عن مليجرام، يتمتع الثوريوم بأعلى نقاط انصهار وغليان وثاني أقل كثافة؛ فقط الأكتينيوم أخف وزنًا. نقطة غليان الثوريوم البالغة 4788 درجة مئوية هي خامس أعلى نقطة بين جميع العناصر ذات نقاط الغليان المعروفة. ^[ب]

تختلف خصائص الثوريوم بشكل كبير اعتمادًا على درجة الشوائب في العينة. عادةً ما تكون الشوائب الرئيسية هي ثاني أكسيد الثوريوم ThO ₂ ؛ حتى أن أنقى عينات الثوريوم تحتوي عادةً على حوالي عُشر بالمائة من ثاني أكسيد الكربون. ^[12] تعطي القياسات التجريبية لكثافته قيمًا تتراوح بين 11.5 و 11.66 جم / سم ³ : هذه أقل قليلاً من القيمة المتوقعة نظريًا البالغة 11.7 جم / سم ^{3 المحسوبة من} معلمات شبكة الثوريوم ، ربما بسبب الفراغات المجهرية التي تتشكل في المعدن عند صبه. ^[12] تقع هذه القيم بين قيم جيرانه الأكتينيوم (10.1 جم / سم ³ ) والبروتكتينيوم (15.4 جم / سم ³ ) ، وهي جزء من اتجاه عبر الأكتينيدات المبكرة. ^[12]

يمكن للثوريوم أن يشكل سبائك مع العديد من المعادن الأخرى. تعمل إضافة نسب صغيرة من الثوريوم على تحسين القوة الميكانيكية للمغنيسيوم ، وقد تم النظر في سبائك الثوريوم والألومنيوم كوسيلة لتخزين الثوريوم في مفاعلات الثوريوم النووية المستقبلية المقترحة. يشكل الثوريوم مخاليط يوتكتيكية مع الكروم واليورانيوم، وهو قابل للامتزاج تمامًا في كل من الحالة الصلبة والسائلة مع نظيره الأخف وزناً السيريوم. ^[12]

جميع العناصر باستثناء عنصرين حتى البزموت (العنصر 83) لها نظير مستقر عمليًا لجميع الأغراض ("مستقر كلاسيكيًا")، باستثناء التكنيشيوم والبروميثيوم (العنصران 43 و61). جميع العناصر من البولونيوم (العنصر 84) فصاعدًا مشعة بشكل يمكن قياسه . ^232Th هو أحد النويدتين بعد البزموت (الآخر هو ^238U ) اللتين لهما نصف عمر يقاس بمليارات السنين؛ يبلغ نصف عمره 14.05 مليار سنة، أي حوالي ثلاثة أضعاف عمر الأرض ، وأطول قليلاً من عمر الكون . أربعة أخماس الثوريوم الموجود عند تكوين الأرض قد نجا حتى الوقت الحاضر. ^{[17] [18] [19] 232Th} هو النظير الوحيد للثوريوم الموجود بكمية في الطبيعة. ^[17] يعزى استقراره إلى غلافه النووي المغلق الذي يحتوي على 142 نيوترونًا. ^{[20] [21]} يتمتع الثوريوم بتركيبة نظيرية أرضية مميزة، بوزن ذري 232.0377 ± 0.0004 . ^[2] إنه أحد العناصر المشعة الأربعة فقط (إلى جانب البزموت والبروتكتينيوم واليورانيوم) التي توجد بكميات كبيرة بما يكفي على الأرض لتحديد الوزن الذري القياسي. ^[2]

تكون نوى الثوريوم عرضة للتحلل ألفا لأن القوة النووية القوية لا تستطيع التغلب على التنافر الكهرومغناطيسي بين بروتوناتها. ^[22] يبدأ تحلل ألفا لـ ^{232 Th} سلسلة تحلل 4 n والتي تتضمن نظائر ذات رقم كتلة قابل للقسمة على 4 (ومن هنا جاء الاسم؛ ويُطلق عليها أيضًا سلسلة الثوريوم بعد سلفها). تبدأ هذه السلسلة من تحللات ألفا وبيتا المتتالية بتحلل ²³² Th إلى ²²⁸ Ra وتنتهي عند ²⁰⁸ Pb. ^[17] تحتوي أي عينة من الثوريوم أو مركباته على آثار من هذه البنات، وهي نظائر الثاليوم والرصاص والبزموت والبولونيوم والرادون والراديوم والأكتينيوم . [ ^{17] يمكن تنقية عينات الثوريوم الطبيعية كيميائيًا لاستخراج} النويدات البنت المفيدة، مثل ²¹² Pb، والتي تستخدم في الطب النووي لعلاج السرطان . ^{[23] [24] يمكن أيضًا استخدام 227} Th (مصدر ألفا بنصف عمر 18.68 يومًا) في علاجات السرطان مثل علاجات ألفا المستهدفة . ^{[25] [26] [27] يخضع 232} Th أيضًا في حالات نادرة جدًا للانشطار التلقائي بدلاً من تحلل ألفا، وقد ترك دليلاً على حدوث ذلك في معادنه (على شكل غاز زينون محاصر يتشكل كمنتج انشطار)، ولكن نصف العمر الجزئي لهذه العملية كبير جدًا عند أكثر من 10 ²¹  عامًا ويسود تحلل ألفا. ^{[28] [29]}

في المجموع، تم توصيف 32 نظيرًا مشعًا ، والتي تتراوح في العدد الكتلي من 207 ^[30] إلى 238. ^[28] بعد ²³² Th، فإن أكثرها استقرارًا (مع نصف عمر كل منها) هي ²³⁰ Th (75380 عامًا)، و ²²⁹ Th (7917 عامًا)، و ²²⁸ Th (1.92 عامًا)، و ²³⁴ Th (24.10 يومًا)، و ²²⁷ Th (18.68 يومًا). توجد كل هذه النظائر في الطبيعة كنظائر مشعة أثرية بسبب وجودها في سلاسل اضمحلال ²³² Th و ²³⁵ U و ²³⁸ U و ²³⁷ Np : انقرض آخرها منذ فترة طويلة في الطبيعة بسبب نصف عمره القصير (2.14 مليون سنة)، ولكن يتم إنتاجه باستمرار في آثار دقيقة من التقاط النيوترونات في خامات اليورانيوم. جميع نظائر الثوريوم المتبقية لها عمر نصف أقل من ثلاثين يومًا وأغلبها لها عمر نصف أقل من عشر دقائق. ^{[17] يحدث 233} Th (عمر النصف 22 دقيقة) بشكل طبيعي نتيجة لتنشيط النيوترونات لـ ²³² Th الطبيعي. ^{[31] لم يتم ملاحظة 226 Th (عمر النصف 31 دقيقة) في الطبيعة بعد، ولكن يمكن إنتاجه من خلال} تحلل بيتا المزدوج الذي لم يتم ملاحظته بعد لـ ²²⁶ Ra الطبيعي . ^[32]

في مياه البحار العميقة، يشكل النظير ²³⁰ Th ما يصل إلى0.02% من الثوريوم الطبيعي. ^[8] وذلك لأن العنصر الأصلي ²³⁸ U قابل للذوبان في الماء، ولكن ²³⁰ Th غير قابل للذوبان ويترسب في الرواسب. يمكن تنقية خامات اليورانيوم ذات تركيزات الثوريوم المنخفضة لإنتاج عينات ثوريوم بحجم جرام، أكثر من ربعها هو نظير ²³⁰ Th، حيث أن ²³⁰ Th هو أحد بنات ²³⁸ U. ^[28] أعاد الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC) تصنيف الثوريوم كعنصر ثنائي النوكلي في عام 2013؛ كان يُعتبر سابقًا عنصرًا أحادي النواة . ^[33]

يحتوي الثوريوم على ثلاثة متزامرات نووية معروفة (أو حالات مستقرة)، ^216m1 Th، و ^216m2 Th، و ^229m Th. يمتلك ^229m Th أقل طاقة إثارة معروفة لأي متزامر، ^[34] تم قياسها لتكون7.6 ± 0.5 إلكترون فولت . هذا منخفض جدًا لدرجة أنه عندما يخضع للتحول المتماثل ، يكون الإشعاع غاما المنبعث في نطاق الأشعة فوق البنفسجية . ^{[35] [36] [ج]} يتم التحقيق في الانتقال النووي من ²²⁹ ثور إلى ^{229 م ثور من أجل} ساعة نووية . ^[36]

النظائر المختلفة للثوريوم متطابقة كيميائيًا، ولكنها تختلف قليلاً في خصائصها الفيزيائية: على سبيل المثال، من المتوقع أن تكون كثافة ²²⁸ Th و ²²⁹ Th و ²³⁰ Th و ^{232 Th النقية على التوالي 11.5 و11.6 و11.6 و11.7 جم/سم 3} . ^[38] ومن المتوقع أن يكون النظير ²²⁹ Th قابلاً للانشطار بكتلة حرجة عارية تبلغ 2839 كجم، على الرغم من أن هذه القيمة قد تنخفض إلى 994 كجم باستخدام عاكسات الفولاذ. ^{[38] [د] 232} Th غير قابل للانشطار، ولكنه خصب لأنه يمكن تحويله إلى ²³³ U قابل للانشطار عن طريق التقاط النيوترون وتحلل بيتا اللاحق. ^{[38] [39]}

تتضمن طريقتان للتأريخ الإشعاعي نظائر الثوريوم: تأريخ اليورانيوم-الثوريوم ، استنادًا إلى تحلل ²³⁴ U إلى ²³⁰ Th، وتأريخ الأيونيوم-الثوريوم ، والذي يقيس نسبة ²³² Th إلى ²³⁰ Th. ^[هـ] تعتمد هذه الطرق على حقيقة أن ²³² Th هو نظير مشع بدائي، ولكن ²³⁰ Th يحدث فقط كمنتج تحلل وسيط في سلسلة تحلل ²³⁸ U. ^[40] تأريخ اليورانيوم-الثوريوم هو عملية قصيرة المدى نسبيًا بسبب نصف العمر القصير لـ ²³⁴ U و ²³⁰ Th بالنسبة لعمر الأرض: كما أنها مصحوبة بعملية شقيقة تتضمن تحلل ألفا لـ ²³⁵ U إلى ^{231 Th، والذي يصبح بسرعة كبيرة 231} Pa الأطول عمرًا ، وغالبًا ما تستخدم هذه العملية للتحقق من نتائج تأريخ اليورانيوم-الثوريوم. يستخدم تأريخ اليورانيوم والثوريوم بشكل شائع لتحديد عمر مواد كربونات الكالسيوم مثل الكهوف أو المرجان ، لأن اليورانيوم أكثر قابلية للذوبان في الماء من الثوريوم والبروتكتينيوم، اللذين يترسبان بشكل انتقائي في رواسب قاع المحيط ، حيث يتم قياس نسبهما. يبلغ مدى المخطط عدة مئات الآلاف من السنين. ^{[40] [41]} تأريخ الأيونيوم والثوريوم هو عملية ذات صلة، تستغل عدم قابلية الثوريوم للذوبان (كل من ²³² Th و ²³⁰ Th) وبالتالي وجوده في رواسب المحيط لتأريخ هذه الرواسب عن طريق قياس نسبة ²³² Th إلى ²³⁰ Th. ^{[42] [43]} تفترض كل من طريقتي التأريخ هذه أن نسبة ²³⁰ ثوريوم إلى ²³² ثوريوم ثابتة خلال الفترة التي تشكلت فيها طبقة الرواسب، وأن الرواسب لم تكن تحتوي بالفعل على الثوريوم قبل المساهمات من تحلل اليورانيوم، وأن الثوريوم لا يمكن أن يهاجر داخل طبقة الرواسب. ^{[42] [43]}

