thorium

Thorium

Oleh :

Doddy Setia Graha

Alamat :

Jl. Tb Suwandi Ciracas

Mahar Regency E No. 6, Ciracas, Serang, BANTEN, 42116

HP 0817799567

SARI

Thorium  (Th) memiliki nomor atom 90, dengan 90 proton dan 90 elektron, dan 4 elektron valensi.

Di alam, thorium ditemukan sebagai thorium-232 (100.00%). Dua puluh tujuh radioisotop telah ditandai, dengan kisaran berat atom dari 210 u, yaitu (²¹⁰ Th) ke 236 u (²³⁶ Th). Thorium perlahan meluruh dengan memancarkan sebuah partikel alpha. Waktu paruh dari thorium-232 adalah sekitar 14,05 miliar tahun. Hal ini diperkirakan sekitar tiga sampai empat kali lebih banyak dari pada uranium di kerak bumi.

Thorium dapat digunakan sebagai bahan bakar dalam reaktor nuklir. Masalah lingkungan yang berkaitan dengan radioaktivitas menyebabkan penurunan tajam dalam permintaan untuk penggunaan nonnuclear dari thorium di tahun 2000-an.

Mineral thorianit memiliki sistem kristal isometrik dengan kekerasan 6,5-7, berat jenis 9,7 dan berwarna abu-abu gelap. Thorianit adalah mineral radioaktif dengan kandungan thorium yang tinggi  sekitar 70%_, tetapi juga mengandung oksida uranium, lantanum, cerium dan didymium (praseodymium dan neodymium). Berbagai jenis thorianit antara lain aldanite (mengandung 14,9% sampai 29,0% UO₂), Uranothorianit, Thorianit Cerian dan Thorianit La bantalan.

Thorium merupakan komponen dari magnesium alloy yang digunakan dalam mesin pesawat. Magnesium Thoriated digunakan untuk membangun  rudal. Thorium digunakan untuk mengetahui gas tungsten arc welding (GTAW). Dalam peralatan elektronik, pelapisan thorium dari kawat tungsten meningkatkan elektron emisi dari katoda. Thorium adalah sangat efektif perisai radiasi.

1.     Penjelasan Umum

Thorium (Th) memiliki nomor atom 90, dengan 90 proton dan 90 elektron, bervalensi 4. Hal ini ditemukan pada tahun 1828 dan dinamai Thor, nama dari para dewa Norse (guntur).

Di alam, thorium ditemukan sebagai thorium-232 (100.00%). Thorium perlahan meluruh dengan memancarkan sebuah partikel alpha. Waktu paruh dari thorium-232 adalah sekitar 14,05 miliar tahun. Hal ini diperkirakan sekitar tiga sampai empat kali lebih banyak dari pada uranium di kerak bumi. Thorium merupakan produk sampingan dari ekstraksi tanah langka dari pasir monasit. Awal penggunaan thorium sebagai bahan yang memancarkan cahaya dalam gas atau sebagai bahan paduan dalam beberapa logam. Penggunaan ini mengalami penurunan karena kekhawatiran tentang radioaktivitasnya.

Thorium-232 digunakan untuk pemuliaan bahan bakar nuklir uranium-233, contohnya dalam percobaan reaktor cair-garam (MSR) yang dilakukan di Amerika Serikat 1964-1969. Sebagian besar pengujian awal reaktor ditutup. Namun, negara-negara termasuk Rusia, India dan Cina, memiliki rencana untuk menggunakan thorium untuk tenaga nuklir. Hal ini disebabkan masalah keamanan, kelimpahan yang tinggi mutlak (mengurangi biaya bahan bakar) dan kelimpahan relatif (karena beberapa negara, termasuk India, memiliki cadangan besar dari uranium-thorium).

a.     Isotop

Dua puluh tujuh radioisotop telah ditandai, dengan kisaran berat atom dari 210 u. ⁽²¹⁰ Th) ke 236 u ⁽²³⁶ Th). Paling stabil isotop, adalah:

• ²³² Th dengan paruh dari 14.050.000.000 tahun, mewakili semua, tapi jejak alami thorium.
• ²³⁰ Th dengan paruh 75.380 tahun. Terjadi sebagai produk putri pembusukan ²³⁸ U.
• Thorium memiliki isomer nuklir (atau negara metastabil) dengan energi eksitasi sangat rendah sebesar 7,6 eV.
• ²²⁸ Th dengan paruh 1,92 tahun.

