Torio
El torio es un elemento químico radiactivo de símbolo Th y número atómico 90, llamado así por Thor, el dios nórdico del trueno. Es un metal actínido plateado que a veces se vuelve negro al exponerse al aire y que forma dióxido de torio al calentarse.
Identidad
- Masa atómica
- 232.04 u
- Categoría
- Actínidos
- Grupo
- 3
- Periodo
- 7
- Bloque
- f
- Estado(s) de oxidación
- +4
- Fase (25 °C)
- Sólido
- Apariencia
- plateado, a menudo con pátina negra
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 6d2
- Configuración abreviada
- [Rn] 6d2 7s2
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2
- Electronegatividad (Pauling)
- 1.30
- Afinidad electrónica
- 113 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- 587 kJ/mol
- Energías de ionización
- 587 · 1110 · 1930 · 2780 kJ/mol
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 1749.8 °C (2023 K)
- Punto de ebullición
- 4787.9 °C (5061 K)
- Densidad
- 11.724 g/cm³
- Calor molar
- 26.2 J/(mol·K)
Comportamiento químico del torio
El torio tiene cuatro electrones externos ([Rn] 6d² 7s²) y actúa casi siempre como +4, con electronegatividad baja (1,30). Es un actínido fértil, denso y refractario: funde a 1.750 °C y forma óxidos extremadamente estables. Menos radiactivo que el uranio, pero tóxico e inhalable como polvo. Su dióxido es la cerámica con mayor punto de fusión conocida.
Reactividad
Th + O₂ → ThO₂
En aire se cubre de óxido protector; calentado, arde hasta dióxido blanco, que funde a 3.390 °C y sirve como crisol para fundir otros metales.
Th + 2 H₂O → ThO₂ + 2 H₂
El agua apenas lo ataca en frío por su capa de óxido, pero en caliente y con vapor reacciona liberando hidrógeno.
Th + 4 HCl → ThCl₄ + 2 H₂
Se disuelve lentamente en ácidos concentrados dando sales de torio(IV). El cloruro es la vía para purificarlo por cristalización.
Th + 2 F₂ → ThF₄
Con flúor da tetrafluoruro, sal fundida clave en reactores de sales fundidas con torio y en la producción del metal por reducción.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Dióxido de torio | ThO₂ | Crisoles, óptica y combustible fértil |
| Tetrafluoruro de torio | ThF₄ | Sales fundidas y obtención del metal |
| Nitrato de torio | Th(NO₃)₄ | Purificación y mantas incandescentes |
| Carburo de torio | ThC₂ | Combustibles nucleares avanzados |
| Electrodo WT20 | W-ThO₂ | Soldadura TIG de precisión |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
Todo el torio natural es torio-232 (²³²Th), con 142 neutrones y 14.000 millones de años de periodo: es fértil y abunda tres veces más que el uranio. Al capturar un neutrón genera uranio-233 fisible. El torio-230 (²³⁰Th, 75.000 años) data sedimentos junto al protactinio-231.
Presencia y obtención
Es relativamente abundante, con unas 10 ppm, en monacita (hasta 12 % de ThO₂), torita y torianita. Los yacimientos principales están en India, Brasil, Australia y EE. UU. Se obtiene como subproducto de tierras raras por disolución ácida y extracción con disolventes, y el metal por reducción con calcio.
Historia y origen del nombre
Jöns Jacob Berzelius lo aisló en 1829 de la torita noruega y lo llamó torio, por Thor, el dios nórdico del trueno: un bautismo guerrero para un metal pesado. Marie Curie y Schmidt descubrieron su radiactividad. Las mantas Auer lo llevaron a cada farola hasta que la radioprotección las jubiló.
Aplicaciones y relevancia del torio
Usos del elemento
Como Th-232 fértil alimenta ciclos avanzados que generan U-233 en reactores de sales fundidas y de alta temperatura. Como metal alea magnesio aeroespacial y electrodos de wolframio que encienden el arco TIG.