تحتوي ذرة الثوريوم على 90 إلكترونًا، أربعة منها إلكترونات تكافؤ . تتوفر نظريًا أربعة مدارات ذرية لتشغلها الإلكترونات التكافؤية: 5f و6d و7s و7p. ^[44] وعلى الرغم من موقع الثوريوم في الكتلة f من الجدول الدوري، إلا أنه يتمتع بتكوين إلكتروني شاذ [Rn]6d ² 7s ² في الحالة الأساسية، حيث تكون الأغلفة الفرعية 5f و6d في الأكتينيدات المبكرة قريبة جدًا في الطاقة، حتى أكثر من الأغلفة الفرعية 4f و5d في اللانثانيدات: تكون أغلفة الثوريوم الفرعية 6d أقل في الطاقة من أغلفة 5f، لأن أغلفة 5f ليست محمية جيدًا بالأغلفة الفرعية 6s و6p الممتلئة وتكون غير مستقرة. يرجع هذا إلى التأثيرات النسبية ، والتي تصبح أقوى بالقرب من أسفل الجدول الدوري، وتحديدًا تفاعل الدوران النسبي والمدار . يؤدي التقارب في مستويات الطاقة لمستويات الطاقة 5f و6d و7s للثوريوم إلى فقدان الثوريوم دائمًا تقريبًا لجميع الإلكترونات الأربعة للتكافؤ والوجود في أعلى حالة أكسدة ممكنة له وهي +4. وهذا يختلف عن نظيره اللانثانيدي السيريوم، حيث تكون +4 أيضًا أعلى حالة ممكنة، ولكن +3 تلعب دورًا مهمًا وهي أكثر استقرارًا. الثوريوم أكثر تشابهًا مع المعادن الانتقالية الزركونيوم والهافنيوم منه مع السيريوم في طاقات التأين وإمكانات الأكسدة والاختزال، وبالتالي أيضًا في كيميائه: هذا السلوك الشبيه بالمعادن الانتقالية هو القاعدة في النصف الأول من سلسلة الأكتينيدات، من الأكتينيوم إلى الأمريسيوم. ^{[45] [46] [47]}

على الرغم من التكوين الإلكتروني الشاذ لذرات الثوريوم الغازية، يُظهر الثوريوم المعدني مشاركة كبيرة في 5f. يجب أن تكون الحالة المعدنية الافتراضية للثوريوم التي لها تكوين [Rn]6d ² 7s ² مع مدارات 5f أعلى من مستوى فيرمي سداسية الشكل مضغوطة مثل عناصر المجموعة 4 التيتانيوم والزركونيوم والهافنيوم، وليس مكعبًا مركزيًا كما هو الحال في الواقع. لا يمكن تفسير البنية البلورية الفعلية إلا عند استدعاء حالات 5f، مما يثبت أن الثوريوم من الناحية المعدنية أكتينيد حقيقي. ^[15]

مركبات الثوريوم الرباعية التكافؤ عادة ما تكون عديمة اللون أو صفراء، مثل مركبات الفضة أو الرصاص، حيث لا يحتوي أيون Th ^{4+ على إلكترونات 5f أو 6d. [14]} وبالتالي فإن كيمياء الثوريوم هي إلى حد كبير كيمياء معدن موجب كهربائيًا يشكل أيونًا واحدًا مضادًا للمغناطيسية بتكوين غاز نبيل مستقر، مما يشير إلى تشابه بين الثوريوم وعناصر المجموعة الرئيسية للكتلة s. ^{[48] [f]} الثوريوم واليورانيوم هما أكثر العناصر المشعة التي تم التحقيق فيها لأن نشاطهما الإشعاعي منخفض بما يكفي لعدم الحاجة إلى معالجة خاصة في المختبر. ^[49]

الثوريوم هو معدن شديد التفاعلية والإيجابية الكهربائية. مع إمكانية اختزال قياسية تبلغ -1.90 فولت لزوج Th ⁴⁺ /Th، فهو أكثر إيجابية كهربائية إلى حد ما من الزركونيوم أو الألومنيوم. ^[50] يمكن أن يُظهر معدن الثوريوم المقسم بدقة خاصية الاشتعال التلقائي ، حيث يشتعل تلقائيًا في الهواء. ^[12] عند تسخينه في الهواء، تشتعل لفات الثوريوم وتحترق بضوء أبيض لامع لإنتاج ثاني أكسيد الكربون. بشكل عام، يكون تفاعل الثوريوم النقي مع الهواء بطيئًا، على الرغم من أن التآكل قد يحدث بعد عدة أشهر؛ معظم عينات الثوريوم ملوثة بدرجات متفاوتة من ثاني أكسيد الكربون، مما يسرع التآكل بشكل كبير. ^[12] تفقد هذه العينات بريقها ببطء، وتصبح رمادية وأخيرًا سوداء على السطح. ^[12]

عند درجة الحرارة والضغط القياسيين ، يتعرض الثوريوم للهجوم ببطء بواسطة الماء، ولكنه لا يذوب بسهولة في معظم الأحماض الشائعة، باستثناء حمض الهيدروكلوريك ، حيث يذوب تاركًا بقايا سوداء غير قابلة للذوبان من ThO(OH,Cl)H. ^{[12] [51]} يذوب في حمض النيتريك المركز الذي يحتوي على كمية صغيرة من أيونات الفلوريد أو السيليكات الحفزية ؛ ^{[12] [52]} إذا لم تكن هذه الأيونات موجودة، يمكن أن يحدث التخميل بواسطة النترات، كما هو الحال مع اليورانيوم والبلوتونيوم. ^{[12] [53] [54]}

يمكن تحضير معظم المركبات الثنائية للثوريوم مع اللافلزات عن طريق تسخين العناصر معًا. ^[55] في الهواء، يحترق الثوريوم لتكوين ThO ₂ ، الذي له بنية الفلوريت . ^[56] ثاني أكسيد الثوريوم مادة مقاومة للحرارة ، مع أعلى نقطة انصهار (3390 درجة مئوية) من أي أكسيد معروف. ^[57] إنه ماص للرطوبة إلى حد ما ويتفاعل بسهولة مع الماء والعديد من الغازات؛ ^[58] يذوب بسهولة في حمض النيتريك المركز في وجود الفلوريد. ^[59]

عند تسخينه في الهواء، يصدر ثاني أكسيد الثوريوم ضوءًا أزرق مكثفًا؛ يصبح الضوء أبيضًا عندما يختلط ThO ₂ مع نظيره الأخف ثاني أكسيد السيريوم ( CeO ₂ ، ceria): هذا هو الأساس لتطبيقه الشائع سابقًا في عباءات الغاز . ^[58] اللهب ليس ضروريًا لهذا التأثير: في عام 1901، اكتُشف أن عباءة غاز ويلسباخ الساخنة (باستخدام ThO ₂ مع 1٪ CeO ₂ ) ظلت في "توهج كامل" عند تعرضها لمزيج بارد غير مشتعل من الغاز القابل للاشتعال ^{[ which؟ ]} والهواء. ^[60] الضوء المنبعث من ثاني أكسيد الثوريوم أعلى في الطول الموجي من انبعاث الجسم الأسود المتوقع من التوهج عند نفس درجة الحرارة، وهو تأثير يسمى التلألؤ الشمعي . يحدث ذلك لأن ThO ₂  : Ce يعمل كمحفز لإعادة تركيب الجذور الحرة التي تظهر بتركيز عالٍ في اللهب، والذي يؤدي إثارته إلى إطلاق كميات كبيرة من الطاقة. إن إضافة 1% من ثاني أكسيد السيريوم، كما هو الحال في أغطية الغاز، يزيد من التأثير عن طريق زيادة الانبعاثية في المنطقة المرئية من الطيف؛ ولكن لأن السيريوم، على عكس الثوريوم، يمكن أن يحدث في حالات أكسدة متعددة، فإن شحنته وبالتالي انبعاثيته المرئية سوف تعتمد على المنطقة الموجودة في اللهب الذي يوجد فيه (حيث تختلف هذه المناطق في تركيبها الكيميائي وبالتالي مدى أكسدتها أو اختزالها). ^[60]

من المعروف أيضًا أن العديد من الكالكوجينيدات الثنائية للثوريوم والأوكسيكالكوجينيدات مع الكبريت والسيلينيوم والتيلوريوم . ^[61]

جميع هاليدات الثوريوم الأربعة معروفة، وكذلك بعض البروميدات واليوديدات منخفضة التكافؤ: ^[62] هاليدات الرباعية هي مركبات استرطابية منسقة بثمانية تذوب بسهولة في المذيبات القطبية مثل الماء. ^[63] العديد من أيونات البولي هاليدات ذات الصلة معروفة أيضًا. ^[62] يمتلك رباعي فلوريد الثوريوم بنية بلورية أحادية الميل مثل تلك الموجودة في رباعي فلوريد الزركونيوم ورباعي فلوريد الهافنيوم ، حيث يتم تنسيق أيونات Th ⁴⁺ مع أيونات F ⁻ في مناشير مضادة مربعة مشوهة إلى حد ما . ^[62] تمتلك هاليدات الرباعية الأخرى بدلاً من ذلك هندسة اثني عشرية السطوح. ^[63] يمكن أيضًا تحضير اليوديدات السفلية ThI ₃ (الأسود) و ThI ₂ (الذهبي اللون) عن طريق اختزال رباعي اليوديد باستخدام معدن الثوريوم: فهي لا تحتوي على Th(III) وTh(II)، ولكنها تحتوي بدلاً من ذلك على Th ⁴⁺ ويمكن صياغتها بشكل أكثر وضوحًا على هيئة مركبات إلكترودية . ^[62] تُعرف العديد من هاليدات متعددات النوى التي تحتوي على المعادن القلوية ، الباريوم والثاليوم والأمونيوم بفلوريدات وكلوريدات وبروميدات الثوريوم. ^[62] على سبيل المثال، عند معالجتها بفلوريد البوتاسيوم وحمض الهيدروفلوريك ، تشكل Th ⁴⁺ الأنيون المعقد [ThF ₆ ] ²⁻ (هيكسافلوروثورات (IV))، والذي يترسب كملح غير قابل للذوبان، K ₂ [ThF ₆ ] (هيكسافلوروثورات البوتاسيوم (IV)). ^[52]

تعد بوريدات الثوريوم وكربيداته وسيليكيداته ونتريداته مواد مقاومة للحرارة، مثل اليورانيوم والبلوتونيوم، وبالتالي حظيت بالاهتمام كوقود نووي محتمل . [55] تشكل جميع النيتروجينات الأربعة الأثقل (الفوسفور والزرنيخ والأنتيمون والبزموت ) ^أيضًا مركبات ثوريوم ثنائية . كما تُعرف أيضًا مركبات الثوريوم الجرمانيدية. ^[64] يتفاعل الثوريوم مع الهيدروجين لتكوين هيدريدات الثوريوم ThH ₂ و Th ₄ H ₁₅ ، والأخير منها موصل فائق أقل من 7.5-8 كلفن؛ في درجة الحرارة والضغط القياسيين، يوصل الكهرباء مثل المعدن. ^[65] الهيدريدات غير مستقرة حرارياً وتتحلل بسهولة عند تعرضها للهواء أو الرطوبة. ^[66]

