토륨
1. 현실의 원소
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'''Th'''orium
악티늄족 원소의 일종으로, 원자번호는 '''90'''이다. 납과 비슷하게 무르다.
1815년 노르웨이에서 스웨덴 과학자 베르셀리우스가 발견했다. 1917년에 북유럽 신화의 천둥신 토르(Thor)의 이름을 따 명명되었다. 토르는 북유럽의 사람들이 숭배한 뇌신으로 모국인의 신앙의 중심에 있었기 때문에 그렇게 이름을 붙였다고 한다. 1898년에 마리 퀴리가 방사성 원소임을 입증했으며 토륨 계열의 기원 원소, 알파선을 쬐면 메소토륨으로 바뀐다.
동위원소는 몇 가지 있지만, 자연계에 존재하는 것은 모두 반감기가 140.5억 년[1]으로 우주의 나이보다 긴 토륨-232뿐이고 나머지는 모두 인공적으로 합성되거나 다른 방사성 동위원소의 붕괴 과정에서 잠깐 거쳐가는 정도. 토륨이 붕괴되어 나오는 라돈의 동위원소 Rn-220을 토론(thoron)이라고 하며, 한때 Tn로 적었던 때도 있었다. 반감기는 55.6초. 관련 학계에서는 "토론"이라고 표기하는 게 정착되어 있는데, 이는 영어가 아닌 라틴어를 기준으로 한 표기법이므로 틀린 표기법이 아니다.
은백색의 천연 방사성 원소로 악티늄족 원소뿐 아니라 지구 상의 모든 방사성 동위원소 중에서도 가장 많다.(클라크 수 37번) 이유는 당연히 반감기가 길기 때문. 지각에 '''납'''보다도 풍부해서, 못지 않게 풍부한 방사성 원소인 우라늄보다 네 배나 많다. 인체에도 평균 100 마이크로그램의 토륨이 들어있다고 한다.[2] 게다가 광상이 편중된 우라늄에 비해 비교적 지각에 고르게 분포하는 것도 특징. 후술할 핵연료로 주목받는 이유도 풍부한 매장량 때문이다. 우라늄과 함께 지구 내부의 온도를 유지시키는 주요 열원 중 하나이다.
만약 지구에 이렇게 토륨이 풍부하지 않았다면 지구내부에서 현재만한 열을 발생시키지 못해서 지구 핵은 고온의 액체로 유지되지 못했을 거고 더이상 회전하지 못해 지자기도 발생하지 않았을 거다. 따라서 태양으로 부터의 강한 태양풍을 막지 못하고 공기도 대부분 우주로 쓸려나갔을 것이고 바다도 벌써 말라버렸을 것이고 지구로 쏟아지는 우주선을 막지못해 지구에서 생명이 발생하거나 지금까지 살기는 어렸을 거다.
특히 희토류 광석에는 이 토륨이 잔뜩 들어있는데 희토류들을 분리하기 전에 토륨을 먼저 분리하기 때문에 희토류를 생산할 때마다 방사능을 가진 찌꺼기가 잔뜩 나와서 이게 희토류 생산 시의 상당한 골칫거리 중 하나이다. 이것 때문에 이 사건이 일어났다.
덩어리라면 표면을 얇은 산화물의 막이 덮어서 공기 중에서도 안정하지만, 금속분말로는 급격히 산화해 자연발화한다. 산업적으로는 각 방면에서 활약하는 원소이다.
또한 우라늄과 플루토늄에 이어 원자로의 핵연료로 사용 가능한 원소이기도 하다. 정확하게는 토륨을 중성자에 조사하면 베타 붕괴를 거쳐 우라늄233으로 바뀌고, 이 우라늄233이 핵분열한다. 핵연료로서 우라늄 보다 좋은 점은 자원이 풍부하고 상대적으로 안전하고 방사성재도 덜나오기 때문에. 하지만 세계의 원자력산업은 우라늄 위주로 발전해서 실제 이를 실험한 나라는 미국과 인도뿐이다. 두 나라 다 국토 면적에 비해 우라늄은 부족하지만 토륨은 풍부하기 때문. 자세한 것은 토륨 원자로 문서 참고.
