Thorium

Image
Uranitt er en stein med svarte, lysegrønn aktige og oransje mønster.
Uraninitt fra Vegårshei kommune i Agder fylke. Foto: Rune Selbekk, Naturhistorisk museum, UiO.

Thorium er aktuelt som energimineral, siden det ikke spalter som uran, og ikke kan løpe løpsk på samme måte som en atomreaktor basert på uran. Fensfeltet i Telemark og Sæteråsen nord for Larvik er trolig thoriumforekomstene med størst potensial i Norge.

Hva brukes thorium til?

Thorium har blitt brukt til glødetråder i gasslamper og som belegg på ledninger i elektriske apparater. De fleste bruksområdene har sammenheng med høy smeltetemperatur. Sammen med zirkonium brukes thorium også til høytemperatur-keramikk, katalysatorer og sveiseelektroder.

I prosesseringssammenheng anses thoriumets radioaktive stråling som en negativ egenskap, men det er nettopp strålingsegenskapene som gjør thorium aktuell for energiframstilling i kjernekraftverk. Thorium spalter ikke av seg selv som uran, men må bombarderes med nøytroner.

En atomreaktor basert på thorium kan derfor ikke løpe løpsk på samme måte som en atomreaktor basert på uran. En thoriumbasert reaktor vil heller ikke ha plutonium som avfallsprodukt. Plutonium er et svært radioaktivt element med lang halveringstid, noe som utgjør et stort miljøproblem.

I hvilke bergarter finnes thorium?

Jordskorpa inneholder i gjennomsnitt 10-12 gram thorium per tonn bergart. Thorium kan både sitte i gitteret til mer vanlige mineraler og opptre i komplekse mineraler sammensatt av flere forskjellige grunnstoffer som oksider, silikater, karbonater, osv.

De andre metallene i disse er ofte metaller som:

I magmatiske bergarter oppfører de seg likt, men i motsetning til uran er thorium ikke lett løselig i vann og blir sittende i klastiske tungmineralkorn når bergarter forvitrer. Dette medfører noe forenklet at viktige thoriumressurser i dag finnes i strandsand hvor tungmineraler har blitt anriket ved bølgeslagsvasking.

Innholdet av uran og thorium i mineralene gjør at strukturen i mineralet er ødelagt av den radioaktive strålingen, en prosess som kalles metamiktisering. Rene metaller kan ikke framstilles uten at mineralene løses opp i sterke syrer eller smeltes.

Hvor finnes det thorium i Norge?

Det har ikke vært noen systematiske og landsdekkende prospekteringskampanjer etter thorium i Norge. Man vet likevel en del om Thorium fordi det ofte opptrer sammen med uran og sjeldne jordarter.

Fra disse arbeidene sitter NGU inne med store mengder data, både geologiske, geofysiske og geokjemiske (analyse av thorium i fast fjell og forskjellige typer løsmasser). Dataene kan utnyttes og bearbeides til bruk spesifikt for thorium-prospektering.

Fensfeltet og Sæteråsen er trolig to av de ressursene som har størst potensiale.

Fensfeltet i Telemark er godt kjent geologisk sett og gjelder som en viktig thoriumforekomst. Men arbeid for å fremstille et konsentrat for sjeldne jordarter fra Fensfeltet utført rundt 1970 var mislykket.

De sjeldne jordartsmineralene var så finkornete i bergarten at man kun greide å utvinne ca 50%. Det gjorde mineraliseringen uøkonomisk. Om det samme gjelder for Thorium-førende mineraler er ikke kjent.

Ved Sæteråsen nord for Larvik er det boret etter zirkonium, niob og sjeldne jordarter. Alle prøvene er også analysert for thorium, og det er påvist et volum på 8 millioner tonn som i tillegg til de andre metallene også inneholder 0,05 % Thorium.

Ellers finnes mineraliseringer med Thorium-holdige mineraler i Finnmark (Seiland og Stjernøy), Troms (Nabar-området og Kvænangen), Nordland (Høgtuva), Trøndelag (Blåfjellhatten og langs Møre-Trøndelagsforkastningen) og i Telemark (Bamble).

Thorium var ettertraktet allerede i 1894-95

Alt i 1894-1895 var thorium et ettertraktet mineral. Det var ettertraktet til bruk i glødelamper og gassbrennere som thoriumoksid på grunn av sitt hvite lys, og ble håndplukket fra pegmatitter i Langsundsområdet. Prisen lå den gang på 500 kr/kg (til sammenligning er dagens priser på pukk bulkvare gjennomsnittlig ca 50 kr/tonn).

Da man fant ut at thorium også finnes i tungmineralet monazitt falt markedet ut for thorium-mineraler i Norge. Interessen tok seg ikke opp igjen før det ble nevnt i forbindelse med såkalt ren kjernekraft.

Grunnstoffet thorium ble oppdaget i Norge i 1828 i prøvemateriale samlet inn fra pegmatitter i området ved Langesundsfjorden.

Hvorfor heter det thorium?

Thorium er oppkalt etter guden Tor i norrøn mytologi.