Semua sisa radioaktif isotop memiliki paruh yang kurang dari tiga puluh hari dan mayoritas ini memiliki paruh yang kurang dari sepuluh menit.

b.     Senyawa

Thorium dioksida (Tho₂) dan nitrat thorium (Th (NO _{3) 4}) yang digunakan dalam kaos lampu gas portabel, termasuk lampu gas alam, minyak dan lampu berkemah. Mantel ini bersinar dengan cahaya putih yang kuat tidak berhubungan dengan radioaktivitas ketika dipanaskan dalam api gas, dan warnanya dapat dialihkan ke kuning dengan penambahan cerium.

Thorium dioksida adalah bahan untuk keramik tahan panas misalnya cawan lebur dilaboratorium. Bila ditambahkan ke kaca, membantu meningkatkan indeks bias dan mengurangi dispersi untuk menghasilkan lensa berkualitas tinggi dalam kamera dan instrumen ilmiah.

Thorium dioksida digunakan untuk lampu listrik dan produksi minyak bumi. Unsur tungsten Thoriated ditemukan dalam filamen magnetron tabung. Thorium ditambahkan karena kemampuannya untuk memancarkan elektron pada suhu relatif rendah bila dipanaskan dalam vakum. Pada tabung menghasilkan microwave frekuensi dan diterapkan dalam oven microwave dan radar.

Thorium fluorida (THF ₄) digunakan sebagai bahan pelapis anti reflektsi di optik. Hal ini memiliki transparansi optik yang sangat baik dikisaran 0,35-12 pM. Radiasi partikel alpha, yang dapat dengan mudah dihentikan oleh lapisan penutup tipis bahan lain. Thorium fluorida juga digunakan dalam pembuatan lampu busur karbon, yang menyediakan pencahayaan intensitas tinggi untuk proyektor film dan lampu pencari.

c.       Manfaat dan tantangan

Thorium dapat digunakan sebagai bahan bakar dalam reaktor nuklir. Pada tahun 1997, Departemen Energi AS  dan Badan Energi Atom Internasional (IAEA), untuk mempelajari penggunaan reaktor thorium. Ilmuwan nuklir, Alvin Radkowsky, dari Universitas Tel Aviv di Israel, mendirikan konsorsium untuk mengembangkan reaktor thorium. Kapal selam nuklir Amerika Serikat berbahan dasar thorium. Beberapa negara, termasuk India, kini berinvestasi dalam penelitian untuk membangun thorium berbasis reaktor nuklir. Sebuah laporan tahun 2005 oleh Badan Energi Atom Internasional membahas potensi manfaat bersama dengan tantangan reaktor thorium. India juga telah membuat thorium berbasis reaktor nuklir sebagai prioritas dengan fokus pada pengembangan peternakan.

Beberapa manfaat bahan bakar thorium bila dibandingkan dengan uranium yang diringkas sebagai berikut:

·                Senjata-grade bahan fisi (²³³U) lebih tidak aman sembunyi dari pada reaktor thorium;

·                Thorium menghasilkan limbah radioaktif 10 sampai 10.000 kali lebih panjang-hidup;

·                Thorium keluar dari tanah sebagai isotop murni 100% dapat langsung dimanfaatkan, yang tidak memerlukan pengayaan, sedangkan uranium alam hanya mengandung 0,7% fisi U-235;

·                Thorium tidak dapat mempertahankan reaksi berantai nuklir tanpa priming, sehingga fisi berhenti secara default.

