Torio-232 (232
El
) es el principal isótopo natural del torio , con una abundancia relativa del 99,98%. Tiene una vida media de 14 mil millones de años, lo que lo convierte en el isótopo de torio de vida más larga. Se desintegra por desintegración alfa en radio-228 ; su cadena de desintegración termina en plomo-208 estable .
El torio-232 es un material fértil ; puede capturar un neutrón para formar torio-233, que posteriormente sufre dos desintegraciones beta sucesivas para formar uranio-233 , que es fisible . Como tal, se ha utilizado en el ciclo del combustible de torio en reactores nucleares; se han diseñado varios prototipos de reactores alimentados con torio. Sin embargo, a partir de 2024, el torio no se ha utilizado para la energía nuclear a escala comercial.
La vida media del torio-232 (14 mil millones de años) es más de tres veces la edad de la Tierra ; por lo tanto, el torio-232 se encuentra en la naturaleza como un nucleido primordial . Otros isótopos del torio se encuentran en la naturaleza en cantidades mucho menores como productos intermedios en las cadenas de desintegración del uranio-238 , el uranio-235 y el torio-232. [4]
Algunos minerales que contienen torio incluyen apatita , esfena , circón , allanita , monacita , pirocloro , torita y xenotima . [5]
El torio-232 tiene una vida media de 14 mil millones de años y se desintegra principalmente por desintegración alfa en radio-228 con una energía de desintegración de 4,0816 MeV . [3] La cadena de desintegración sigue la serie del torio , que termina en el plomo-208 estable . Los intermediarios en la cadena de desintegración del torio-232 tienen todos una vida media relativamente corta; los productos de desintegración intermedios de vida más larga son el radio-228 y el torio-228, con vidas medias de 5,75 años y 1,91 años, respectivamente. Todos los demás productos de desintegración intermedios tienen vidas medias de menos de cuatro días. [5]
La siguiente tabla enumera los productos de desintegración intermedios en la cadena de desintegración del torio-232:
Aunque el torio-232 se desintegra principalmente por desintegración alfa, también sufre fisión espontánea 1,1 × 10−9 % del tiempo. [3] Además, es capaz de desintegrarse en grupos , dividiéndose en iterbio-182 , neón-24 y neón-26 ; el límite superior para la relación de ramificación de este modo de desintegración es 2,78 × 10-10 %. La doble desintegración beta en uranio-232 también es teóricamente posible, pero no se ha observado. [1]
El torio-232 no es fisible , por lo que no puede utilizarse directamente como combustible en reactores nucleares .232
El
es fértil : puede capturar un neutrón para formar233
El
, que sufre desintegración beta con una vida media de 21,8 minutos.233
Pensilvania
Este nucleido sufre posteriormente una desintegración beta con una vida media de 27 días para formar átomos fisionables . 233
tú
. [4]
Una ventaja potencial de un ciclo de combustible nuclear basado en torio es que el torio es tres veces más abundante que el uranio , el combustible actual para los reactores nucleares comerciales. También es más difícil producir material adecuado para armas nucleares a partir del ciclo de combustible de torio en comparación con el ciclo de combustible de uranio. Algunos diseños propuestos para reactores nucleares alimentados con torio incluyen el reactor de sal fundida y un reactor de neutrones rápidos , entre otros. Aunque los reactores nucleares basados en torio se han propuesto desde la década de 1960 y se han construido varios reactores prototipo, ha habido relativamente poca investigación sobre el ciclo de combustible de torio en comparación con el ciclo de combustible de uranio más establecido; la energía nuclear basada en torio no ha visto un uso comercial a gran escala a partir de 2024. Sin embargo, algunos países como la India han buscado activamente la energía nuclear basada en torio. [4]