في المحلول المائي الحمضي، يوجد الثوريوم كأيون مائي رباعي الإيجابية [Th(H ₂ O) ₉ ] ⁴⁺ ، والذي له هندسة جزيئية منشورية ثلاثية الرؤوس : ^{[67] [68]} عند درجة حموضة < 3، تهيمن هذه الكاتيون على محاليل أملاح الثوريوم. ^[67] أيون Th ⁴⁺ هو الأكبر بين أيونات الأكتينيدات رباعية الإيجابية، واعتمادًا على رقم التنسيق يمكن أن يكون له نصف قطر يتراوح بين 0.95 و1.14 Å. ^[67] إنه حمضي للغاية بسبب شحنته العالية، أقوى قليلاً من حمض الكبريتيك : وبالتالي يميل إلى الخضوع للتحلل المائي والبلمرة (وإن كان بدرجة أقل من Fe ³⁺ )، بشكل أساسي إلى [Th ₂ (OH) ₂ ] ⁶⁺ في المحاليل ذات الرقم الهيدروجيني 3 أو أقل، ولكن في المحاليل الأكثر قلوية تستمر البلمرة حتى يتشكل هيدروكسيد الجيلاتين Th (OH) ₄ ويترسب (على الرغم من أن التوازن قد يستغرق أسابيع للوصول إليه، لأن البلمرة عادة ما تتباطأ قبل الترسيب). ^[69] كحمض لويس صلب ، يفضل Th ⁴⁺ الربيطة الصلبة مع ذرات الأكسجين كمانحين: تكون المعقدات مع ذرات الكبريت كمانحين أقل استقرارًا وأكثر عرضة للتحلل المائي. ^[45]

الأرقام التنسيقية العالية هي القاعدة للثوريوم بسبب حجمه الكبير. كان خماسي هيدرات نترات الثوريوم أول مثال معروف للرقم التنسيقي 11، ورباعي هيدرات الأكسالات له الرقم التنسيقي 10، والبوروهيدريد (تم تحضيره لأول مرة في مشروع مانهاتن ) له الرقم التنسيقي 14. ^[69] تشتهر أملاح الثوريوم هذه بذوبانها العالي في الماء والمذيبات العضوية القطبية. ^[14]

العديد من مركبات الثوريوم غير العضوية الأخرى ذات الأنيونات متعددة الذرات معروفة، مثل البيركلورات ، والكبريتات ، والكبريتيت ، والنترات، والكربونات، والفوسفات ، والفانادات ، والموليبدات ، والكرومات ، وأشكالها المائية. ^[70] وهي مهمة في تنقية الثوريوم والتخلص من النفايات النووية، ولكن معظمها لم يتم توصيفها بالكامل بعد، وخاصة فيما يتعلق بخصائصها البنيوية. ^[70] على سبيل المثال، يتم إنتاج نترات الثوريوم عن طريق تفاعل هيدروكسيد الثوريوم مع حمض النيتريك: فهو قابل للذوبان في الماء والكحول وهو وسيط مهم في تنقية الثوريوم ومركباته. ^[70] تكون معقدات الثوريوم مع الربائط العضوية، مثل الأكسالات ، والسيترات ، وإيديتات ، أكثر استقرارًا. في المياه الطبيعية المحتوية على الثوريوم، توجد معقدات الثوريوم العضوي عادةً بتركيزات أعلى بكثير من المعقدات غير العضوية، حتى عندما تكون تركيزات الربائط غير العضوية أكبر بكثير من تركيزات الربائط العضوية. ^[67]

في يناير 2021، لوحظت الرائحة العطرية في مجموعة أنيون معدنية كبيرة تتكون من 12 ذرة بزموت مثبتة بواسطة كاتيون ثوريوم مركزي. ^[71] وقد ثبت أن هذا المركب مستقر بشكل مدهش، على عكس العديد من مجموعات المعادن العطرية المعروفة سابقًا .

ركزت معظم الأعمال على مركبات الثوريوم العضوي على معقدات سيكلوبنتادينيل وسيكلوكتاتتراينيل . مثل العديد من الأكتينيدات المبكرة والمتوسطة (حتى الأمريسيوم ، ومن المتوقع أيضًا بالنسبة للكوريوم ) ، يشكل الثوريوم معقد سيكلوكتاتتراينيد: Th(C ₈ H ₈ ) ₂ الأصفر ، الثوروسين . وهو متماثل مع مركب اليورانيوم التناظري الأكثر شهرة يورانوسين . ^[72] يمكن تحضيره عن طريق تفاعل K ₂ C ₈ H ₈ مع رباعي كلوريد الثوريوم في رباعي هيدروفوران (THF) عند درجة حرارة الجليد الجاف ، أو عن طريق تفاعل رباعي فلوريد الثوريوم مع MgC ₈ H _8. ^[72] وهو غير مستقر في الهواء ويتحلل في الماء أو عند 190 درجة مئوية . ^{[72] تُعرف أيضًا} مركبات نصف الساندويتش ، مثل (η ⁸ -C ₈ H ₈ )ThCl ₂ (THF) ₂ ، الذي له بنية كرسي البيانو ويتم تصنيعه عن طريق تفاعل الثوريوسين مع رباعي كلوريد الثوريوم في رباعي هيدرو الفوران. ^[45]

أبسط أنواع سيكلوبنتادينيل هي Th(C ₅ H ₅ ) ₃ و Th(C ₅ H ₅ ) ₄ : العديد من المشتقات معروفة. الأول (الذي له شكلين، أحدهما أرجواني والآخر أخضر) ^[72] هو مثال نادر للثوريوم في حالة الأكسدة الرسمية +3؛ ^[73] تحدث حالة الأكسدة الرسمية +2 في المشتق. ^[74] يتم تحضير مشتق الكلوريد [Th(C ₅ H ₅ ) ₃ Cl] عن طريق تسخين رباعي كلوريد الثوريوم باستخدام KC ₅ H ₅ المحدد (يمكن أيضًا استخدام سيكلوبنتادينيل فلزية أحادية التكافؤ أخرى). يتم تحضير مشتقات الألكيل والأريل من مشتق الكلوريد وقد تم استخدامها لدراسة طبيعة الرابطة سيجما بين Th –C . ^[73]

لم تتم دراسة مركبات الثوريوم العضوي الأخرى جيدًا. يُعرف رباعي بنزيل الثوريوم، Th(CH ₂ C ₆ H ₅ ) ₄ ، ورباعي أليثوريوم، Th(CH ₂ CH=CH ₂ ) ₄ ، لكن لم يتم تحديد بنيتهما. يتحللان ببطء في درجة حرارة الغرفة. يشكل الثوريوم أنيونًا منشوريًا ثلاثي الزوايا أحادي الغطاء [Th(CH ₃ ) ₇ ] ³⁻ ، ثورات هيبتاميثيل (IV)، والذي يشكل الملح [Li(tmeda)] ₃ [Th(CH ₃ ) ₇ ] (tmeda = (CH ₃ ) ₂ NCH ₂ CH ₂ N(CH ₃ ) ₂ ). على الرغم من أن مجموعة ميثيل واحدة مرتبطة فقط بذرة الثوريوم (مسافة Th-C 257.1 بيكومتر) وتربط المجموعات الست الأخرى ذرات الليثيوم والثوريوم (مسافة Th-C 265.5-276.5 بيكومتر)، إلا أنها تتصرف بشكل متكافئ في المحلول. رباعي ميثيل الثوريوم، Th(CH ₃ ) ₄ ، غير معروف، ولكن نواتج إضافته يتم تثبيتها بواسطة ربيطات الفوسفين . ^[45]

²³² Th هو نواة بدائية، حيث كانت موجودة في شكلها الحالي لأكثر من عشرة مليارات سنة؛ وقد تشكلت خلال عملية r ، والتي ربما تحدث في المستعرات العظمى واندماج النجوم النيوترونية . وقد تسببت هذه الأحداث العنيفة في تشتيتها عبر المجرة. ^{[75] [76]} يرمز الحرف "r" إلى "التقاط النيوترونات السريع"، ويحدث في المستعرات العظمى المنهارة، حيث تلتقط نوى البذور الثقيلة مثل ⁵⁶ Fe النيوترونات بسرعة، وتصطدم بخط تنقيط النيوترونات ، حيث يتم التقاط النيوترونات بشكل أسرع بكثير مما يمكن للنويدات الناتجة أن تتحلل بيتا مرة أخرى نحو الاستقرار. التقاط النيوترونات هو الطريقة الوحيدة للنجوم لتوليف عناصر تتجاوز الحديد بسبب حواجز كولومب المتزايدة التي تجعل التفاعلات بين الجسيمات المشحونة صعبة عند الأعداد الذرية العالية وحقيقة أن الاندماج بعد ⁵⁶ Fe ماص للحرارة . ^[77] بسبب الخسارة المفاجئة للاستقرار بعد ²⁰⁹ Bi، فإن عملية r هي العملية الوحيدة للتخليق النووي النجمي التي يمكنها إنشاء الثوريوم واليورانيوم؛ جميع العمليات الأخرى بطيئة للغاية وتتحلل النوى المتوسطة ألفا قبل أن تلتقط ما يكفي من النيوترونات للوصول إلى هذه العناصر. ^{[75] [78] [79]}

في الكون، يعد الثوريوم من أندر العناصر البدائية في المرتبة 77 من حيث الوفرة الكونية ^{[75] [80]} لأنه أحد العنصرين اللذين لا يمكن إنتاجهما إلا في عملية r (الآخر هو اليورانيوم)، وأيضًا لأنه كان يتحلل ببطء منذ لحظة تكوينه. العناصر البدائية الوحيدة الأكثر ندرة من الثوريوم هي الثوليوم واللوتيتيوم والتنتالوم والرينيوم ، وهي العناصر ذات الأرقام الفردية قبل الذروة الثالثة لوفرة عملية r حول معادن مجموعة البلاتين الثقيلة، بالإضافة إلى اليورانيوم. ^{[75] [77] [ز]} في الماضي البعيد، تم إثراء وفرة الثوريوم واليورانيوم عن طريق تحلل نظائر البلوتونيوم والكوريوم، وتم إثراء الثوريوم بالنسبة لليورانيوم عن طريق تحلل ²³⁶ U إلى ²³² Th والنضوب الطبيعي لـ ²³⁵ U، ولكن هذه المصادر تحللت منذ فترة طويلة ولم تعد تساهم. ^[81]

في قشرة الأرض، الثوريوم أكثر وفرة بكثير: بوفرة 8.1 جرام/ طن ، فهو أحد أكثر العناصر الثقيلة وفرة، تقريبًا بنفس وفرة الرصاص (13 جرام/طن) وأكثر وفرة من القصدير (2.1 جرام/طن). ^[82] وذلك لأن الثوريوم من المرجح أن يشكل معادن أكسيد لا تغرق في اللب؛ وهو مصنف على أنه محب للصخور وفقًا لتصنيف جولدشميت ، مما يعني أنه يوجد عمومًا متحدًا مع الأكسجين. كما أن مركبات الثوريوم الشائعة ضعيفة الذوبان في الماء. وبالتالي، على الرغم من أن العناصر المقاومة للحرارة لها نفس الوفرة النسبية في الأرض كما هو الحال في النظام الشمسي ككل، إلا أن الثوريوم أكثر سهولة في الوصول إليه من معادن مجموعة البلاتين الثقيلة في القشرة. ^[83]