d.     Sifat Fisik

Thorium murni adalah logam perak-putih yang stabil dan mempertahankan berkilau selama beberapa bulan. Ketika terkontaminasi dengan udara menjadi thorium dioksida perlahan berubah menjadi abu-abu dan akhirnya hitam. Sifat fisik thorium sangat dipengaruhi oleh tingkat kontaminasi dengan oksida. Spesimen paling murni sering mengandung beberapa persepuluh persen oksida. Thorium murni lembut, sangat ulet dan dapat cold-rolled, swaged dan ditarik. Thorium adalah dimorfik dapat berubah pada temperatur1360°C. Logam thorium bubuk sering piroforik dan membutuhkan penanganan yang cermat. Ketika dipanaskan di udara, logam thorium menyala dan membakar cemerlang dengan cahaya putih. Thorium memiliki salah satu dari berbagai elemen cair terbesar pun, 2946° C, antara titik leleh dan titik didih. logam Thorium adalah paramagnetik dengan keadaan dasar dari 6d² 7s².

e.      Sifat kimia

Senyawa thorium stabil dalam keadaan oksidasi +4. Thorium dioksida memiliki titik leleh tertinggi (3300°C) dari semua oksida. Thorium (IV) nitrat dan thorium (IV) fluorida dikenal dalam bentuk terhidrasi: Th (NO _{3) 4 ·} 4H ₂ O dan THF _{4 ·} 4H₂O, masing-masing  thorium (IV) karbonat, Th (CO₃₎₂. Ketika diperlakukan dengan fluorida kalium dan asam fluorida, Th⁴⁺ bentuk kompleks anion THF 2 - 6, yang mengendap sebagai garam larut, K₂ THF_6. Thorium (IV) hidroksida, Th (OH) _4, tidak larut dalam air, dan tidak amfoter. Para peroksida dari thorium jarang dengan menjadi padat larut. Properti ini dapat dimanfaatkan untuk memisahkan thorium dari ion lain dalam larutan.

Dalam kehadiran fosfat anion, Th⁴ bentuk ⁺ presipitat berbagai komposisi, yang larut dalam larutan air dan asam. Thorium monoksida baru ini telah dihasilkan melalui ablasi laser dari thorium dalam kehadiran oksigen.

2.    Thorianit

a.           Asal Mula Jadi

Thorianit adalah mineral radioaktif dengan kandungan thorium yang tinggi  sekitar 70%_, tetapi juga mengandung oksida uranium, lantanum, cerium dan didymium (praseodymium dan neodymium). Helium hadir dan mineral radioaktif  uranium dalam jumlah yang sedikit. Mineral thorianit pada umumnya terdapat di aluvial seperti di Sri Lanka. Dimana sebagian besar mineral berukuran kecil, berat, berwarna hitam, kristal kubik. Kristal terbesar (ukuran biasanya sampai sekitar 1,5 cm, sangat langka ukuran lebih besar dari 2,5 cm; terbesar adalah 6 cm dan 2,2 kilo) berasal dari Madagaskar.

Kimia

Berdasarkan warna, berat jenis dan komposisi tiga jenis thorianit dibedakan:

• α - thorianit
• β - thorianit
• γ - thorianit

Thorianit dan uraninit membentuk lengkap larutan padat seri dimaterial sintetik dan alami. Pembagian antara dua spesies di Th : U = 1:1 dengan U sampai dengan 46,50% dan 45,3% untuk Th 87,9%  tanah jarang, terutama Ce, pengganti Th dalam jumlah sampai 8% berat. Ce mungkin hadir sebagai Ce ^{4 +} . Seri dikenal dalam bahan sintetis antara CEO₂ - PRO₂ - Tho₂ - UO_2. Sejumlah kecil Fe³⁺ dan Zr juga dapat isomorf dengan Th. Pb ini mungkin radiogenik.

