Az aktínium kémiai tulajdonságai. Aktínium. Kémiai elemek. Marie Curie. Radioaktív kémiai elem. Actinium

- (görög). A radioaktív elem, a cink egy műholdja, némileg hasonló a tóriumhoz. Az orosz nyelvben szereplő idegen szavak szótára. Chudinov A.N., 1910. Tengeri kökörcsin tengeri kökörcsin, tenger. osztályból csalán vagy liliom állatok. polipok, élénk színek...... Orosz nyelv idegen szavak szótára

- (Ac) radioaktív vegyszer. elem III gr. periódusos rendszer, sorszáma 89, a leghosszabb életű izotóp tömegszáma 227. A földkéregben előforduló mennyisége 6 10 10 tömeg%. Az Ac227 a radioaktív aktinourán (U235) tagja… Földtani enciklopédia

- (Actinium), Ac, a periódusos rendszer III. csoportjába tartozó radioaktív kémiai elem, 89-es rendszám; fém. Az aktiniumot 1899-ben fedezte fel A. Debierne francia kémikus... Modern enciklopédia

Aktínium- (Actinium), Ac, a periódusos rendszer III. csoportjába tartozó radioaktív kémiai elem, 89-es rendszám; fém. Az aktiniumot 1899-ben fedezte fel A. Debierne francia kémikus. ... Illusztrált enciklopédikus szótár

- (lat. Actinium) Ac, a periódusos rendszer III. csoportjába tartozó kémiai elem, 89-es rendszám, 227,0278 atomtömeg. Radioaktív, a legstabilabb izotóp a 227Ac (felezési ideje 21,8 év). A név a görög aktis ray szóból származik. Ezüst fehér...... Nagy enciklopédikus szótár

- (a görög aktis, nem aktinos sugár, szikrázó, ragyogás; pat. Actinium), Ac, radioakt. chem. eleme a III. csoport periodikus. elemrendszerek, at. 89. szám, az aktinida család elemei közül az első. Naib. hosszú élettartamú radioaktív izotóp 227 Ac... ... Fizikai enciklopédia

Főnév, szinonimák száma: 3 aktinid (16) aktinourán (1) elem (159) Szótár ... Szinonima szótár

Az angol Finson fedezte fel (1881) Új elem, egy cink-műhold; kémiai egyénisége azonban nem tekinthető megalapozottnak. F. észrevette, hogy egyes esetekben a cink-szulfid fehér csapadéka közvetlen napfényben elsötétül... ... Brockhaus és Efron enciklopédiája

AKTÍNIUM- (a görög aktis sugárból), radioaktív kémiai elem (at. 226. v.). Úgy tűnik, hogy az őse az urán, a végső bomlástermék pedig az aktinium-ólom. Az A. tevékenysége 20 év után felére csökken. Sz.: Fajansz K.,... ... Nagy Orvosi Enciklopédia

aktínium- Rádiójáték. elem III gr. Időszakos rendszerek; nál nél. n. 89. A. Debierne fedezte fel 1899-ben az uránkitermelés utáni uránércek maradványaiban. Az ismert 12 izotóp közül a leghosszabb élettartamú a 227Ac (T1/2= 21,7 g, P ... Műszaki fordítói útmutató

Könyvek

Illusztrált kulcsok az eurázsiai tengerek és az Északi-sark szomszédos mélytengeri részei szabadon élő gerinctelenek számára. 3. kötet, Sirenko B.I.. A harmadik billentyűkötetben szkífusz medúza, stauromedusae, szifonoforok, hidroid polipok és medúzák, tengeri kökörcsin, antipataria, puha korallok, ceriantharia találhatók. tengeri toll, madrepores...
Illusztrált kulcsok az eurázsiai tengerek és az Északi-sark szomszédos mélytengeri részei szabadon élő gerinctelenek számára. 3. kötet. Cnidarians and Ctenophores,. A harmadik billentyűkötetben szkífusz medúza, stauromedusa, szifonoforok, hidroid polipok és medúzák, tengeri kökörcsin, antipataria, puha korallok, ceriantharia találhatók. tengeri toll, madrepores...

