Actinium | ||||
---|---|---|---|---|
← Radium | Thorium → | ||||
| ||||
Vzhled jednoduché látky | ||||
aktiniový vzorek | ||||
Vlastnosti atomu | ||||
Jméno, symbol, číslo | Actinium / Actinium (Ac), 89 | |||
Skupina , období , blok |
3 (zastaralé 3), 7, f-prvek |
|||
atomová hmotnost ( molární hmotnost ) |
227,0278 a. e. m. ( g / mol ) | |||
Elektronická konfigurace | [Rn] 6d 1 7s 2 | |||
Poloměr atomu | 188 hodin | |||
Chemické vlastnosti | ||||
Poloměr iontů | (+3e) 118 hodin | |||
Elektronegativita | 1,1 (Paulingova stupnice) | |||
Elektrodový potenciál | AC←Ac 3+ -2,13V AC←Ac 2+ -0,7V | |||
Oxidační stavy | +3 | |||
Ionizační energie (první elektron) |
665,5 (6,90) kJ / mol ( eV ) | |||
Termodynamické vlastnosti jednoduché látky | ||||
Hustota (v n.a. ) | 10,07 g/cm³ | |||
Teplota tání | 1320 tis . | |||
Teplota varu | 3470 tis . | |||
Oud. teplo tání | (10,5) kJ/mol | |||
Oud. výparné teplo | (292,9) kJ/mol | |||
Molární tepelná kapacita | 27,2 [1] J/(K mol) | |||
Molární objem | 22,54 cm³ / mol | |||
Krystalová mřížka jednoduché látky | ||||
Příhradová konstrukce |
Kubický FCC |
|||
Parametry mřížky | 5,67 [2] | |||
Číslo CAS | 7440-34-8 |
89 | Actinium |
AC(227) | |
6d1 7s2 _ _ |
Aktinium ( chemická značka - Ac , z lat. Actinium ) - chemický prvek 3. skupiny (podle zastaralé klasifikace - vedlejší podskupina třetí skupiny, IIIB) sedmého období Periodického systému prvků D. I. Mendělejeva s atomovým číslem 89.
Vede rodinu aktinidů .
Jednoduchá látka aktinium (za normálních podmínek) je těžký radioaktivní kov stříbřitě bílé barvy.
Aktinium objevil v roce 1899 A. Debierne v odpadu ze zpracování uranové smoly, ze kterého bylo odstraněno polonium a radium . Nový prvek byl pojmenován aktinium. Krátce po Debjerneově objevu získal německý radiofyzik F. Gisel nezávisle na něm vysoce radioaktivní prvek ze stejné frakce uranové smoly obsahující prvky vzácných zemin a navrhl mu název „emania“.
Další výzkum ukázal identitu preparátů získaných Debiernem a Giselem, i když nepozorovali radioaktivní emisi samotného aktinia, ale produktů jeho rozpadu - 227 Th ( radioaktinium ) a 230 Th ( ionium ).
Z jiné řečtiny. ἀκτίς - "paprsek".
Aktinium je jedním z nejvzácnějších radioaktivních prvků v přírodě. Jeho celkový obsah v zemské kůře nepřesahuje 2600 tun, přičemž například množství radia je více než 40 milionů tun.
V přírodě byly nalezeny tři izotopy aktinia: 225 Ac, 227 Ac, 228 Ac.
Aktinium doprovází uranové rudy . Jeho obsah v přírodních rudách odpovídá rovnováze. Zvýšené množství aktinia se nachází v molybdenitech , chalkopyritu , kassiteritu , křemeni a pyrolusitu . Aktinium se vyznačuje nízkou migrační schopností v přírodních objektech a pohybuje se mnohem pomaleji než uran nebo reaktivní radium .
Kompletní elektronová konfigurace atomu aktinia je: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 6d 1 1
Actinium je stříbřitě bílý kov, těžký, měkký a svým vzhledem podobný lanthanu . Radioaktivní. Díky radioaktivitě ve tmě září charakteristickou modrou barvou.