Varietas

• Aldanite, berbagai thorianit mengandung 14,9% sampai 29,0% UO₂ dan 11,2% menjadi 12,5% PbO
• Uranothorianit.
• Thorianit Cerian.
• Thorianit La bantalan.

b.           Nama

Thorianit merupakan mineral langka, awalnya ditemukan oleh Ananda Coomaraswamy pada tahun 1904 sebagai uraninit, tetapi diakui sebagai spesies baru dengan Wyndham R. Dunstan. Penamaannya berdasarkan tingginya kandungan dari unsur thorium mencapai 70 %.

c.            Sifat Fisik

Thorianit – ThO₂

Sistem kristal       :  Isometrik

Belahan               :  Tidak ada

Pecahan               : Tidak teratur / tidak rata, Sub-Conchoidal

Kekerasan            :  6,5 - 7

BD                        :  9,7

Kilap                    : Resin, Sub-metalik

Warna                 :  Abu-abu gelap, coklat-hitam

Gores                   :  Abu-abu hijau sampai hitam

Optik                    :  Istropik

Terdapatnya        : Biasanya ditemukan dalam endapan aluvial, pantai pasir mineral berat dan endapan letakan pegmatit.

Add caption

                        Gambar 1. Bentuk kristal monasit

d.           Kegunaan

Thorium sebagai komponen dari magnesium alloy yang disebut Mag-Thor, yang digunakan dalam mesin pesawat yang tinggi dan memberikan kekuatan dan menghambatan temperatur tinggi. Magnesium Thoriated digunakan untuk membangun rudal.

Thorium juga digunakan sebagai indikator dalam gas tungsten arc welding (GTAW) untuk meningkatkan suhu leleh elektroda tungsten dan meningkatkan stabilitas busur. Dalam peralatan elektronik, pelapisan thorium dari kawat tungsten untuk meningkatkan elektron emisi dari pepanasan katoda. Thorium sangat efektif sebagai perisai radiasi, meskipun dalam penggunaannya masih kalah banyak dengan timbal atau uranium.

Masalah lingkungan yang berkaitan dengan radioaktivitas menyebabkan penurunan tajam dalam permintaan untuk penggunaan nonnuclear dari thorium di tahun 2000-an.

e.           Penyebaran

Biasanya ditemukan dalam deposit aluvial, pantai pasir mineral berat dan placer pegmatit.

• Sri Lanka - Dalam kerikil sungai, Kabupaten Galle, Provinsi Selatan; Kabupaten Balangoda; dekat Kodrugala, Provinsi Sabaragamuwa dan pegmatit di daerah Bambarabotuwa.
• India – pasir pantai Travancore (Kerala).
• Ditemukan di deposito aluvial Betroka dan Andolobe. Juga kristal sebagai sangat besar dari Tôlanaro (Fort Dauphin); di Andranondambo dan daerah lainnya.
• Rusia - Dalam pasir hitam dari placer emas di Sungai Boshogoch, Transbaikalia, Siberia, dalam masif Kovdor, Semenanjung Kola, dalam Rentang Yenisei, Siberia.
• Amerika Serikat - daerah Easton,  pasir hitam di Sungai Missouri, dekat Helena, Montana, Sungai Scott , Kabupaten Siskiyou, California; pasir hitam di Kabupaten Fork Nixon dan Wiseman, Alaska.
• Kanada - uraninite di pegmatit pada Danau Charlebois , timur Danau Athabasca; berbagai Uranon dilaporkan dari pegmatit zona dan metesomatized dalam batugamping kristalin di lokasi Quebec dan Ontario.
• Afrika Selatan - Terjadi dengan baddeleyite sebagai aksesori di carbonatite di Phalaborwa, Transvaal Timur.

3.     Daftar Acuan

Undang-Undang

Undang-Undang Dasar Republik Indonesia Tahun 1945.

Undang-Undang Nomor 1 Tahun 1967 tentang Penanaman Modal Asing.

Undang-Undang Nomor 11 Tahun 1967 tentang Ketentuan-Ketentuan Pokok Pertambangan.

Undang-Undang Nomor 23 Tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup.

Undang-Undang Nomor 22 Tahun 1999 tentang Pemerintahan Daerah.

Undang-Undang Nomor 32 Tahun 2004 tentang Pemerintahan Daerah.

Undang-Undang Nomor  4  Tahun 2009 tentang Pertambangan Mineral dan Batubara.

Undang-Undang Nomor 32 Tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup.