덤으로, 열을 받으면 빛나서, 분젠 버너나 캠핑 랜턴의 불꽃 덮개로도 쓴다. 특히 외각전자가 풍부해서 가스버너 불꽃으로 가열하면 열에너지를 빛으로 변환에 방출하는 효율이 높아고 특히 청색성분이 풍부해 백색에 가까운 매우 밝은 빛은 낸다. 그래서 과거 가스등의 심지(mantle)로 쓰였고 지금도 등산용 가스랜턴등에 널리 쓰인다. 비단이나 인견섬유로 그물망이나 봉투를 만들어 토륨 화화물을 적셔서 가스맨틀 심지를 만든다. 그걸 가스등에 씌워 태워도 그물망 형상이 유지되며 강렬한 빛을 낸다. 약한 방사능이 있지만 약해서 문제가 될 정도는 아니다. 그래서 이런 덮개에 필름을 붙인 뒤 현상하면 덮개가 선명하게 보인다(...).
여기까지는 좋은데, 이걸 가지고 원자로를 만들려고 한 인간이 나와서 문제다. 1994년 데이비드 한이란 17살 짜리 미국 미시건 주의 학생이 보이스카우트 배지를 따려고 원자로를 만들었다! 대신 정상치의 1000배 정도인 방사선만 나왔다. 덕택에 정부가 세금들여서 그 지역을 정화한 뒤에, '''개인은 원자로를 가져선 안 된다!'''라는 법을 만들었다.
연구 개발 중인 원자력 자동차의 주 연료로도 각광받는 듯하다. 기사 제목만 보면 1번 넣으면 1세기는 너끈하다는데,'100년간 연료 걱정 없는 핵 자동차' 하지만 자동차의 원자로가 작으면 중성자 통제가 어려워[3] 못 만들 수도 있어서, 앞으로 두고 봐야 될 문제.
토륨은 전자의 여기에너지(excitation)가 낮아서 (원자핵에서 거리가 머니까) 산화토륨의 형태로 텅스텐 용접봉에 1-5% 첨가하면 전자방출 능력을 향상시키는 효과가 있어 전통적으로 철재 등을 아크 용접으로 접합할 때 용접봉으로 많이 쓰여 왔으나 텅스텐봉에 함유된 토륨 함량이 자연 지각에서의 함량보다 30배 이상에 달해 토륨에 의한 방사선이 인체에 영향을 미친다는 지적이 있어 현재는 산화란타넘 등 다른 재료로 대체되어 가고 있다. 또한 전자레인지 등에 사용되는 마그네트론의 텅스텐 필라멘트에 섞어 전자방출을 원활히 한다. 산화토륨을 함유한 렌즈는 굴절륨이 매우 높아 일부 구형 카메라 렌즈에도 소량이 첨가되는 경우가 있다. 현재는 용접봉용이나 렌즈용으로는 산화란타넘로 점차 대치되고 있다.
토륨은 미약하지만 알파선 방사선을 내기 때문에 공업적 용도로는 점차 란타넘 이나 이트륨이나 세륨 등 다른 희유금속류로 대체되고 있어서 그나마 드물던 용도에 사용도 줄어들고 있다. 또 주변에 흔한 광석에도 상당히 함유되어 있고 희토류 광산에서 희토류 채굴과 정제과정에서 부산물로 대량으로 나오고 있는데 미약하긴 하지만 방사선이 나오는 토륨을 대량으로 처분할 길이 막연해서 골치덩이가 되고 있다. 그래서 중국에서 기 운운 또는 음이온 방출 운운 하는 건강장신구 따위에 토륨을 넣어 팔고 있는 돌팔이들도 있다. 대표적으로 쓸모없는 금속 중에 하나.