Usos de sus compuestos
El dióxido forma crisoles que funden platino, lentes de alto índice y mantas incandescentes históricas. El fluoruro disuelto en sales LiF-BeF₂ es el combustible líquido de los MSR de torio.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No tiene función biológica y es tóxico y radiactivo: el polvo inhalado irradia el pulmón durante años y sus hijos emiten radón-220. El Thorotrast histórico, contraste de rayos X, causó cánceres hepáticos.
Seguridad
Se manipula con control de polvo, ventilación y monitores alfa en minería y soldadura. Los electrodos toriados exigen afilar con extracción; los residuos se gestionan como NORM con blindaje ligero.
Medio ambiente
La minería de monacita moviliza torio y uranio que deben confinarse en balsas. A cambio, un ciclo de torio bien gestionado genera menos actínidos menores. India lo considera su reserva estratégica energética.
Preguntas frecuentes sobre el Torio
¿Puede usarse el torio como combustible nuclear?
Sí, pero no de forma directa en la mayoría de reactores actuales. El torio-232 es un material fértil: al absorber un neutrón se transforma en uranio-233, un isótopo fisible capaz de mantener una reacción en cadena. Por ello, el torio puede emplearse en ciclos de combustible alternativos, aunque requieren reactores y procesos de reprocesamiento específicos. Su desarrollo sigue siendo experimental o limitado frente a la tecnología convencional de uranio.
¿Para qué se ha utilizado el torio además de la energía nuclear?
El torio se ha empleado como agente de aleación en magnesio para mejorar la resistencia a altas temperaturas, en electrodos de soldadura TIG y en catalizadores industriales. También se usó en mantas incandescentes, óptica e instrumentación científica, aunque muchos de estos usos han disminuido por motivos radiológicos y regulatorios. Actualmente, su interés principal se centra en la investigación de combustibles nucleares avanzados.
¿De dónde se obtiene el torio?
El torio se obtiene principalmente del mineral monacita, donde aparece en forma de óxido de torio junto a tierras raras. También puede encontrarse en torita y otros minerales. Tras la extracción, se purifica mediante procesos químicos para obtener torio metálico, dióxido de torio o compuestos para investigación. Es aproximadamente tres veces más abundante que el uranio en la corteza terrestre, aunque su aprovechamiento energético sigue siendo limitado.
¿Qué diferencia hay entre torio y uranio?
El uranio-235 puede mantener una reacción en cadena de forma directa, mientras que el torio-232 necesita convertirse primero en uranio-233 para ser fisible. El torio es más abundante y puede ofrecer ventajas en algunos ciclos nucleares, pero exige tecnologías de reactor y reprocesamiento menos maduras. El uranio domina actualmente la energía nuclear comercial porque su cadena de suministro, reactores y normativa están mucho más desarrollados.
¿Es más seguro el torio que el uranio?
El torio tiene ventajas potenciales, como una mayor abundancia, mejores propiedades térmicas y una posible reducción de ciertos residuos de larga vida. Sin embargo, no es “seguro” en sentido absoluto: es radiactivo, tóxico y su ciclo puede generar isótopos peligrosos, incluido el uranio-233. La seguridad depende del diseño del reactor, la gestión del combustible, el reprocesamiento y el control de residuos, no únicamente del elemento empleado.
¿Es peligroso el torio para las personas?
El torio es radiactivo y tóxico, aunque su radiactividad es menor que la de muchos otros actínidos. El riesgo principal procede de la inhalación o ingestión de polvo, así como de la exposición prolongada a materiales radiactivos. No tiene una función biológica conocida. En la vida cotidiana, la exposición significativa es poco habitual, pero la manipulación industrial, minera o de residuos exige controles estrictos de radioprotección.
¿Por qué el torio se asocia a los reactores de sales fundidas?
Los reactores de sales fundidas son uno de los conceptos más estudiados para aprovechar el torio, porque permiten disolver el combustible en una sal fundida y operar a temperaturas elevadas con presión baja. En estos diseños, el torio-232 puede convertirse en uranio-233 y contribuir a la fisión. Sus posibles ventajas incluyen una mayor seguridad pasiva y una gestión alternativa de residuos, aunque la tecnología todavía debe superar retos materiales, regulatorios y económicos.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.