aktínium, német Aktinium) - A periódusos elemrendszer III. csoportjába tartozó radioaktív kémiai elem, szimbólum Ász, nál nél. n. 89; at.m. 227.0278. A béta radioaktív izotóp 227 Ac tovább él. Felezési idő 21,773 g A 227 Ac és a 228 Ac izotópok (más néven mezotórium II, Ms Th II) a természetes radioaktív sorozat részét képezik. Az aktinium tartalma a földkéregben nagyon kicsi (). Az aktinium egy ezüstös fehér fém, granocentrikus köbös ráccsal.

Meglehetősen nehéz (sűrűsége 10,7 g/cm3) és kémiailag nagyon aktív. Kísérletileg meghatározott olvadáspontja 1040? 50 ? C, és a forráspont elméletileg számolva körülbelül 3200? VAL VEL

Megtalálható az urán- és tóriumércekben. Erősen mérgező. t pl = 1050 o C, t forrás = 3590 o C.

1.1. Kémiai tulajdonságok

Külső elektronhéjak konfigurálása 6d7s2; a szekvenciális ionizációs energia ennek megfelelően egyenlő 6,9; 12.06, 20 eV. Fémsugár 0,203 nm, ionsugár (+3) 0,111 nm. Az elektronegativitás értéke 1,00. Kémiai tulajdonságai hasonlóak a lantánéhoz. Kémiai tulajdonságaik nagyon hasonlóak: közös vegyérték (3+), közeli atomsugár (1,87 és 2,03 A), a legtöbb vegyület szerkezete majdnem azonos. A levegőben az aktinium Ac 2 O 3 -dá oxidálódik. A lantánhoz hasonlóan a legtöbb aktiniumsó fehér; oxid is. És az a tény, hogy az aktinium kémiai aktivitásban felülmúlja a lantánt, teljesen természetes. Ez egy nehézfém analóg: vegyértékelektronok keringenek távolabb az atommagtól. Magas radioaktivitása miatt a sötétben világít.

2. Történelem

5. Alkalmazás

Az alkalmazás futtatásához engedélyeznie kell a JavaScriptet.

Egy atom elektronikus konfigurációja egy képlet, amely megmutatja az elektronok elrendezését egy atomban szintek és alszintek szerint. A cikk tanulmányozása után megtudhatja, hol és hogyan helyezkednek el az elektronok, megismerkedhet a kvantumszámokkal, és meg tudja alkotni egy atom elektronikus konfigurációját a szám alapján, a cikk végén található egy elemtáblázat.

Miért tanulmányozzuk az elemek elektronikus konfigurációját?

Az atomok olyanok, mint egy konstrukciós halmaz: van egy bizonyos számú rész, különböznek egymástól, de két azonos típusú rész teljesen azonos. De ez az építőkészlet sokkal érdekesebb, mint a műanyag, és itt van miért. A konfiguráció attól függően változik, hogy ki van a közelben. Például az oxigén a hidrogén mellett Talán vízzé alakul, nátrium közelében gázzá alakul, vas közelében pedig teljesen rozsdává. Annak a kérdésnek a megválaszolásához, hogy miért történik ez, és megjósolhatjuk egy atom viselkedését a másik mellett, meg kell vizsgálni az elektronikus konfigurációt, amelyet az alábbiakban tárgyalunk.

Hány elektron van egy atomban?

Az atom magból és a körülötte forgó elektronokból áll, az atommag protonokból és neutronokból áll. Semleges állapotban minden atomnak annyi elektronja van, ahány proton van az atommagjában. A protonok számát az elem rendszáma jelöli, például a kénnek 16 protonja van - ez a periódusos rendszer 16. eleme. Az aranynak 79 protonja van - ez a periódusos rendszer 79. eleme. Ennek megfelelően a kénnek semleges állapotban 16, az aranynak 79 elektronja van.

Hol keressünk elektront?