토륨의 건강우려에 대해 말하자면 토륨의 방사능은 자연방사능에 비해 거의 무시할 정도로 약해서 걱정하지않아도 된다. 토륨은 방사선 원소이기는 하지만 반감기가 우주의 나이보다 길 정도로 워낙 길어서 단위시간당 나오는 방사선은 매우 미약하고 또 피부에서 쉽게 차단되는 알파선이라서 산업적 용도로 쓰는데 건강을 해치거나 위험할 정도는 아니고 손으로 얼마든지 만져도 된다. 하지만 워낙 사람들이 방사선을 찝찝해 하니까 그나마라도 기피되고 있는 거다.
2. 워크래프트 시리즈의 금속
워크래프트 세계관에 나오는 금속. 작은 토륨 광맥은 주황색~회색까지 230-270-280-345, 풍부한 토륨 광맥은 255-300-325-350의 숙련도가 필요하다. 제련 숙련은 200-250-270-290.
방사능 원소인 1과는 달리, 토르의 강인한 이미지에 맞춘, 단단한 금속으로 설정된 듯 하다. 1도 그랬듯이 이것도 그렇게 따왔기 때문. 다만 와우식으로 하자면 티탄 관리인 중 하나인 토림(Thorim)에게서 이름을 따왔다고 해야할 듯. 근데 우라늄처럼 녹색으로 빛이 나는 것을 보면 방사능 금속이 맞는 것 같기도… 뭐 마력이 깃들어서 빛난다고 할 수도 있겠다.
워크래프트 3에서 처음 등장하는데, 오크 호드의 무기/방어구 2단계 업그레이드에 사용된다.
월드 오브 워크래프트에서는 오리지날 최상위 금속으로 등장해, 고급 무기와 기계공학 소모품, 혹은 쓰레기 방어구 등에 쓰이는 금속으로 등장한다. 과거의 토륨 방어구는 다른 능력치 없이 방어도와 저항력만 붙은 쓰레기 템이었다. 그나마 이 저항력 수치도가 딱 하나에 올인이었다면 화심이나 안퀴 등 레이드에서 써먹을 수 있었을 텐데, 애매하기 짝이 없는 수치가 각각 분산된 2속성 저항이라 정말로 쓸 일이 없었다. 이후 패치로 저항력 옵션이 비교적 쓸만한 치명타 등의 옵션으로 바뀌어 렙업 중에는 사용할 수 있는 수준까지 올라왔다.
사실 토륨 주괴의 진정한 용도는 2가지인데 하나는 당시 사냥꾼용 최상급 탄약인 토륨 탄환의 재료이며 활이나 석궁을 쓴다면 오그리마나 아이언포지의 NPC에게 탄약 1뭉치와 교환해야 토륨 화살을 받을 수 있는데 기계 공학 기술로 화살을 손수 만드는게 컨셉에 맞지 않았다 판단했던 자잘한 RP요소가 존재하는 오리지널의 잔재이다.
다른 하나는 PVP용 토륨 수류탄을 만드는 것인데 이 쪽이야 말로 토륨의 진정한 소모처로 이 수류탄을 적중시키는데 성공하면 3초간 적을 기절시킬 수 있었기에 파괴 특성으로 서큐버스의 현혹 등 모든 메즈기를 최대한 동원해 영혼의 불꽃 캐스팅에 성공해 한방 크리를 넣는 플레이를 창시한 용개가 이 아이템을 즐겨 썼었는데 용개가 자신이 입찰한 토륨주괴에 상회입찰한 플레이어를 욕한 뒷이유가 이것이다.
미스릴 다음의 구간이며, 상위 단계로는 오리지날의 아케이나이트[4], 엘레멘티움과 불타는 성전의 지옥무쇠가 있다. 채광을 위해서 225의 숙련을 필요로 하며 풍부한 토륨광맥의 경우는 275를 필요로 한다. 주요 생산지는 불타는 평원, 저주받은 땅, 서부 역병지대, 동부 역병지대, 동부내륙지, 타나리스, 실리더스, 악령의 숲, 여명의 설원, 아즈샤라 등등...인데 현실은 '''닥치고 운고로'''.