الثوريوم الطبيعي هو عادة نقي تقريبًا ²³² Th، وهو أطول نظائر الثوريوم عمرًا وأكثرها استقرارًا، وله نصف عمر مماثل لعمر الكون. ^[28] يعد تحلله الإشعاعي أكبر مساهم منفرد في الحرارة الداخلية للأرض ؛ أما المساهمون الرئيسيون الآخرون فهم النويدات المشعة البدائية الأقصر عمرًا، وهي ²³⁸ U و ⁴⁰ K و ²³⁵ U بترتيب تنازلي لمساهمتها. (في وقت تكوين الأرض، ساهمت ⁴⁰ K و ²³⁵ U أكثر بكثير بحكم نصف عمرها القصير، لكنها تحللت بشكل أسرع، مما ترك مساهمة ²³² Th و ²³⁸ U هي السائدة.) ^[88] يفسر تحلله الانخفاض التدريجي لمحتوى الثوريوم في الأرض: يحتوي الكوكب حاليًا على حوالي 85٪ من الكمية الموجودة عند تكوين الأرض. ^[57] النظائر الطبيعية الأخرى للثوريوم أقصر عمرًا بكثير؛ من بينها، يمكن اكتشاف ^{230 Th فقط عادةً، والذي يحدث في} حالة توازن علماني مع نظير الثوريوم الأصلي ²³⁸ U، ويشكل ما لا يزيد عن 0.04% من الثوريوم الطبيعي. ^{[28] [ح]}

يوجد الثوريوم فقط كمكون ثانوي لمعظم المعادن، ولهذا السبب كان يُعتقد سابقًا أنه نادر. ^{[90] [91]} في الواقع، إنه العنصر السابع والثلاثين الأكثر وفرة في قشرة الأرض بوفرة 12 جزءًا في المليون. ^[92] في الطبيعة، يوجد الثوريوم في حالة الأكسدة +4، جنبًا إلى جنب مع اليورانيوم (IV)، والزركونيوم (IV)، والهافنيوم (IV)، والسيريوم (IV)، وأيضًا مع السكانديوم والإتريوم واللانثانيدات الثلاثية التكافؤ التي لها أقطار أيونية مماثلة . [ 90 ^] بسبب النشاط الإشعاعي للثوريوم، غالبًا ما تكون المعادن التي تحتوي عليه ميتاميكت (غير متبلورة)، حيث تضررت بنيتها البلورية بسبب الإشعاع ألفا الناتج عن الثوريوم. ^[93] أحد الأمثلة المتطرفة هو الإيكانيت ( Ca,Fe,Pb) ₂ (Th,U)Si8O20 _، والذي لا يوجد تقريبًا في صورة غير ميتاميكت بسبب الثوريوم الذي يحتويه. [ ₉₄ ^]

المونازيت (فوسفات العناصر الأرضية النادرة بشكل أساسي) هو المصدر التجاري الأكثر أهمية للثوريوم لأنه يوجد في رواسب كبيرة في جميع أنحاء العالم، وخاصة في الهند وجنوب إفريقيا والبرازيل وأستراليا وماليزيا . ويحتوي على حوالي 2.5٪ ثوريوم في المتوسط، على الرغم من أن بعض الرواسب قد تحتوي على ما يصل إلى 20٪. ^{[90] [95]} المونازيت هو معدن غير تفاعلي كيميائيًا يوجد على شكل رمل أصفر أو بني؛ تجعل تفاعليته المنخفضة من الصعب استخراج الثوريوم منه. ^{[90] يمكن أن يحتوي} ألانيت (سيليكات-هيدروكسيدات المعادن المختلفة بشكل أساسي) على 0.1-2٪ ثوريوم والزركون ( سيليكات الزركونيوم _بشكل أساسي ، ZrSiO4 ) حتى 0.4٪ ثوريوم. ^[90]

يوجد ثاني أكسيد الثوريوم كمعدن نادر هو الثوريانيت . ونظرًا لكونه متماثل النمط مع ثاني أكسيد اليورانيوم ، يمكن لهذين ثاني أكسيد الأكتينيد الشائعين تكوين محاليل الحالة الصلبة ويتغير اسم المعدن وفقًا لمحتوى ThO _2. ^{[90] [i] يحتوي} الثوريت (سيليكات الثوريوم بشكل أساسي، ThSiO ₄ )، أيضًا على نسبة عالية من الثوريوم وهو المعدن الذي تم اكتشاف الثوريوم فيه لأول مرة. ^[90] في معادن سيليكات الثوريوم، يكون Th ⁴⁺ و SiO 4-4غالبًا ما يتم استبدال الأيونات بـ M ³⁺ (حيث M = Sc أو Y أو Ln) والفوسفات ( PO3-4) الأيونات على التوالي. ^[90] ونظرًا لعدم قابلية ثاني أكسيد الثوريوم للذوبان بشكل كبير، لا ينتشر الثوريوم عادةً بسرعة عبر البيئة عند إطلاقه. أيون الثوريوم ⁴⁺ قابل للذوبان، وخاصة في التربة الحمضية، وفي مثل هذه الظروف يمكن أن يكون تركيز الثوريوم أعلى. ^[57]

في عام 1815، قام الكيميائي السويدي يونس جاكوب بيرزيليوس بتحليل عينة غير عادية من الغادولينيت من منجم نحاس في فالون ، وسط السويد. لاحظ آثارًا مشبعة لمعادن بيضاء، افترض بحذر أنها تراب ( أكسيد في التسمية الكيميائية الحديثة) لعنصر غير معروف. كان بيرزيليوس قد اكتشف بالفعل عنصرين، السيريوم والسيلينيوم ، لكنه ارتكب خطأ علنيًا ذات مرة، حيث أعلن عن عنصر جديد، الغاهنيوم ، والذي تبين أنه أكسيد الزنك . ^[97] أطلق بيرزيليوس بشكل خاص على العنصر المفترض اسم "الثوريوم" في عام 1817 ^[98] وأكسيده المفترض "ثورينا" على اسم ثور ، إله الرعد الإسكندنافي . ^[99] في عام 1824، بعد اكتشاف المزيد من الرواسب من نفس المعدن في فيست-أغدر ، النرويج، تراجع عن نتائجه، حيث ثبت أن المعدن (الذي سمي لاحقًا زينوتيم ) يتكون في الغالب من فوسفات الإيتريوم . ^{[39] [97] [100] [101]}

في عام 1828، وجد مورتن ثرين إسمارك معدنًا أسود في جزيرة لوفويا ، مقاطعة تيليمارك ، النرويج. كان كاهنًا نرويجيًا وعالم معادن هاوٍ درس المعادن في تيليمارك، حيث عمل قسيسًا . كان يرسل عادةً العينات الأكثر إثارة للاهتمام، مثل هذه، إلى والده، ينس إسمارك ، عالم معادن مشهور وأستاذ علم المعادن والجيولوجيا في جامعة فريدريك الملكية في كريستيانيا (تسمى اليوم أوسلو ). ^[102] قرر إسمارك الأكبر أنه ليس معدنًا معروفًا وأرسل عينة إلى بيرزيليوس للفحص. قرر بيرزيليوس أنها تحتوي على عنصر جديد. ^[39] نشر نتائجه في عام 1829، بعد عزل عينة غير نقية عن طريق اختزال K[ThF ₅ ] (خماسي فلورو ثورات البوتاسيوم (IV)) بمعدن البوتاسيوم . ^{[103] [104] [105]} أعاد بيرزيليوس استخدام اسم اكتشاف العنصر المفترض السابق ^{[103] [106]} وأطلق على المعدن المصدر اسم الثوريت. ^[39]

أجرى بيرزيليوس بعض التوصيفات الأولية للمعدن الجديد ومركباته الكيميائية: فقد حدد بشكل صحيح أن نسبة كتلة الثوريوم إلى الأكسجين في أكسيد الثوريوم كانت 7.5 (قيمتها الفعلية قريبة من ذلك، ~7.3)، لكنه افترض أن العنصر الجديد ثنائي التكافؤ وليس رباعي التكافؤ، وبالتالي حسب أن الكتلة الذرية كانت 7.5 أضعاف كتلة الأكسجين (120 وحدة ذرية ذرية )؛ وهي في الواقع أكبر بـ 15 مرة. ^[ج] وحدد أن الثوريوم معدن موجب الشحنة للغاية ، متقدمًا على السيريوم وخلف الزركونيوم في الإيجابية الكهربية. ^[107] تم عزل الثوريوم المعدني لأول مرة في عام 1914 من قبل رواد الأعمال الهولنديين ديرك ليلي جونيور ولودفيج هامبورغر. ^[ك]

في الجدول الدوري الذي نشره دميتري مندلييف عام 1869، وُضع الثوريوم والعناصر الأرضية النادرة خارج الجسم الرئيسي للجدول، في نهاية كل فترة رأسية بعد الفلزات القلوية الأرضية . وهذا يعكس الاعتقاد في ذلك الوقت بأن الثوريوم والمعادن الأرضية النادرة ثنائية التكافؤ. ومع الاعتراف اللاحق بأن العناصر الأرضية النادرة ثلاثية التكافؤ في الغالب وأن الثوريوم رباعي التكافؤ، نقل مندلييف السيريوم والثوريوم إلى المجموعة الرابعة في عام 1871، والتي تحتوي أيضًا على مجموعة الكربون الحديثة (المجموعة 14) ومجموعة التيتانيوم (المجموعة 4)، لأن أقصى حالة أكسدة لهما كانت +4. ^{[110] [111]} سرعان ما تمت إزالة السيريوم من الجسم الرئيسي للجدول ووضعه في سلسلة لانثانيدات منفصلة؛ وترك الثوريوم في المجموعة 4 لأنه كان له خصائص مماثلة لمتماثلاته الأخف وزناً المفترضة في تلك المجموعة، مثل التيتانيوم والزركونيوم. ^{[112] [l]}

على الرغم من اكتشاف الثوريوم في عام 1828، إلا أن أول استخدام له يرجع إلى عام 1885 فقط، عندما اخترع الكيميائي النمساوي كارل أوير فون ويلسباخ عباءة الغاز ، وهو مصدر محمول للضوء ينتج الضوء من توهج أكسيد الثوريوم عند تسخينه عن طريق حرق الوقود الغازي. ^[39] تم العثور على العديد من التطبيقات لاحقًا للثوريوم ومركباته، بما في ذلك السيراميك ومصابيح القوس الكربونية والمواقد المقاومة للحرارة، وكمحفزات للتفاعلات الكيميائية الصناعية مثل أكسدة الأمونيا إلى حمض النيتريك. ^[113]

تم اكتشاف الثوريوم لأول مرة على أنه مشع في عام 1898، من قبل الكيميائي الألماني جيرهارد كارل شميت وفي وقت لاحق من ذلك العام، بشكل مستقل، من قبل الفيزيائية البولندية الفرنسية ماري كوري . كان العنصر الثاني الذي وجد أنه مشع، بعد اكتشاف النشاط الإشعاعي في اليورانيوم عام 1896 من قبل الفيزيائي الفرنسي هنري بيكريل . ^{[114] [115] [116]} بدءًا من عام 1899، درس الفيزيائي النيوزيلندي إرنست رذرفورد والمهندس الكهربائي الأمريكي روبرت باوي أوينز الإشعاع من الثوريوم؛ أظهرت الملاحظات الأولية أنه يختلف بشكل كبير. وقد تم تحديد أن هذه الاختلافات جاءت من ابنة غازية قصيرة العمر للثوريوم، والتي وجدوا أنها عنصر جديد. يسمى هذا العنصر الآن الرادون ، وهو العنصر الوحيد من العناصر المشعة النادرة التي تم اكتشافها في الطبيعة كابنة للثوريوم وليس اليورانيوم. ^[117]

