For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Актиній.

Актиній

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Актиній (Ac)
Атомний номер89
Зовнішній вигляд простої речовиниважкий ,
сріблясто-білий радіоактивний метал
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса)227,0278 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома188 пм
Енергія іонізації (перший електрон)665,5(6,90) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація[Rn] 6d1 7s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіусn/a пм
Радіус іона(+3e) 118 пм
Електронегативність (за Полінгом)1,1
Електродний потенціалAc←Ac3+ -2,13В Ac←Ac2+ -0,7В
Ступені окиснення3
Термодинамічні властивості
Густинаn/a г/см³
Молярна теплоємністьn/a Дж/(К·моль)
Теплопровідністьn/a Вт/(м·К)
Температура плавлення1320 К
Теплота плавлення(10,5) кДж/моль
Температура кипіння3470 К
Теплота випаровування(292,9) кДж/моль
Молярний об'єм22,54 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґраткикубічна
гранецентрована
Період ґратки5,310 Å
Відношення с/аn/a
Температура Дебаяn/a К
Інші властовості
Критична точкан/д
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
CMNS: Актиній у Вікісховищі

Актиній (англ. actinium, нім. Aktinium) — радіоактивний хімічний елемент III групи періодичної системи елементів[1], символ Ас, ат. н. 89; ат.м. 227,0278. Найдовше живе бета-радіоактивний ізотоп 227Ас. Період напіврозпаду 21,773 р. Ізотопи 227Ас і 228Ас (наз. також мезоторий II, Ms Th II) входять до складу природних радіоактивних рядів. Вміст актинію у земній корі дуже малий (). Актиній — сріблясто-білий метал з граноцетричною кубічною ґраткою.

Досить важкий (густина 10,7 г/см³) і вельми хімічно активний. Його температура плавлення, визначена експериментально, 1040±50 °С, а температура кипіння, розрахована теоретично, близько 3200 °С[2]

Міститься у уранових та торієвих рудах. Високотоксичний. tпл = 1050 °C, tкип = 3590 °C.

Історія

[ред. | ред. код]

Актиній був відкритий у 1899 французьким хіміком А. Деб'єрном (один з небагатьох добровільних помічників П'єра і Марії Кюрі в їх дослідженнях радіоактивних елементів[2]) у відходах від переробки уранової смоли, з якої видалили полоній та радій. Новий елемент був названий актинієм. Незабаром після відкриття Деб'єрна незалежно від нього німецький радіофізик Ф. Гізель з такої ж фракції уранової смоли, яка містить рідкісноземельні елементи, отримав сильно радіоактивний елемент і запропонував йому назву «Еман». Подальше дослідження показало ідентичність препаратів, отриманих Деб'єрном і Гізелем, хоча вони спостерігали радіоактивне випромінювання не самого актинію, а продуктів його розпаду — 227Th і 230Th.

Походження назви

[ред. | ред. код]

Актиній, від грецького «ακτίνα» — промінь, блиск, сяйво.

Хімічні властивості

[ред. | ред. код]

Конфігурація зовнішніх електронних оболонок 6d7s2; енергії послідовної іонізації відповідно дорівнюють 6,9; 12,06, 20 еВ. Металічний радіус 0,203 нм, радіус іона(+3) 0,111 нм. Значення електронегативності 1,00. У сполуках завжди має ступінь окиснення +3, проте у деяких процесах може короткочасно виникати іон Ac2+.

Актиній є найлегшим елементом серед актиноїдів — групи радіоактивних елементів, подібних до нього хімічно, що отримала назву на його честь, аналогічно тому як лантаноїди отримали назву на честь лантану. За хімічними властивостями схожий на лантан. У них дуже схожі хімічні властивості: загальна валентність (3+), близькі атомні радіуси (1,87 і 2,03 А), майже ідентична будова більшості сполук. Через це лантан використовують як сурогат актинію під час розробки процедур його підготовки або аналізу[3].

На повітрі актиній окиснюється до Ас2О3.

Відомі сполуки актинію з фтором (AcF3, AcOF), хлором (AcCl3, AcOCl), бромом (AcBr3, AcOBr), сіркою (Ac2S3), а також складні і нестійкі комплексні сполуки, такі як AcPO4·½H2O і Ac2(C2O4)3·10H2O[4].