Az elektron viselkedését megfigyelve bizonyos mintákat levezettek kvantumszámokkal, összesen négy van:

Főkvantumszám
Orbitális kvantumszám
Mágneses kvantumszám
Spin kvantumszám

Orbitális

Továbbá a pálya szó helyett a „pálya” kifejezést fogjuk használni.

N - szint
L - héj
M l - pályaszám
M s - első vagy második elektron a pályán

l pályakvantumszám

Az elektronfelhő tanulmányozása eredményeként azt találták, hogy a felhőnek az energiaszinttől függően négy fő formája van: labda, súlyzók és két másik, összetettebb. Az energia növekedési sorrendjében ezeket a formákat s-, p-, d- és f-héjnak nevezzük. Mindegyik héjnak 1 (s), 3 (p), 5 (d) és 7 (f) pályája lehet. Az orbitális kvantumszám az a héj, amelyben a pályák találhatók. Az s, p, d és f pályák pályakvantumszáma 0, 1, 2 vagy 3 értéket vesz fel.

Az s-héjon egy pálya van (L=0) - két elektron
Három pálya van a p-héjon (L=1) - hat elektron
Öt pálya van a d-héjon (L=2) - tíz elektron
Hét pálya van az f-héjon (L=3) - tizennégy elektron

Mágneses kvantumszám m l

A p-shell-en három pálya található, ezeket -L-től +L-ig terjedő számok jelölik, azaz a p-shell-hez (L=1) „-1”, „0” és „1” pályák vannak. . A mágneses kvantumszámot m l betűvel jelöljük.

A héjon belül könnyebben helyezkednek el az elektronok különböző pályákon, így az első elektronok mindegyik pályán megtöltenek egyet, majd mindegyikhez adnak egy-egy elektronpárt.

Tekintsük a d-shell-t:
A d-héj az L=2 értéknek felel meg, azaz öt pálya (-2,-1,0,1 és 2), az első öt elektron tölti ki a héjat M l =-2, M értékekkel. l=-1, Ml=0, Ml=1,Ml=2.

Spin kvantumszám m s

A spin az elektron forgásiránya a tengelye körül, két iránya van, tehát a spinkvantumszámnak két értéke van: +1/2 és -1/2. Egy energia-alszint csak két ellentétes spinű elektront tartalmazhat. A spinkvantumszámot m s-vel jelöljük

n főkvantumszám

A fő kvantumszám az energiaszint jelenleg hét energiaszint ismert, mindegyiket egy-egy arab szám jelzi: 1,2,3,...7. A kagylók száma minden szinten megegyezik a szintszámmal: egy shell van az első szinten, kettő a másodikon stb.

Elektronszám

Tehát bármely elektron leírható négy kvantumszámmal, ezeknek a számoknak a kombinációja egyedi az elektron minden pozíciójára, vegyük az első elektront, a legalacsonyabb energiaszint N = 1, az első szinten van egy héj, a az első héj bármely szinten labda alakú (s -shell), azaz. L=0, a mágneses kvantumszám csak egy értéket vehet fel, M l =0 és a spin +1/2 lesz. Ha vesszük az ötödik elektront (bármelyik atomban van is), akkor a fő kvantumszámok a következők lesznek: N=2, L=1, M=-1, spin 1/2.

Ez nem az aktínium érdeme, de a periódusos rendszerben elfoglalt helye mégis különleges.

Aktínium

Rögtön megjegyezzük azonban, hogy D.I. egyik művében sem. Mengyelejev, aki a periódusos törvény felfedezéséhez és fejlesztéséhez kapcsolódik, nincs komoly vita arról, hogy melyik elemnek kellene a táblázat 89. celláját elfoglalnia. Sőt, a „Kémia alapjai” utolsó életre szóló, már a 20. században megjelent kiadásaiban is csak néhány sort szentelnek a tengeri kökörcsinnek, és akkor is csak a 21. fejezet kiegészítéseként. Mengyelejev megemlíti az aktinium és a tórium hasonlóságát, és azt, hogy ez az elem „a tóriummal együtt felszabadul, és előtte kicsapódik mind a szulfid-nátriumsóból, mind a hidrogén-peroxidból”. Ez minden! Talán az addig felfedezett elemek egyike sem kapott olyan kevés helyet a „kémia alapjaiban”. Ennek okai voltak.
Tíz évvel az aktínium felfedezése után a híres angol fizikus, Frederick Soddy zseniálisan rendszerezte a 89. számú elemről addigra felhalmozott információk komplexumát. Íme:

„Az atomtömeg ismeretlen; az átlagos várható élettartam nem ismert; a sugárzás természete - nem bocsát ki sugarakat; kiindulási anyag – ismeretlen; a kiindulási anyag valószínűleg urán; a bomlástermék radioaktinium."

Azt a tényt, hogy a 89. számú elem 1899-ben történt felfedezését mégis megvalósultnak ismerték el, egyes tudománytörténészek a házastársak, Pierre és Marie Curie vitathatatlan tekintélyével magyarázzák a kronológiai táblázatban szereplő mindenben A felfedezésről Az aktinium elemek közvetlenül a polónium és a rádium után következnek. 1899 októberében számolt be róla Andre Debierne francia kémikus, Pierre és Marie Curie néhány készséges asszisztense egyike a radioaktív elemek kutatásában.

Hazánkban kevesen tudnak erről a tudósról. Próbáljuk meg pótolni ezt a hiányt, legalább egy kis mértékben. Debierne nagyon fiatalon a Curie-k alkalmazottja lett: körülbelül 25 éves volt. Legnagyobb felfedezése az. Ezenkívül Marie Skłodowska-Curie-val együtt 1910-ben megszerezte az első fémes rádium mintát. Ugyanebben az évben megerősítették a polónium felfedezését. Marie Skłodowska-Curie halála után Debierne a párizsi Radium Intézet Pierre Curie Laboratóriumát vezette.

Marie Sklodowska-Curie feljegyzései a következő sorokat őrizték meg: „1900 körül Pierre Curie találkozott Andre Debierne fiatal kémikussal, aki Friedel professzor előkészítőjeként dolgozott, aki nagyra értékelte őt mint tudóst. Andre Debierne készséggel beleegyezett Pierre radioaktivitás-tanulmányozási javaslatába: egy új radioelem kutatásába kezdett, amelynek létezését a vas és a ritkaföldfémek csoportjában gyanították. Ő fedezte fel ezt az aktiniumnak nevezett elemet (kiemelés az eredetiben – a szerk.). Bár Andre Debierne a Sorbonne Egyetem kémiai-fizikai laboratóriumában dolgozott, Jean Perrin vezetésével, gyakran járt istállónkba, és hamarosan nagyon közeli barátja lett mind a mi, mind Dr. Curie-nak, majd gyermekeinknek.”

Mit csinált ez a fiatal vegyész 1899 őszén? Az uránkátrány maradványait vizsgálva, amelyekből már a rádiumot és a polóniumot is eltávolították, gyenge sugárzást fedezett fel. Tehát a híres kátrány egy újabb új elemet tartalmazott? Egy ilyen feltételezés a rádium és a polónium felfedezése után természetesnek és tagadhatatlannak tűnt. Debierne azt javasolta, hogy ezt az elemet aktiniumnak (vagy görögül autk; - „sugárzás, fény”) nevezzék el a rádium analógiájára. Kísérleteket tettek az új elem izolálására, de nem jártak sikerrel, és Debierne Curieékkal együtt a rádiumra koncentrált.

Valamivel több mint egy évvel később az uránkátrány ugyanabból a frakciójából, amely ritkaföldfémeket tartalmazott, F. Gnzel német kutató nagy kibocsátású oldatot kapott. Még azt is sikerült (nagy erőfeszítést igényelt), hogy ezt az oldatot megszabadítsa a sok szennyeződéstől, és viszonylag tiszta emittert nyerjen – tulajdonképpen az első aktiniumkészítményt. De Gnzel ezt nem tudta: azt hitte, hogy új elemet fedezett fel, és ezt emanációnak nevezte. De hamarosan bebizonyosodott az emanium és a tengeri kökörcsin azonossága, és az új elem „nem valósult meg”.