채광 숙련을 올릴 때는 미스릴에서 토륨으로 넘어가는 구간이 좀 까다로웠다. 미스릴 숙련이 녹색이 되어 더럽게 안 오르는데 토륨 숙련은 빨간색이라 못 캐는 골때리는 구간이 있었기 때문. 진은을 캐겠다고? 진은 캐러 다니는 시간에 미스릴을 캐는 게 차라리 빨랐다(...) 돈을 주고 사려고 해도 당시에는 아제로스에서 날탈을 못 타던 시절이라 공급이 더럽게 적어 그만큼 비쌌다. 하지만 대격변 이후로는 페랄라스나 '''버섯구름 봉우리''' 등에서 미스릴이 쏟아져 나오게 되었으므로 옛말. 그리고 토륨도 비슷하게 쏟아져나오게 되며 가격이 폭락했다.
2.1. 토륨 주괴
'''"뭐야 병신새끼야 뒈질라고 내가 입찰한 토륨주괴 상회입찰 하지마라!"'''
- Drakedog, 자신이 입찰했던 토륨 주괴의 상회입찰자에게.
토륨을 주괴(鑄塊) 형태로 만든 것. 토륨 광맥을 채광 후 광석을 제련하여 얻는다. 주괴를 영문으로 쓰면 'ingot'이 옳은데 아이템이라 그런지 'bar'로 표기되었다. 마법부여사가 토륨 주괴 1개와 꿈가루 3개를 사용하여 마력 깃든 토륨 주괴를 만들 수 있다. 다만 숙련 올리는데라도 쓸 수 있는 토륨과 달리 이쪽은 활용도가 거의 없다.
어차피 수많은 재료 중 하나인 토륨주괴가 유명해진 이유는 용개 덕분. 어느 날 용개가 입찰한 물품에 누군가 상회입찰하자 엄연히 경매라는 판매 방식에서의 경쟁인데도 불구하고 다른 플레이어에게 '''"내가 입찰한 토륨주괴 상회입찰하지 마라"'''라고 귓말로 싸지른 걸 당사자가 디씨에 올린 덕분에 용개의 명언으로 유명해졌다.
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용개와 데젖이 주인공으로 나오는 동인지인 '토륨 주괴가 없어'가 있다. 제목은 유명 BL 만화 돈이 없어의 패러디.
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2010년 4월 3일 선관위에서 이벤트로 선거에 대한 사자성어를 만들어 보자는 이벤트에서 와갤러들은 힘을 합쳐서 토륨 주괴를 1위로 만들어버렸다. 위에서 보이듯 문구들이 다들 답이 없어 보이기(...) 때문에 파행 운영되어 3일만에 이벤트가 중단되었다. 이벤트 중단이 당시 여권에 대한 비판적인 문구 때문이라는 해석도 있지만 믿거나 말거나. 기사
토륨원전 관련 글에서는 다들 용개형을 외치고 있다. 이거 말고도 토륨 관련 기사만 뜨면 댓글의 90% 정도가 용개 관련 언급을 한다.
[1] 안정한 동위원소가 아예 없는 원소들(원자번호 43번, 61번, 그리고 83번 이상)의 동위원소들 중 둘째로 긴 반감기이며, 7주기 원소중에는 가장 안정하다. 1위는 아시다시피 '''최중동위안전체'''(...)로 알려졌던 비스무트기 아닌 텔루륨-128이다. 반감기는 '''2.2*10^24'''년.[2] 단 체내에 가장 많은 방사성 물질은 칼륨-40이다. 식물을 통해 많은 칼륨을 섭취하게 되기 때문.[3] 원자로 통제를 실패해서 일어난 것이 체르노빌 원자력 발전소 폭발 사고이다.[4] 토륨을 캐다 나오는 신비한 수정과 토륨 주괴를 재료로 만드는 연금술 제작템. 자세한 내용은 문서 참조.