Інші сполуки, такі як гідроксиди, йодиди, оксалати, фосфати та інші, ймовірно теж утворюються, проте не були отримані у достатніх кількостях для дослідження[5].

Водні розчини актинію безбарвні[6].

Іон актинію Ac3+ проявляє найбільш основні властивості серед усіх +3 іонів[6].

Як і у лантану, більшість солей актинію забарвлена в білий колір; окис також. А те, що актиній перевершує лантан за хімічною активністю, цілком природно. Це важчий метал-аналог: валентні електрони циркулюють далі від ядра.[2] Через високу радіоактивність світиться в темряві.

Розповсюдження і отримання

[ред. | ред. код]

Природній актиній постійно утворюється при розпаді рідкісного ізотопу 235U (227Ac, T½ 21,7 років) і при розпаді торію 232Th (228Ac, T½ 6 годин)[7].

Загалом відомо 34 ізотопи актинію з масовими числами від 206 до 235, 4 з яких — метастабільні. З нестабільних ізотопів, найбільші періоди напіврозпаду мають 227Ac (21,772 років) і 225Ac (10,0 днів)[8].

Добування з природніх руд не має сенсу через малу концентрацію, тому актиній отримують в ядерних реакторах за реакцією:

Також, для постійного отримання 225Ac використовують торієво-актинієві генератори (так звані «торієві корови»), в яких актиній постійно утворюється з 229Th (з проміжним утворенням радію) і відділяється за допомогою аніоно-обмінної хроматографії[en][9].

Металевий актиній (у міліграмових кількостях) зуміли одержати двома способами: відновлюючи AcCl3 парами калію при 350 °С і з трифториду, діючи на нього пароподібним літієм. У останньому випадку знадобилася вища температура — понад 1000 °С, але одержані зразки були чистішими.[2]

Застосування

[ред. | ред. код]

Практичне використання актинію обмежується джерелами нейтронів. Нейтрони в них утворюються при опромінюванні берилію-9 альфа-частинками. А дають альфа-частинки дочірні продукти актинію-227. Є підстави вважати, що актиній-берилієві нейтронні джерела зовсім не найкращі та не найекономічніші з пристроїв такого призначення.[2]

Альфа-випромінювання актинію-225 використовується для лікування ракових пухлин. При його розпаді (і подальших розпадах його продуктів розпаду) не утворюється жорсткого гамма-випромінювання, тому тканини, що знаходяться поруч з джерелом (на відстані до 100 мікронів) отримують значні дози опромінення, а решта організму лишається неушкодженною[10].

У 1970-х роках розроблялися ядерні батареї на основі актинію. За розрахунками, пристрій з 18 грамами актинію мав би потужність 250 Вт. Був виготовлений пробний генератор з 2 грамами актинію. Проте плутонієві генератори такого типу виявилися більш економічно доцільними[10].

Див. також

[ред. | ред. код]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. Tolstoukhov, Anatoliĭ.; Толстоухов, Анатолій.; Vseukraïnsʹka ekolohichna liha; Всеукраїнська екологічна ліга. (2007-2008). Ekolohichna ent︠s︡yklopedii︠a︡. Kyïv. ISBN 978-966-8670-41-1. OCLC 858161396.
  2. а б в г д Любич О. Й., Пчелінцев В. О. Фізичні основи металургії кольорових і рідкоземельних металів: Навч. посібник. — Суми: Вид-во СумДУ, 2009 ISBN 978-966-657-255-7 с.209
  3. Morss,Edelstein,Fuger, 2010, с. 18.
  4. Morss,Edelstein,Fuger, 2010, с. 36.
  5. Morss,Edelstein,Fuger, 2010, с. 35.
  6. а б Morss,Edelstein,Fuger, 2010, с. 37.
  7. Active actinium [Архівовано 28 липня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
  8. Isotopes of the Element Actinium [Архівовано 6 серпня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
  9. Construction of a thorium/actinium generator at the Canadian Nuclear Laboratories(англ.)
  10. а б Morss,Edelstein,Fuger, 2010, с. 42.

Література

[ред. | ред. код]

Посилання

[ред. | ред. код]


{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Актиній
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?