A legszokatlanabb itt talán az, hogy a „sugárzónak” nevezett elemet (így fordítják szó szerint a „tengeri kökörcsin” elnevezést) valójában nem lehetett felfedezni a sugárzása révén. Mint ismeretes, az aktinium leghosszabb élettartamú természetes izotópja, a 227Ac az esetek túlnyomó többségében lebomlik, és nagyon lágy, alacsony energiájú béta-sugarakat bocsát ki. A 19. és 20. század fordulóján létező adatrögzítő berendezés ezt a sugárzást nem tudta érzékelni. Lehetetlen volt vele regisztrálni azokat a ritka (kb. 1,2%) eseteket, amikor ezek az atommagok alfa-részecskéket bocsátanak ki. Debierne és Giesel is a 89-es számú elemet nem saját, hanem leánytermékeinek sugárzása révén fedezte fel: valójában a már ismert tórium izotópjának sugárzását figyelték meg.

De az új tevékenység a lantánhoz és családjához kapcsolódott. A periódusos rendszerben volt szabad hely a lantán analógjának, a III. csoport nehéz radioaktív elemének. Itt azonosították a tengeri kökörcsint. És nem tévedtek.

Az aktinium valóban hasonló a lantánhoz. Kémiai tulajdonságaik nagyon hasonlóak: közös vegyérték (3+), közeli atomsugár (1,87 és 2,03 A°), a legtöbb vegyület szerkezete majdnem azonos. A lantánhoz hasonlóan a legtöbb aktiniumsó fehér; Ac203 oxid is. És az a tény, hogy az aktinium kémiai aktivitásában felülmúlja a lantánt, ez egy nehezebb fémanalóg: a vegyértékelektronok távolabb keringenek az atommagtól. Ha azonban a lantán, az aktínium és családjaik vegyértékéről van szó, egy másik kérdés, hogy mely elektronok a legfontosabbak...

De miután tájékoztattuk az olvasót erről az információról, egyértelműen megelőztük magunkat. A vegyületekről beszélni, mielőtt magának az elemnek a fizikai tulajdonságairól beszélnénk, legalábbis szokatlan. De az aktinium fizikai tulajdonságait csak az 50-es években határozták meg megbízhatóan, és ennek is megvoltak az okai.

Az aktinium a természetben létezik. Fő és leghosszabb élettartamú 227Ac izotópja az urán-235 bomlása során keletkezik. Az előállított kökörcsin mennyisége olyan kicsi, hogy ez az elem egyértelműen a Föld tíz legritkább eleme közé tartozik. Tartalmát a földkéregben a százalék tízmilliárd része határozza meg. Becslések szerint az összes földi ásvány csak 2600 tonna aktínumot tartalmaz, és rádiumot (amelynek rendkívül nehéz kitermelése nemcsak Curie műveiből, hanem Majakovszkij verseiből is ismert) - körülbelül 40-50 millió tonna.

Actinium - beszerzési módszerek

Az aktinium természetes forrásokból (uránásványokból) való kinyerését tovább bonyolítja, hogy rendkívül hasonló a ritkaföldfémek családjába tartozó elemekkel. A híres francia radiokémikus, M. Gaisinsky ezt írta: „Egyes folyamatokban az aktinium elválik a lantántól, másokban pedig a lantánt követi. A kettős lantanid-nitrátok magnéziummal vagy mangánnal végzett frakcionált kristályosítása során azonban az aktinium nem a lantán előtti első frakcióban izolálódik, hanem a neodímium és a szamárium közé koncentrálódik. Ezt az anomáliát még nem magyarázták meg. Jelenleg az aktínium előállításának előnyben részesített módszere a rádium neutronokkal történő besugárzása. Íme, mi történik itt:

226 88 Ra + 10n → 227 88 Ra - β → 227 89 Ac

Nyilvánvaló, hogy könnyebb elkülöníteni a kétértékű rádiumot és a háromértékű aktiniumot, mint ugyanazt az aktiniumot izolálni lantán és analógjai keverékéből. És a rádium-227 felezési ideje rövid - mindössze 41 perc. Ezért a leggyorsabb és legolcsóbb módszer (ha egyáltalán illik itt olcsóságról beszélni) a tengeri kökörcsin beszerzése szuperértékes rádiumból. Ily módon a 89. számú elem tiszta készítményeit kapták, amelyeken meghatározták fő tulajdonságait. Az elemi tengeri kökörcsin ezüstös-fehér fémnek bizonyult, meglehetősen nehéz (sűrűsége valamivel több, mint 10 g/cm3) és kémiailag nagyon aktív. Kísérletileg meghatározott olvadáspontja 1040±50°C, forráspontja elméletileg számolva 3200°C körüli.

A levegőben a tengeri kökörcsin Ac2O3-dá oxidálódik. A fém-aktínumot egyébként (milligrammos mennyiségben) kétféleképpen nyerték: az AcC13-at káliumgőzzel 350°C-on redukálva, illetve trifluoridból, lítiumgőzzel hatnak rá. Az utóbbi esetben magasabb hőmérsékletre volt szükség - 1000 °C felett, de a kapott minták tisztábbak voltak.

Jelenleg az aktinium 24 izotópja ismert, amelyek közül három előfordul a természetben. Ezek a viszonylag hosszú életű aktinium-227, az aktinium-228 (más néven mezotórium-P), felezési ideje 6,13 óra, és az aktinium-225, amelynek felezési ideje körülbelül 10 nap. A fennmaradó izotópok mesterségesek: többségüket a tórium különféle részecskékkel történő bombázásával nyerik.

Az aktinium gyakorlati felhasználása a neutronforrásokra korlátozódik. A bennük lévő neutronok a berillium-9 alfa-részecskékkel történő besugárzásakor keletkeznek. Az alfa-részecskéket pedig az aktinium-227 leánytermékei állítják elő. Okkal feltételezhetjük, hogy az aktínium-berillium neutronforrások semmiképpen sem a legjobbak vagy a leggazdaságosabbak az ilyen eszközök közül.
De ez nem jelenti azt, hogy a tengeri kökörcsin haszontalan. Az aktínium tanulmányozása sokat adott a tudománynak, és elsősorban a magfizikának. Rögtön megjegyezzük, hogy az aktinometriának (a geofizika egyik fontos ága) éppoly kevéssé van köze az aktinium kutatásához, mint a tengeri kökörcsineknek (tengerlakók) vagy az aktinomicinek (antibiotikumok). De a tengeri kökörcsin G. Seaborg híres aktinoid elméletének alapja, és ha a tengeri kökörcsin aktínium nélkül is létezhet, akkor ez az elmélet nem létezne ezen elem nélkül. A francium elemet sem fedezték volna fel, ha nem lenne tengeri kökörcsin. Pontosabban, ha az aktinium-227 nem bomlik le kétféleképpen, és néha (1000-ből átlagosan 12 esetben) nem alakul át francium-223-sá.

Ennek az elemnek a tanulmányozása még mindig sok új dolgot fog hozni a tudományba. A fizikusok például még mindig nem tudják megmagyarázni, hogy a 89-es számú elem leghíresebb és legtöbbet tanulmányozott izotópjának, az aktinium-227-nek miért van változó felezési ideje. Mesterségesen rádiumból állítják elő, vagy a tiszta protactinium-231 alfa-bomlása révén hozták létre, felezési ideje 21,8 év, míg aktiniumtartalmú ásványokból izolálva jóval rövidebb a felezési ideje. A kémikusok továbbra is vitatják az egyértékű aktiniumvegyületek létezésének lehetőségét. Úgy tűnik, hogy az atomjának elektronikus konfigurációjáról létező elképzelések szerint létezniük kell ilyen vegyületeknek, de semmiképpen nem szerezhetők be!

Egyszóval a tengeri kökörcsin nem számít egyhamar jól tanulmányozott „tankönyvi” elemnek. Addig is, mint a szentjánosbogár a híres gyerekmesében, „él és ragyog”. Igaz, nem világít olyan erősen, mint a rádium, de világít...