بعد حساب مساهمة الرادون، أظهر رذرفورد، الذي يعمل الآن مع الفيزيائي البريطاني فريدريك سودي ، كيف يتحلل الثوريوم بمعدل ثابت بمرور الوقت إلى سلسلة من العناصر الأخرى في العمل الذي يرجع تاريخه إلى الفترة من 1900 إلى 1903. أدت هذه الملاحظة إلى تحديد عمر النصف كواحد من نتائج تجارب جسيمات ألفا التي أدت إلى نظرية تفكك النشاط الإشعاعي . ^[118] تم اكتشاف التأثير البيولوجي للإشعاع في عام 1903. ^[119] أثارت ظاهرة النشاط الإشعاعي المكتشفة حديثًا العلماء وعامة الناس على حد سواء. في عشرينيات القرن العشرين، تم الترويج لإشعاع الثوريوم كعلاج للروماتيزم والسكري والعجز الجنسي . في عام 1932، تم حظر معظم هذه الاستخدامات في الولايات المتحدة بعد تحقيق فيدرالي في الآثار الصحية للإشعاع. ^[120] تم حقن 10000 فرد في الولايات المتحدة بالثوريوم أثناء التشخيص بالأشعة السينية؛ وقد تبين لاحقًا أنهم يعانون من مشاكل صحية مثل سرطان الدم والكروموسومات غير الطبيعية. ^[57] انخفض الاهتمام العام بالنشاط الإشعاعي بحلول نهاية الثلاثينيات. ^[120]

حتى أواخر القرن التاسع عشر، اتفق الكيميائيون بالإجماع على أن الثوريوم واليورانيوم هما أثقل عنصرين في المجموعة 4 والمجموعة 6 على التوالي؛ وكان وجود اللانثانيدات في الصف السادس يُعتبر مصادفة لمرة واحدة. في عام 1892، افترض الكيميائي البريطاني هنري باسيت وجود صف ثانٍ طويل للغاية في الجدول الدوري لاستيعاب العناصر المعروفة وغير المكتشفة، معتبراً أن الثوريوم واليورانيوم يشبهان اللانثانيدات. في عام 1913، نشر الفيزيائي الدنماركي نيلز بور نموذجًا نظريًا للذرة ومدارات الإلكترونات الخاصة بها، والذي سرعان ما حظي بقبول واسع النطاق. أشار النموذج إلى أن الصف السابع من الجدول الدوري يجب أن يحتوي أيضًا على أغلفة f تملأ قبل أغلفة d التي تم ملؤها في العناصر الانتقالية، مثل الصف السادس مع اللانثانيدات التي تسبق معادن الانتقال 5d. ^[110] لم يتم قبول وجود سلسلة انتقالية داخلية ثانية، في شكل الأكتينيدات، حتى تم إثبات أوجه التشابه مع الهياكل الإلكترونية للانثانيدات؛ ^[121] اقترح بور أن ملء المدارات 5f قد يتأخر إلى ما بعد اليورانيوم. ^[110]

لم يُدرك أن الأكتينيدات كانت تملأ المدارات f بدلاً من المدارات d إلا مع اكتشاف أول عناصر ما بعد اليورانيوم ، والتي من البلوتونيوم فصاعدًا لها حالات أكسدة مهيمنة +3 و+4 مثل اللانثانيدات، حيث كان من الممكن إدراك أن الأكتينيدات كانت تملأ بالفعل المدارات f بدلاً من المدارات d، مع كون الكيمياء الشبيهة بالمعادن الانتقالية للأكتينيدات المبكرة هي الاستثناء وليس القاعدة. ^[122] في عام 1945، عندما اكتشف الفيزيائي الأمريكي جلين ت. سيبورج وفريقه عناصر ما بعد اليورانيوم الأميريسيوم والكوريوم، اقترح مفهوم الأكتينيدات ، مدركًا أن الثوريوم هو العضو الثاني في سلسلة الأكتينيدات من الكتلة f المشابهة لللانثانيدات، بدلاً من كونه المتجانس الأثقل للهفنيوم في صف الكتلة d الرابع. ^{[112] [م]}

في تسعينيات القرن العشرين، تراجعت معظم التطبيقات التي لا تعتمد على النشاط الإشعاعي للثوريوم بسرعة بسبب المخاوف المتعلقة بالسلامة والبيئة حيث تم العثور على بدائل أكثر أمانًا ومناسبة. ^{[39] [125]} وعلى الرغم من نشاطه الإشعاعي، ظل العنصر قيد الاستخدام في التطبيقات حيث لم يتم العثور على بدائل مناسبة. قدرت دراسة أجريت عام 1981 بواسطة مختبر أوك ريدج الوطني في الولايات المتحدة أن استخدام غلاف غاز الثوريوم كل عطلة نهاية أسبوع سيكون آمنًا للشخص، ^[125] ولكن لم يكن هذا هو الحال بالنسبة للجرعة التي يتلقاها الأشخاص الذين يصنعون الأغطية أو للتربة حول بعض مواقع المصانع. ^[126] لقد تحول بعض المصنعين إلى مواد أخرى، مثل الإيتريوم. ^[127] حتى عام 2007، استمرت بعض الشركات في تصنيع وبيع أغطية الثوريوم دون إعطاء معلومات كافية عن نشاطها الإشعاعي، حتى أن البعض زعم زوراً أنها غير مشعة. ^{[125] [128]}

تم استخدام الثوريوم كمصدر للطاقة على نطاق النموذج الأولي. تم بناء أقدم مفاعل قائم على الثوريوم في مركز إنديان بوينت للطاقة الواقع في بوكانان ، نيويورك ، الولايات المتحدة في عام 1962. ^[129] قد تكون الصين هي الأولى التي لديها فرصة لتسويق التكنولوجيا. ^[130] الدولة التي تمتلك أكبر احتياطيات تقديرية من الثوريوم في العالم هي الهند ، والتي لديها احتياطيات قليلة من اليورانيوم. في الخمسينيات من القرن الماضي ، استهدفت الهند تحقيق الاستقلال في مجال الطاقة ببرنامجها للطاقة النووية المكون من ثلاث مراحل . ^{[131] [132]} في معظم البلدان ، كان اليورانيوم وفيرًا نسبيًا وكان تقدم المفاعلات القائمة على الثوريوم بطيئًا ؛ في القرن العشرين ، تم بناء ثلاثة مفاعلات في الهند واثني عشر في أماكن أخرى. ^{[133] بدأت} الوكالة الدولية للطاقة الذرية أبحاثًا واسعة النطاق في عام 1996 لدراسة استخدام مفاعلات الثوريوم ؛ بعد عام ، بدأت وزارة الطاقة الأمريكية أبحاثها. كان ألفين رادكوفسكي من جامعة تل أبيب في إسرائيل هو المصمم الرئيسي لمحطة شيبينغ بورت للطاقة الذرية في بنسلفانيا، وهي أول مفاعل مدني أمريكي ينتج الثوريوم. ^[134] أسس اتحادًا لتطوير مفاعلات الثوريوم، والذي ضم مختبرات أخرى: شركة رايثيون النووية ومختبر بروكهافن الوطني في الولايات المتحدة، ومعهد كورشاتوف في روسيا. ^[135]

في القرن الحادي والعشرين، أدت إمكانات الثوريوم في الحد من الانتشار النووي وخصائصه النفايات إلى تجدد الاهتمام بدورة وقود الثوريوم. ^{[136] [137] [138]} وقد توقعت الهند تلبية ما يصل إلى 30٪ من احتياجاتها الكهربائية من خلال الطاقة النووية القائمة على الثوريوم بحلول عام 2050. في فبراير 2014، قدم مركز بهابها للأبحاث الذرية (BARC)، في مومباي ، الهند، أحدث تصميم له لـ "مفاعل نووي من الجيل التالي" يحرق الثوريوم كنواة وقود له، وأطلق عليه اسم مفاعل الماء الثقيل المتقدم (AHWR). في عام 2009، قال رئيس لجنة الطاقة الذرية الهندية إن الهند لديها "هدف موضوعي طويل الأجل يتمثل في أن تصبح مستقلة في مجال الطاقة بناءً على مواردها الهائلة من الثوريوم".

في 16 يونيو 2023، أصدرت الإدارة الوطنية للسلامة النووية في الصين ترخيصًا لمعهد شنغهاي للفيزياء التطبيقية (SINAP) التابع للأكاديمية الصينية للعلوم لبدء تشغيل مفاعل TMSR-LF1 التجريبي للملح المنصهر الذي يعمل بالوقود السائل 2 ميجاوات والذي اكتمل في أغسطس 2021. ^[139] يُعتقد أن الصين تمتلك أحد أكبر احتياطيات الثوريوم في العالم. لم يتم الكشف عن الحجم الدقيق لتلك الاحتياطيات علنًا، ولكن من المقدر أن تكون كافية لتلبية احتياجات البلاد الإجمالية من الطاقة لأكثر من 20000 عام. ^[140]

عندما تم إنتاج كميات جرام من البلوتونيوم لأول مرة في مشروع مانهاتن ، اكتُشف أن أحد النظائر الثانوية ( ²⁴⁰ Pu ) خضع لانشطار تلقائي كبير ، مما أثار تساؤلات حول جدوى سلاح نووي يعمل بالبلوتونيوم من النوع المدفعي . وبينما بدأ فريق لوس ألاموس العمل على سلاح الانفجار الداخلي للتغلب على هذه المشكلة، ناقش فريق شيكاغو حلول تصميم المفاعل. اقترح يوجين ويجنر استخدام البلوتونيوم الملوث بالبلوتونيوم ²⁴⁰ لدفع تحويل الثوريوم إلى اليورانيوم ²³³ في مفاعل محول خاص. وقد افترض أن اليورانيوم ²³³ سيكون قابلاً للاستخدام بعد ذلك في سلاح من النوع المدفعي، على الرغم من الإعراب عن مخاوف بشأن التلوث من اليورانيوم ^232. كان التقدم في سلاح الانفجار الداخلي كافياً، ولم يتم تطوير هذا المحول بشكل أكبر، لكن التصميم كان له تأثير هائل على تطوير الطاقة النووية. كان هذا أول وصف تفصيلي لمفاعل مبرد بالماء عالي التخصيب وهادئ بالماء مشابه لمفاعلات الطاقة البحرية والتجارية المستقبلية. ^[141]

خلال الحرب الباردة، استكشفت الولايات المتحدة إمكانية استخدام ²³² ث كمصدر لليورانيوم ²³³ لاستخدامه في قنبلة نووية ؛ وأطلقوا قنبلة تجريبية في عام 1955. ^[142] وخلصوا إلى أن القنبلة التي تطلق اليورانيوم ²³³ ستكون سلاحًا قويًا للغاية، لكنها تحمل القليل من "المزايا التقنية" المستدامة مقارنة بقنابل اليورانيوم والبلوتونيوم المعاصرة، ^[143] خاصة وأن اليورانيوم ²³³ يصعب إنتاجه في شكل نقي نظيريًا. ^[142]

تم استخدام معدن الثوريوم في حالة الإشعاع في تصميم سلاح نووي واحد على الأقل تم نشره بواسطة الولايات المتحدة ( W71 ). ^[144]