Peraturan Pemerintah

Peraturan Pemerintah Nomor 27 Tahun 1999 tentang Analisa Mengenai Dampak Lingkungan Hidup.

Peraturan Pemerintah Nomor 22 Tahun 2010 tentang Wilayah Pertambangan.

Peraturan Pemerintah Nomor 23 Tahun 2010 tentang Pelaksanaan Kegiatan Usaha Pertambangan Mineral dan Batubara.

Keputusan Presiden

Keputusan Presiden Nomor 32 Tahun 1990 tentang Pengelolaan Kawasan Lindung.

Peraturan Menteri

Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 05 Tahun 2008 tentang Tata Kerja Komisi Penilai Analisis Mengenai Dampak Lingkungan Hidup.

Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 24 Tahun 2009 tentang Panduan Penilaian Dokumen Analisis Mengenai Dampak Lingkungan Hidup.

Buku, Majalah, Peta

Bates, R.L., 1969, Geology of the Industrial Rocks and Minerals, Dover Pub. Inc.

Battay, M.H., 1972, Mineralogy For Student, Longman Group Ltd.

Departemen Pertambangan, 1969, Bahan Galian Indonesia.

Departemen Pertambangan dan Energi, 1989, Buku Laporan Tahunan Pertambangan, Departemen Pertambangan dan Energi.

Direktorat Pertambangan, 1969, Bahan Galian Indonesia, Departemen Pertambangan.

Eneste, Pamusuk, 2009, Buku Pintar Penyuting Naskah, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Graha, D.S., 1987, Batuan dan Mineral, PT. Nova, Bandung.

……......, 1994, Bahan Galian Indonesia, Unpub.

……....., 2003, Potensi Bahan Galian di Banten Selatan, Majalah Menara Banten, Banten.

.........., 2011, Kisi Kisi Pertambangan, Unpub.

Hurlburt, C.S., 1971, Dana’s Manual of Mineralogy, Eignteenth Ed., John Wiley and Sons.

Madjadipoera, T., 1990, Bahan Galian Industri Indonesia, Direktorat Sumberdaya Mineral.

Rahardjo, M., 2007, Memahami AMDAL, Graha Ilmu, Yogyakarta, 144 H.

Sanusi, B., 1984, Mengenal Hasil Tambang Indonesia, PT Bina Aksara, Jakarta.

Suhala, S., M. Arifin (Ed.), 1997, Bahan Galian Industri, Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral.

Internet 

http://en.wikipedia.org/wiki/Autunite

http://en.wikipedia.org/wiki/Cornotite

http://en.wikipedia.org/wiki/Monazite

http://en.wikipedia.org/wiki/Radium

http://en.wikipedia.org/wiki/Thorianite

http://en.wikipedia.org/wiki/Thorite

http://en.wikipedia.org/wiki/Thorium

http://en.wikipedia.org/wiki/Tobernite

http://en.wikipedia.org/wiki/Uranium

http://en.wikipedia.org/wiki/Uraninite

http://www.galleries.com/Rutile

http://geology.com/minerals/monazite-shtmlhttp://www.answers.com/topic/tobenite

http://webmineral.com/data/Autunite.shtml

http://webmineral.com/data/Cornotite.shtml

http://webmineral.com/data/Monazite-(Ce).shtml

http://webmineral.com/data/Thorite.shtml

http://webmineral.com/data/Thorianite.shtml

http://webmineral.com/data/Uraninite.shtmlhttp://galleries.com/minerals/oxides/uraninit/uraninit.htm

http://www.antaranews.com/berita/162645/ada-uranium-di-bengkulu

http://www.antaranews.com/.../indonesia-punya-cadangan-uranium-minim

http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/radium/

http://www.chemocool.com/elements/radium.html

http://www.mindat.org/min_433.html

http://www.mindat.org/min_3944.html

http://www.mindat.org/min_3946.html

http://www.mindat.org/min_4102.html

http://www.mindat.org/min_3997.html

http://www.mii.org

http://www.uraniumsa.org/

http://www.uwex.edu/wgnhs/Mineral%20Index/Mineral/thorite.htm