Aktínium
Atomszám	89
Egy egyszerű anyag megjelenése	ezüstös-fehér színű radioaktív nehézfém
Az atom tulajdonságai
Atomtömeg (móltömeg)	227.0278 a. e.m. (/mol)
Atomsugár	188 óra
Ionizációs energia (első elektron)	665,5 (6,90) kJ/mol (eV)
Elektronikus konfiguráció	6d 1 7s 2
Kémiai tulajdonságok
Kovalens sugár	n/a pm
Ion sugara	(+3e) 118 óra
Elektronegativitás (Pauling szerint)	1.1
Elektróda potenciál	Ac←AC 3+ -2,13V Ac←AC 2+ -0,7V
Oxidációs állapotok	3
Egy egyszerű anyag termodinamikai tulajdonságai
Sűrűség	10,07 /cm³
Moláris hőkapacitás	27,2 J/(mol)
Hővezető	n/a W /( ·)
Olvadási hőmérséklet	1320
Olvadáshő	(10,5) kJ/mol
Forráshőmérséklet	3470
Párolgási hő	(292,9) kJ/mol
Moláris térfogat	22,54 cm³/mol
Egyszerű anyag kristályrácsa
Rácsszerkezet	kocka alakú arcközpontú
Rács paraméterei	5.310
c/a arány	n/a
Debye hőmérséklet	n/a

AC	89
227,0278
6d 1 7s 2
Aktínium

Aktínium- 89-es rendszámú kémiai elem, amelyet az elemek periódusos rendszerében a szimbólum jelöl AC(Aktínium). Az aktiniumot 1899-ben A. Debierne fedezte fel az uránkátrány feldolgozásából származó hulladékban, amelyből polóniumÉsrádium. Az új elem az aktinium nevet kapta. Nem sokkal Debierne felfedezése után, tőle függetlenül, F. Giesel német radiofizikus az uránkátrány ugyanabból a ritkaföldfémeket tartalmazó frakciójából nyert ki egy erősen radioaktív elemet, és javasolta ennek az „emánium” nevet.

A további kutatások kimutatták a Debierne és Giesel által előállított készítmények azonosságát, bár radioaktív sugárzást nem magából az aktiniumból, hanem bomlástermékeiből - 227 Th (radioaktinium) és 230 Th ( iónium).

név eredete

Lat. — Aktínium, a görög „aktis” - sugárból.

A természetben lenni

Az aktinium az egyik legkevésbé elterjedt radioaktív elem a természetben. Összes tartalma a földkéregben nem haladja meg a 2600 tonnát, míg például a rádium mennyisége meghaladja a 40 millió tonnát.

Az aktinium három izotópját találták a természetben: 225 Ac, 227 Ac, 228 Ac.

Tengeri kökörcsin kíséri urániumércek. Természetes ércekben lévő tartalma egyensúlyi állapotnak felel meg. Megnövekedett mennyiségű aktinium található a molibdenitben, a kalkopiritban, a kasziritben, a kvarcban és a piroluzitban. Az aktinium alacsony vándorlási képességgel rendelkezik a természeti objektumokban, és sokkal lassabban mozog, mint az urán.

Tulajdonságok

Az aktiniumnak nincsenek stabil izotópjai. Az aktiniumnak 24 mesterségesen nyert izotópja is létezik.

Az aktinium egy ezüstös-fehér fém, amely megjelenésében a lantánra hasonlít. Radioaktivitása miatt a sötétben jellegzetes kék színnel világít.

A lantánhoz hasonlóan két kristályos formában létezhet, de csak egy formát kaptak - a β-Ac-t, amelynek felületközpontú köbös szerkezete van. Az alacsony hőmérsékletű α-formát nem sikerült előállítani.

Az aktinium atomsugara valamivel nagyobb, mint a lantáné, és 1,88 A.