إن انخفاض الطلب يجعل المناجم العاملة لاستخراج الثوريوم وحده غير مربحة، ويتم استخراجه دائمًا تقريبًا مع المعادن النادرة، والتي قد تكون في حد ذاتها منتجات ثانوية لإنتاج معادن أخرى. ^[145] يرجع الاعتماد الحالي على المونازيت للإنتاج إلى إنتاج الثوريوم إلى حد كبير كمنتج ثانوي؛ تحتوي مصادر أخرى مثل الثوريت على المزيد من الثوريوم ويمكن استخدامها بسهولة للإنتاج إذا ارتفع الطلب. ^[146] المعرفة الحالية بتوزيع موارد الثوريوم ضعيفة، حيث أدى انخفاض الطلب إلى أن تكون جهود الاستكشاف ضئيلة نسبيًا. ^[147] في عام 2014، بلغ الإنتاج العالمي من مركّز المونازيت، الذي سيتم استخراج الثوريوم منه، 2700 طن. ^[148]

يتكون مسار الإنتاج الشائع للثوريوم من تركيز معادن الثوريوم؛ واستخراج الثوريوم من المركز؛ وتنقية الثوريوم؛ وتحويله (اختياريًا) إلى مركبات، مثل ثاني أكسيد الثوريوم. ^[149]

هناك فئتان من معادن الثوريوم لاستخراج الثوريوم: أولية وثانوية. توجد الرواسب الأولية في الصخور الجرانيتية الحمضية والبيغماتيت. وهي مركزة، ولكنها صغيرة الحجم. توجد الرواسب الثانوية عند مصبات الأنهار في المناطق الجبلية الجرانيتية. في هذه الرواسب، يكون الثوريوم غنيًا مع معادن ثقيلة أخرى. ^[50] يختلف التركيز الأولي حسب نوع الرواسب. ^[149]

بالنسبة للرواسب الأولية، يتم تقسيم البيغماتيت المصدر، والتي يتم الحصول عليها عادةً عن طريق التعدين، إلى أجزاء صغيرة ثم تخضع للتعويم . يمكن إزالة كربونات المعادن القلوية الترابية بعد التفاعل مع كلوريد الهيدروجين ؛ ثم يتبع ذلك التكثيف والترشيح والتكليس. والنتيجة هي تركيز يحتوي على نسبة من العناصر الأرضية النادرة تصل إلى 90٪. ^[149] تخضع المواد الثانوية (مثل الرمال الساحلية) للفصل بالجاذبية. يلي ذلك الفصل المغناطيسي، مع سلسلة من المغناطيسات ذات القوة المتزايدة. يمكن أن يكون المونازيت الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة نقيًا بنسبة 98٪. ^[149]

اعتمد الإنتاج الصناعي في القرن العشرين على المعالجة بحمض الكبريتيك الساخن المركز في أوعية من الحديد الزهر، يليه الترسيب الانتقائي بالتخفيف بالماء، كما في الخطوات اللاحقة. اعتمدت هذه الطريقة على تفاصيل التقنية وحجم حبيبات التركيز؛ وقد تم اقتراح العديد من البدائل، ولكن واحدة فقط أثبتت فعاليتها اقتصاديًا: الهضم القلوي بمحلول هيدروكسيد الصوديوم الساخن. هذه الطريقة أكثر تكلفة من الطريقة الأصلية ولكنها تعطي نقاءً أعلى للثوريوم؛ وعلى وجه الخصوص، فهي تزيل الفوسفات من التركيز. ^[149]

إن عملية هضم الأحماض هي عملية من مرحلتين، تتضمن استخدام ما يصل إلى 93% من حمض الكبريتيك عند درجة حرارة تتراوح بين 210 و230 درجة مئوية. أولاً، يُضاف حمض الكبريتيك بما يزيد عن 60% من كتلة الرمل، مما يزيد من سماكة خليط التفاعل مع تكوين المنتجات. بعد ذلك، يُضاف حمض الكبريتيك المتبخر ويُحفظ الخليط عند نفس درجة الحرارة لمدة خمس ساعات أخرى لتقليل حجم المحلول المتبقي بعد التخفيف. يتم اختيار تركيز حمض الكبريتيك بناءً على معدل التفاعل واللزوجة، وكلاهما يزداد مع التركيز، وإن كانت اللزوجة تؤخر التفاعل. كما تعمل زيادة درجة الحرارة على تسريع التفاعل، ولكن يجب تجنب درجات الحرارة التي تبلغ 300 درجة مئوية وما فوق، لأنها تسبب تكوين بيروفوسفات الثوريوم غير القابل للذوبان. نظرًا لأن الذوبان طارد للحرارة للغاية، فلا يمكن إضافة رمل المونازيت إلى الحمض بسرعة كبيرة. وعلى العكس من ذلك، عند درجات حرارة أقل من 200 درجة مئوية، لا تسير التفاعلات بسرعة كافية لتكون العملية عملية. ولضمان عدم تشكل رواسب تسد سطح المونازيت التفاعلي، يجب أن تكون كتلة الحمض المستخدمة ضعف كتلة الرمل، بدلاً من 60% المتوقعة من القياسات الكيميائية. ثم يتم تبريد الخليط إلى 70 درجة مئوية وتخفيفه بعشرة أضعاف حجمه من الماء البارد، بحيث يغرق أي مونازيت متبقي في القاع بينما تظل العناصر الأرضية النادرة والثوريوم في المحلول. يمكن بعد ذلك فصل الثوريوم عن طريق ترسيبه على شكل فوسفات عند درجة حموضة 1.3، لأن العناصر الأرضية النادرة لا تترسب حتى درجة حموضة 2. ^[149]

يتم إجراء الهضم القلوي في محلول هيدروكسيد الصوديوم بنسبة 30-45٪ عند حوالي 140 درجة مئوية لمدة ثلاث ساعات تقريبًا. تؤدي درجة الحرارة المرتفعة جدًا إلى تكوين أكسيد الثوريوم ضعيف الذوبان وفائض من اليورانيوم في الترشيح، ويؤدي تركيز القلويات المنخفض جدًا إلى تفاعل بطيء جدًا. تكون ظروف التفاعل هذه معتدلة إلى حد ما وتتطلب رمل المونازيت بحجم جسيم أقل من 45 ميكرومتر. بعد الترشيح، تتضمن كعكة الترشيح الثوريوم والأتربة النادرة كهيدروكسيدات، واليورانيوم على شكل دييورانات الصوديوم ، والفوسفات على شكل فوسفات ثلاثي الصوديوم . يؤدي هذا إلى بلورة فوسفات ثلاثي الصوديوم ديكاهيدرات عند تبريده إلى أقل من 60 درجة مئوية؛ تزداد شوائب اليورانيوم في هذا المنتج مع كمية ثاني أكسيد السيليكون في خليط التفاعل، مما يستلزم إعادة التبلور قبل الاستخدام التجاري. تذوب الهيدروكسيدات عند 80 درجة مئوية في حمض الهيدروكلوريك بنسبة 37٪. يؤدي ترشيح الرواسب المتبقية متبوعًا بإضافة 47% من هيدروكسيد الصوديوم إلى ترسيب الثوريوم واليورانيوم عند درجة حموضة 5.8 تقريبًا. يجب تجنب التجفيف الكامل للرواسب، حيث قد يؤدي الهواء إلى أكسدة السيريوم من حالة الأكسدة +3 إلى حالة الأكسدة +4، ويمكن للسيريوم (IV) المتكون تحرير الكلور الحر من حمض الهيدروكلوريك. تترسب العناصر الأرضية النادرة مرة أخرى عند درجة حموضة أعلى. يتم تحييد الرواسب بواسطة محلول هيدروكسيد الصوديوم الأصلي، على الرغم من أنه يجب إزالة معظم الفوسفات أولاً لتجنب ترسيب فوسفات العناصر الأرضية النادرة. يمكن أيضًا استخدام الاستخلاص بالمذيبات لفصل الثوريوم واليورانيوم، عن طريق إذابة كعكة الترشيح الناتجة في حمض النيتريك. وجود هيدروكسيد التيتانيوم ضار لأنه يرتبط بالثوريوم ويمنعه من الذوبان بشكل كامل. ^[149]

هناك حاجة إلى تركيزات عالية من الثوريوم في التطبيقات النووية. وعلى وجه الخصوص، يجب أن تكون تركيزات الذرات ذات المقاطع العرضية العالية لالتقاط النيوترونات منخفضة للغاية (على سبيل المثال، يجب أن تكون تركيزات الغادولينيوم أقل من جزء واحد في المليون بالوزن). في السابق، تم استخدام الذوبان المتكرر وإعادة التبلور لتحقيق نقاء عالي. اليوم، يتم استخدام إجراءات الاستخلاص بالمذيبات السائلة التي تنطوي على تكوين معقدات انتقائية لـ Th ⁴⁺ . على سبيل المثال، بعد الهضم القلوي وإزالة الفوسفات، يمكن فصل معقدات النيترات الناتجة من الثوريوم واليورانيوم والأتربة النادرة عن طريق الاستخلاص باستخدام فوسفات التريبوتيل في الكيروسين . ^[149]

كانت الاستخدامات غير المرتبطة بالإشعاع للثوريوم في انخفاض منذ الخمسينيات من القرن العشرين ^[150] بسبب المخاوف البيئية الناجمة إلى حد كبير عن النشاط الإشعاعي للثوريوم ومنتجات اضمحلاله. ^{[39] [125]}

تستخدم معظم تطبيقات الثوريوم ثاني أكسيده (يُطلق عليه أحيانًا "الثوريا" في الصناعة)، بدلاً من المعدن. يتمتع هذا المركب بنقطة انصهار تبلغ 3300 درجة مئوية (6000 درجة فهرنهايت)، وهي أعلى نقطة انصهار بين جميع الأكاسيد المعروفة؛ ولا يوجد سوى عدد قليل من المواد التي لها نقاط انصهار أعلى. ^[57] يساعد هذا المركب على البقاء صلبًا في اللهب، ويزيد بشكل كبير من سطوع اللهب؛ وهذا هو السبب الرئيسي لاستخدام الثوريوم في أغطية مصابيح الغاز . ^[151] تنبعث من جميع المواد طاقة (توهج) عند درجات حرارة عالية، ولكن الضوء المنبعث من الثوريوم يقع بالكامل تقريبًا في الطيف المرئي ، ومن هنا يأتي سطوع أغطية الثوريوم. ^[60]

تنبعث الطاقة، بعضها في شكل ضوء مرئي، عندما يتعرض الثوريوم لمصدر للطاقة نفسه، مثل أشعة الكاثود أو الحرارة أو الأشعة فوق البنفسجية . ويشارك في هذا التأثير ثاني أكسيد السيريوم، الذي يحول الضوء فوق البنفسجي إلى ضوء مرئي بكفاءة أكبر، لكن ثاني أكسيد الثوريوم يعطي درجة حرارة لهب أعلى، وينبعث منه ضوء أقل تحت الأحمر . ^[151] على الرغم من أن الثوريوم في الأوشحة لا يزال شائعًا، فقد تم استبداله تدريجيًا بالإيتريوم منذ أواخر التسعينيات. ^{[152] وفقًا لمراجعة عام 2005 التي أجراها} مجلس الحماية من الإشعاع الوطني في المملكة المتحدة ، "على الرغم من أن [أوشحة الغاز الثورية] كانت متاحة على نطاق واسع قبل بضع سنوات، إلا أنها لم تعد كذلك". ^[153] يستخدم الثوريوم أيضًا في صنع مولدات الأيونات السالبة الدائمة الرخيصة ، مثل الأساور الصحية الزائفة علميًا . ^[154]

أثناء إنتاج الخيوط المتوهجة ، يتم خفض إعادة تبلور التنغستن بشكل كبير عن طريق إضافة كميات صغيرة من ثاني أكسيد الثوريوم إلى مسحوق تلبيد التنغستن قبل سحب الخيوط. ^[150] تؤدي إضافة كمية صغيرة من الثوريوم إلى مهبط حراري من التنغستن إلى تقليل دالة عمل الإلكترونات بشكل كبير ؛ ونتيجة لذلك، يتم إطلاق الإلكترونات عند درجات حرارة أقل بكثير. ^[39] يشكل الثوريوم طبقة بسمك ذرة واحدة على سطح التنغستن. يتم خفض دالة العمل من سطح الثوريوم ربما بسبب المجال الكهربائي على الواجهة بين الثوريوم والتنغستن المتشكل بسبب الإيجابية الكهربية الأكبر للثوريوم. ^[155] منذ عشرينيات القرن العشرين، تم استخدام أسلاك التنغستن الثوريومية في الأنابيب الإلكترونية وفي الكاثودات والكاثودات المضادة لأنابيب الأشعة السينية والمقومات. تطلب تفاعل الثوريوم مع الأكسجين الجوي إدخال طبقة مغنيسيوم متبخرة كمستخرج للشوائب في الأنابيب المفرغة، مما يمنحها طلائها الداخلي المعدني المميز. ^{[156] : 16} أدى إدخال الترانزستورات في الخمسينيات من القرن العشرين إلى تقليص هذا الاستخدام بشكل كبير، ولكن ليس بالكامل. ^[150] يستخدم ثاني أكسيد الثوريوم في لحام قوس التنغستن الغازي (GTAW) لزيادة قوة أقطاب التنغستن عالية الحرارة وتحسين استقرار القوس. ^[39] يتم استبدال أكسيد الثوريوم في هذا الاستخدام بأكاسيد أخرى، مثل الزركونيوم والسيريوم واللانثانوم . [ ^{157] [158]}

يوجد ثاني أكسيد الثوريوم في السيراميك المقاوم للحرارة ، مثل بوتقات المختبرات عالية الحرارة ، ^[39] إما كمكون أساسي أو كإضافة إلى ثاني أكسيد الزركونيوم . يعتبر السبائك المكونة من 90% من البلاتين و10% من الثوريوم محفزًا فعالًا لأكسدة الأمونيا إلى أكاسيد النيتروجين، ولكن تم استبدالها بسبيكة مكونة من 95% من البلاتين و5% من الروديوم بسبب خصائصها الميكانيكية الأفضل ومتانتها الأكبر. ^[150]

عند إضافته إلى الزجاج ، يساعد ثاني أكسيد الثوريوم على زيادة معامل الانكسار وتقليل التشتت . يجد هذا الزجاج تطبيقًا في العدسات عالية الجودة للكاميرات والأجهزة العلمية. ^[51] يمكن للإشعاع من هذه العدسات أن يغمقها ويحولها إلى اللون الأصفر على مدى سنوات ويؤدي إلى تدهور الفيلم، لكن المخاطر الصحية ضئيلة. ^[159] يمكن استعادة العدسات المصفرة إلى حالتها الأصلية عديمة اللون من خلال التعرض الطويل للأشعة فوق البنفسجية المكثفة. تم استبدال ثاني أكسيد الثوريوم منذ ذلك الحين في هذا التطبيق بأكاسيد الأرض النادرة، مثل اللانثانوم ، لأنها توفر تأثيرات مماثلة وليست مشعة. ^[150]

يستخدم رباعي فلوريد الثوريوم كمادة مضادة للانعكاس في الطلاءات البصرية متعددة الطبقات. وهو شفاف للموجات الكهرومغناطيسية ذات الأطوال الموجية في نطاق 0.350-12 ميكرومتر، وهو نطاق يشمل الأشعة فوق البنفسجية القريبة والمرئية والأشعة تحت الحمراء المتوسطة . يرجع إشعاعه في المقام الأول إلى جسيمات ألفا، والتي يمكن إيقافها بسهولة بواسطة طبقة رقيقة من مادة أخرى. ^[160] يتم تطوير بدائل لرباعي فلوريد الثوريوم اعتبارًا من عام 2010، ^[161] والتي تشمل ثلاثي فلوريد اللانثانوم .

تم استخدام سبائك ماج-ثور (وتسمى أيضًا المغنيسيوم الثوري) في بعض تطبيقات الطيران والفضاء، على الرغم من أن مثل هذه الاستخدامات قد تم التخلص منها تدريجيًا بسبب المخاوف بشأن النشاط الإشعاعي.

المصدر الرئيسي للطاقة النووية في المفاعل هو انشطار نواة ناتج عن النيوترونات؛ يمكن إنتاج نوى الانشطار الاصطناعي [d] 233 U و239 Pu من التقاط ^{النيوترونات بواسطة} النويدات ^الكمية الطبيعية ²³² Th و ²³⁸ U. يوجد ²³⁵ U بشكل طبيعي بكميات كبيرة وهو أيضًا قابل للانشطار. ^{[162] [163] [n]} في دورة وقود الثوريوم، يتم قصف النظير الخصب ²³² Th بالنيوترونات البطيئة ، ويخضع لالتقاط النيوترونات ليصبح ²³³ Th، الذي يخضع لتحلل بيتا متتاليين ليصبح أولاً ²³³ Pa ثم ²³³ U القابل للانشطار: ^[39]

${\displaystyle {\ce {{^{232}_{90}Th}->[{\text{(n,}}\gamma {\text{)}}]{^{233}_{90}Th}->[\beta ^{-}][{\text{21.8 دقيقة}}]{^{233}_{91}Pa}->[\beta ^{-}][{\text{27 يومًا}}]{^{233}_{92}U}\ (->[\alpha ][1.60\times 10^{5}{\text{years}}])}}}$

التحولات في دورة وقود الثوريوم ف ت هـ
														237 ن ب
														↑
		231 يو	←	232 يو	↔	233 يو	↔	234 يو	↔	235 و	↔	236 يو	→	237 يو
		↓		↑		↑		↑
		231 با	→	232 باسكال	←	233 باسكال	→	234 باسكال
		↑				↑
230 ث	→	231 ث	←	232 ث	→	233 ث
النويدات ذات الخلفية الصفراء المكتوبة بخط مائل لها عمر نصف أقل من 30 يومًا النويدات المكتوبة بخط عريض لها عمر نصف يزيد عن 1,000,000 سنة النويدات الموجودة في الإطارات الحمراء قابلة للانشطار

²³³ U هو عنصر انشطاري ويمكن استخدامه كوقود نووي بنفس طريقة ²³⁵ U أو ²³⁹ Pu . عندما يخضع ²³³ U للانشطار النووي، يمكن للنيوترونات المنبعثة أن تضرب المزيد من نوى ²³² Th، مما يؤدي إلى استمرار الدورة. ^[39] وهذا يوازي دورة وقود اليورانيوم في مفاعلات المولد السريع حيث يخضع ²³⁸ U لالتقاط النيوترون ليصبح ²³⁹ U، ويتحلل بيتا إلى أول ²³⁹ Np ثم ²³⁹ Pu الانشطاري. ^[164]

انشطار²³³
₉₂و
ينتج 2.48 نيوترون في المتوسط. ^[165] هناك حاجة إلى نيوترون واحد للحفاظ على استمرار تفاعل الانشطار. لدورة تكاثر مستمرة مكتفية ذاتيًا، هناك حاجة إلى نيوترون آخر لتربية نيوترون جديد²³³
₉₂و
ذرة من الخصبة ²³²
₉₀ذ
وهذا يترك هامشًا قدره 0.45 نيوترون (أو 18% من تدفق النيوترون) للخسائر.

الثوريوم أكثر وفرة من اليورانيوم، ويمكنه تلبية احتياجات العالم من الطاقة لفترة أطول. ^[166] وهو مناسب بشكل خاص للاستخدام كمادة خصبة في مفاعلات الملح المنصهر .

^{يمتص 232} Th النيوترونات بسهولة أكبر من ²³⁸ U، ويمتلك ²³³ U احتمالية انشطار أعلى عند التقاط النيوترون (92.0٪) من ²³⁵ U (85.5٪) أو ²³⁹ Pu (73.5٪). ^[167] كما يطلق المزيد من النيوترونات عند الانشطار في المتوسط. ^[166] ينتج التقاط نيوترون واحد بواسطة ^{238 U نفايات عبر اليورانيوم جنبًا إلى جنب مع 239} Pu القابل للانشطار ، لكن ²³² Th ينتج هذه النفايات فقط بعد خمس عمليات التقاط، مكونًا ²³⁷ Np. لا يحدث هذا العدد من عمليات الالتقاط لـ 98-99٪ من نوى ²³² Th لأن المنتجات الوسيطة ²³³ U أو ²³⁵ U تخضع للانشطار، ويتم إنتاج عدد أقل من نظائر عبر اليورانيوم طويلة العمر. وبسبب هذا، فإن الثوريوم يعد بديلاً جذابًا محتملًا لليورانيوم في الوقود الأكسيدي المختلط لتقليل توليد اليورانيوم فوق اليورانيوم وتعظيم تدمير البلوتونيوم . ^[168]

تؤدي وقود الثوريوم إلى قلب مفاعل أكثر أمانًا وأفضل أداءً ^[39] لأن ثاني أكسيد الثوريوم له نقطة انصهار أعلى وموصلية حرارية أعلى ومعامل تمدد حراري أقل . إنه أكثر استقرارًا كيميائيًا من ثاني أكسيد اليورانيوم المستخدم في الوقود الشائع الآن، لأن الأخير يتأكسد إلى ثماني أكسيد ثلاثي اليورانيوم ₍ U3O8 ) ، _ليصبح أقل كثافة بشكل كبير. ^[169]

الوقود المستعمل صعب وخطير لإعادة المعالجة لأن العديد من بنات ²³² Th و ²³³ U هي باعثات جاما قوية. ^[166] جميع طرق إنتاج ²³³ U تؤدي إلى شوائب من ²³² U ، إما من تفاعلات الإزالة الطفيلية (n،2n) على ²³² Th أو ²³³ Pa أو ²³³ U والتي تؤدي إلى فقدان نيوترون، أو من التقاط النيوترون المزدوج لـ ^{230 Th، وهي شوائب في 232} Th الطبيعي : ^[170]

²³⁰
₉₀ذ
+ ن →²³¹
₉₀ذ
+ γ β ⁻→25.5 ساعة ²³¹
₉₁با
(ألفا→3.28 × 10⁴
ي ²²⁷
₈₉التيار المتردد
)