A tengeri kökörcsin kémiai tulajdonságai is nagyon hasonlóak a lantánéhoz, mivel vegyületekben +3 oxidációs állapotot vesz fel (Ac 2 O 3, AcCl 3, Ac(OH) 3), de nagy reaktivitása és alaposabb tulajdonságai jellemzik.

Nyugta

Aktinium uránércekből való kinyerése nem praktikus az alacsony tartalmuk miatt, valamint az ott előforduló ritkaföldfémekkel való nagy hasonlóság miatt.

Alapvetően az aktinium izotópokat mesterségesen állítják elő.

Az aktinium egyes izotópjainak radioaktív tulajdonságai:

Aktinium izotóp	Reakció fogadása	A bomlás típusa	Fél élet
221ac	232 Th(d,9n) 225 Pa(α)→ 221 ac	α	<1 сек.
222 Ak	232 Th(d,8n) 226 Pa(α)→ 222 Ac	α	4,2 mp.
223ac	232 Th(d,7n) 227 Pa(α)→ 223 Ac	α	2,2 perc.
224 Ak	232 Th(d,6n) 228 Pa(α)→ 224 Ac	α	2,9 óra
225ac	232 Th(n,γ) 233 Th(β -)→ 233 Pa(β -)→ 233 U(α)→ 229 Th(α)→ 225 Ra(β -) 225 Ac	α	10 nap
226 Ak	226 Ra(d,2n) 226 ac	α vagy β - vagy elektronbefogás	29 óra
227ac	235 U(α) → 231 Th(β -) → 231 Pa(α) → 227 ac	α vagy β -	21,7 év
228ac	232 Th(α)→ 228 Ra(β -)→ 228 Ac	β -	6.13 óra
229ac	228 Ra(n,γ) 229 Ra(β -)→ 229 Ac	β -	66 perc.
230 ac	232 Th(d,α) 230 Ak	β -	80 mp.
231 Ak	232 Th(γ,p) 231 Ak	β -	7,5 perc.
232 Ak	232 Th(n,p) 232 Ak	β -	35 mp.

A 227Ac izotópot úgy állítják elő, hogy rádiumot neutronokkal sugároznak be egy reaktorban. A hozam általában nem haladja meg a rádium kezdeti mennyiségének 2,15% -át. Az aktinium mennyiségét ezzel a szintézis módszerrel grammban számítják ki. A 228 Ac izotópot a 227 Ac izotóp neutronokkal történő besugárzásával állítják elő.

Az aktínium izolálása és tisztítása rádiumból, tóriumból és leánybomlási termékekből extrakciós és ioncserélő módszerekkel történik.

A fémes aktíniumot az aktinium-trifluorid lítiumgőzzel történő redukálásával nyerik.

Alkalmazás

227 AC keverve berillium neutronforrás. Az Ac-Be forrásokat alacsony gamma-sugárzás jellemzi, és aktiválási analízisben használják ércekben lévő Mn, Si, Al meghatározására.

A 225 Ac-t 213 Bi előállítására, valamint radioimmunterápiában való felhasználásra használják.

A 227 Ac radioizotópos energiaforrásokban használható.

A 228Ac-t nagyenergiájú β-emissziója miatt radioaktív nyomkövetőként használják a kémiai kutatásokban.

A 228Ac-228Ra izotópok keverékét a gyógyászatban intenzív γ-sugárzásforrásként használják.

Fiziológiai hatás

Az aktinium az egyik veszélyes radioaktív méreg, magas fajlagos α-aktivitással. Bár az aktinium felszívódása az emésztőrendszerből a rádiumhoz képest viszonylag csekély, az aktinium legfontosabb tulajdonsága, hogy szilárdan meg tudja tartani a szervezetben a csontszövet felszíni rétegeiben. Kezdetben a tengeri kökörcsin nagy mértékben felhalmozódik a májban, és a szervezetből való eltávolításának sebessége sokkal nagyobb, mint a radioaktív bomlás sebessége. Ráadásul a bomlás egyik leányterméke nagyon veszélyes radon, amitől a tengeri kökörcsinnel való munkavégzés során külön komoly feladat.