²³¹
₉₁با
+ ن →²³²
₉₁با
+ γ β ⁻→1.3 د ²³²
₉₂و
ألفا→69 سنة

^{لا يشكل اليورانيوم 232} ضررًا كبيرًا في حد ذاته، ولكنه يتحلل بسرعة لإنتاج باعث جاما القوي ²⁰⁸ Tl . ( يتبع اليورانيوم ²³² نفس سلسلة التحلل، ولكن نصف عمره الأطول بكثير يعني أن كميات التيلونيوم ²⁰⁸ المنتجة لا تذكر.) ^[171] تجعل هذه الشوائب من اليورانيوم ^{232 اليورانيوم 233} سهل الكشف عنه وخطيرًا للعمل عليه، كما أن عدم جدوى فصلهما يحد من احتمالات الانتشار النووي باستخدام اليورانيوم ²³³ كمادة انشطارية. ^{[170] يتمتع اليورانيوم 233} باسكال بنصف عمر طويل نسبيًا يبلغ 27 يومًا ومقطع عرضي مرتفع لالتقاط النيوترون. وبالتالي فهو سم نيوتروني : فبدلاً من التحلل السريع إلى اليورانيوم ²³³ المفيد ، تتحول كمية كبيرة من ^{اليورانيوم 233} باسكال إلى اليورانيوم ²³⁴ وتستهلك النيوترونات، مما يؤدي إلى تدهور كفاءة المفاعل . لتجنب ذلك، يتم استخراج ²³³ باسكال من المنطقة النشطة لمفاعلات الملح المنصهر للثوريوم أثناء تشغيلها، بحيث لا تتاح له فرصة التقاط نيوترون وسوف يتحلل فقط إلى ²³³ وحدة. ^[172]

إن تشعيع ²³² ثور بالنيوترونات، ثم معالجته، يحتاج إلى إتقان قبل أن يتسنى تحقيق هذه المزايا، وهذا يتطلب تكنولوجيا أكثر تقدمًا من دورة وقود اليورانيوم والبلوتونيوم؛ ^[39] ويستمر البحث في هذا المجال. ويستشهد آخرون بالجدوى التجارية المنخفضة لدورة وقود الثوريوم: ^{[173] [174] [175] تتوقع} وكالة الطاقة النووية الدولية أن دورة الثوريوم لن تكون مجدية تجاريًا أبدًا بينما يتوفر اليورانيوم بوفرة - وهو الوضع الذي قد يستمر "في العقود القادمة". ^[176] إن النظائر المنتجة في دورة وقود الثوريوم ليست في الغالب من نظائر ما بعد اليورانيوم، ولكن بعضها لا يزال خطيرًا للغاية، مثل ²³¹ باسكال، الذي يبلغ نصف عمره 32760 عامًا وهو مساهم رئيسي في السمية الإشعاعية طويلة المدى للوقود النووي المستنفد. ^[172]

يتحلل الثوريوم الطبيعي ببطء شديد مقارنة بالعديد من المواد المشعة الأخرى، ولا يمكن للإشعاع ألفا المنبعث أن يخترق الجلد البشري. ونتيجة لذلك، يُعتبر التعامل مع كميات صغيرة من الثوريوم، مثل تلك الموجودة في أغلفة الغاز، آمنًا، على الرغم من أن استخدام مثل هذه العناصر قد يفرض بعض المخاطر. [ 177 ^] يمكن أن يؤدي التعرض لهباء الثوريوم، مثل الغبار الملوث، إلى زيادة خطر الإصابة بسرطان الرئة والبنكرياس والدم ، حيث يمكن اختراق الرئتين والأعضاء الداخلية الأخرى بواسطة الإشعاع ألفا. ^[177] يؤدي التعرض الداخلي للثوريوم إلى زيادة خطر الإصابة بأمراض الكبد . ^[178]

تتضمن منتجات تحلل ^232Th نويدات مشعة أكثر خطورة مثل الراديوم والرادون. وعلى الرغم من أن القليل نسبيًا من هذه المنتجات يتم إنشاؤها نتيجة للتحلل البطيء للثوريوم، فإن التقييم المناسب للسمية الإشعاعية لـ ^232Th يجب أن يتضمن مساهمة بناته، وبعضها من مصادر جاما الخطيرة ، ^[179] والتي تتراكم بسرعة بعد التحلل الأولي لـ ^232Th بسبب غياب النويدات طويلة العمر على طول سلسلة التحلل. ^[180] نظرًا لأن بنات الثوريوم الخطيرة لها نقاط انصهار أقل بكثير من ثاني أكسيد الثوريوم، فإنها تتطاير في كل مرة يتم فيها تسخين الوشاح للاستخدام. في الساعة الأولى من الاستخدام يتم إطلاق أجزاء كبيرة من بنات الثوريوم ^224Ra و ²²⁸ Ra و ²¹² Pb و ²¹² Bi. ^[181] تنشأ معظم جرعة الإشعاع التي يتعرض لها المستخدم العادي من استنشاق الراديوم، مما يؤدي إلى جرعة إشعاع تصل إلى 0.2  ميلي سيفرت لكل استخدام، وهو ما يقرب من ثلث الجرعة التي يتعرض لها أثناء تصوير الثدي بالأشعة السينية . ^[182]

تقدم بعض وكالات السلامة النووية توصيات بشأن استخدام أغطية الثوريوم وقد أثارت مخاوف تتعلق بالسلامة فيما يتعلق بتصنيعها والتخلص منها؛ إن جرعة الإشعاع من عباءة واحدة ليست مشكلة خطيرة، ولكن الجرعة من العديد من الأغطية التي تم جمعها معًا في المصانع أو مكبات النفايات هي المشكلة الخطيرة. ^[178]

الثوريوم عديم الرائحة والطعم. ^[183] ​​السمية الكيميائية للثوريوم منخفضة لأن الثوريوم ومركباته الأكثر شيوعًا (معظمها ثاني أكسيد الكربون) ضعيفة الذوبان في الماء، ^[184] تترسب قبل دخول الجسم على شكل هيدروكسيد. ^{[185] بعض مركبات الثوريوم} سامة كيميائيًا بشكل معتدل ، خاصة في وجود أيونات قوية مكونة لمركب مثل السترات التي تحمل الثوريوم إلى الجسم في صورة قابلة للذوبان. ^[180] إذا تم مضغ أو مص جسم يحتوي على الثوريوم، فإنه يفقد 0.4٪ من الثوريوم و90٪ من بناته الخطرة على الجسم. ^[128] يتراكم ثلاثة أرباع الثوريوم الذي اخترق الجسم في الهيكل العظمي . الامتصاص من خلال الجلد ممكن، لكنه ليس وسيلة محتملة للتعرض. ^[177] كما أن انخفاض قابلية الثوريوم للذوبان في الماء يعني أيضًا أن إخراج الثوريوم عن طريق الكلى والبراز يكون بطيئًا إلى حد ما. ^[180]

أظهرت الاختبارات التي أجريت على امتصاص الثوريوم من قبل العمال المشاركين في معالجة المونازيت مستويات الثوريوم أعلى من الحدود الموصى بها في أجسامهم، ولكن لم يتم العثور على أي آثار ضارة على الصحة عند تلك التركيزات المنخفضة إلى حد ما. لم يتم ملاحظة أي سمية كيميائية حتى الآن في المسالك القصبية الهوائية والرئتين من التعرض للثوريوم. ^[185] الأشخاص الذين يعملون مع مركبات الثوريوم معرضون لخطر التهاب الجلد . قد يستغرق الأمر ما يصل إلى ثلاثين عامًا بعد تناول الثوريوم حتى تظهر الأعراض. ^​​[57] ليس للثوريوم دور بيولوجي معروف. ^[57]

مسحوق معدن الثوريوم قابل للاشتعال تلقائيًا: يشتعل تلقائيًا في الهواء. ^[12] في عام 1964، أدرجت وزارة الداخلية الأمريكية الثوريوم على أنه "خطر" في جدول بعنوان "اشتعال وقابلية مساحيق المعادن للانفجار". تم تحديد درجة اشتعاله على أنها 270 درجة مئوية (520 درجة فهرنهايت) لسحب الغبار و280 درجة مئوية (535 درجة فهرنهايت) للطبقات. تم تحديد الحد الأدنى لتركيزه الانفجاري على أنه 0.075 أونصة / قدم مكعب (0.075 كجم / م ³ ) ؛ تم تحديد الحد الأدنى لطاقة الاشتعال للغبار (غير دون الميكرون) على أنه 5  مللي جول . ^[186]

في عام 1956، وقع انفجار شركة سيلفانيا إلكتريك بروداكتس أثناء إعادة معالجة وحرق حمأة الثوريوم في مدينة نيويورك بالولايات المتحدة. أصيب تسعة أشخاص؛ وتوفي أحدهم بسبب مضاعفات ناجمة عن حروق من الدرجة الثالثة . ^{[187] [188] [189]}

يوجد الثوريوم بكميات صغيرة جدًا في كل مكان على الأرض، على الرغم من وجود كميات أكبر في أجزاء معينة: يحتوي الإنسان العادي على حوالي 40  ميكروجرامًا من الثوريوم ويستهلك عادةً ثلاثة ميكروجرامات يوميًا. ^[57] يحدث معظم التعرض للثوريوم من خلال استنشاق الغبار؛ يأتي بعض الثوريوم مع الطعام والماء، ولكن بسبب ذوبانه المنخفض، فإن هذا التعرض لا يُذكر. ^[180]

تزداد مستويات التعرض للأشخاص الذين يعيشون بالقرب من رواسب الثوريوم أو مواقع التخلص من النفايات المشعة، وأولئك الذين يعيشون بالقرب من مصانع معالجة اليورانيوم أو الفوسفات أو القصدير أو يعملون فيها، وأولئك الذين يعملون في إنتاج عباءة الغاز. ^[190] الثوريوم شائع بشكل خاص في المناطق الساحلية في ولاية تاميل نادو في الهند، حيث قد يتعرض السكان لجرعة إشعاع طبيعية أعلى بعشر مرات من المتوسط ​​العالمي. ^[191] كما أنه شائع في المناطق الساحلية البرازيلية الشمالية ، من جنوب باهيا إلى غواراباري ، وهي مدينة بها شواطئ رملية من المونازيت المشع، بمستويات إشعاع تصل إلى 50 مرة أعلى من متوسط ​​الإشعاع الخلفي العالمي. ^[192]

من بين المصادر المحتملة الأخرى للتعرض للإشعاع غبار الثوريوم الناتج عن ميادين اختبار الأسلحة، حيث يُستخدم الثوريوم في أنظمة التوجيه لبعض الصواريخ. وقد تم إلقاء اللوم على هذا في ارتفاع حالات العيوب الخلقية والسرطان في سالتو دي كويرا على جزيرة سردينيا الإيطالية . ^[193]

• تحالف طاقة الثوريوم

• جرينوود، ن. ن .؛ إيرنشو، أ. (1997). كيمياء العناصر (الطبعة الثانية). دار النشر باتروورث-هاينمان. رقم ISBN 978-0-08-037941-8.
• Stoll, W. (2005). "الثوريوم ومركبات الثوريوم". موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a27_001. ISBN 978-3-527-31097-5.
• ويكلدر، ماثياس س.؛ فورست، بلاندين؛ دورهوت، بيتر ك. (2006). "الثوريوم". كيمياء عناصر الأكتينيدات والعناصر الترانساكتينيدية . ص 52-160. doi :10.1007/1-4020-3598-5_3. ISBN 978-1-4020-3555-5.

• جوردان، بي دبليو؛ إيجيرت، آر؛ ديكسون، بي؛ وآخرون. (2014). "الثوريوم: هل تؤدي الوفرة القشرية إلى التوافر الاقتصادي؟" (PDF) . مدرسة كولورادو للمناجم . مؤرشف من الأصل (PDF) في 30 يونيو 2017. تم الاسترجاع في 29 سبتمبر 2017 .
• الوكالة الدولية للطاقة الذرية (2005). دورة وقود الثوريوم – الفوائد والتحديات المحتملة

• تعريف الثوريوم في القاموس على ويكاموس
• الوسائط المتعلقة بالثوريوم في ويكيميديا ​​كومنز