Ve vlhkém vzduchu je aktinium pokryto oxidovým filmem. Silné redukční činidlo, reaguje s vodou:
Zředěné kyseliny:
Stejně jako lanthan může existovat ve dvou krystalických formách, ale byla získána pouze jedna forma - β-Ac, která má kubickou plošně centrovanou strukturu. Nízkoteplotní a-formu nebylo možné získat.
Atomový poloměr aktinia mírně přesahuje atomový poloměr lanthanu a je 1,88 Å.
Z hlediska chemických vlastností je aktinium také velmi podobné lanthanu, ve sloučeninách zaujímá oxidační stav +3 (Ac 2 O 3 , AcBr 3 , Ac (OH) 3 ), je však vysoce reaktivní a má zásaditější vlastnosti.
Získávání aktinia z uranových rud je nepraktické pro jeho nízký obsah v nich a také pro jeho velkou podobnost s tam přítomnými prvky vzácných zemin.
V zásadě se izotopy aktinia získávají uměle. Izotop 227 Ac se získává ozařováním radia neutrony v reaktoru. Výtěžnost zpravidla nepřesahuje 2,15 % původního množství radia. Množství aktinia při tomto způsobu syntézy se vypočítává v gramech. Izotop 228 Ac se vyrábí ozařováním izotopu 227 Ac neutrony.
Izolace a čištění aktinia z radia , thoria a dceřiných rozpadových produktů se provádí extrakčními a iontově výměnnými metodami.
Kovové aktinium se získává redukcí aktiniumtrifluoridu parou lithia:
(1300-1350 °C, v atmosféře Ar)Přírodní sasanka se skládá z jednoho radioaktivního izotopu 227 Ac. Je známo 37 radioizotopů, nejstabilnější je 227 Ac s poločasem rozpadu 21,772 let, 225 Ac s poločasem rozpadu 10,0 dnů a 226 Ac s poločasem rozpadu 29,37 hodin. Všechny zbývající radioaktivní izotopy mají poločasy kratší než 10 hodin a většina má poločasy kratší než 1 minutu. Nejkratší izotop aktinia je 217 Ac s poločasem rozpadu 69 nanosekund, který se rozkládá rozpadem alfa a záchytem elektronů .
Vyčištěný 227 Ac se dostane do rovnováhy s produkty rozpadu po 185 dnech. Rozpadá se především emisí β- (98,8 %) a malého množství α-částic (1,2 %), následné produkty rozpadu patří také do aktiniové řady . Izotopy aktinia mají atomovou hmotnost v rozmezí od 204 [3] [4] do 236 amu .
Radioaktivní vlastnosti některých izotopů aktinia :
Izotop aktinia | přijímání reakce | Typ rozpadu | Poločas rozpadu |
---|---|---|---|
221 Ac | 232 Th(d,9n) 225 Pa(α) → 221 Ac | α | <1 s |
222 AC | 232 Th(d,8n) 226 Pa(α) → 222 Ac | α | 4,2 sekundy |
223 AC | 232 Th(d,7n) 227 Pa(α) → 223 Ac | α | 2,2 min. |
224ac _ | 232 Th(d,6n) 228 Pa(α) → 224 Ac | α | 2,9 hodiny |
225 AC | 232 Th(n,γ) 233 Th(β − )→ 233 Pa(β − )→ 233 U(α)→ 229 Th(α)→ 225 Ra(β − ) 225 Ac | α | 10 dní |
226ac _ | 226 Ra(d,2n) 226 Ac | α nebo β − nebo elektronické zachycení | 29 hodin |
227ac _ | 235 U(α)→ 231 Th(β − )→ 231 Pa(α)→ 227 Ac | α nebo β − | 21,7 let |
228 AC | 232 Th(α)→ 228 Ra(β − )→ 228 Ac | β - | 18:13 |
229 Ac | 228 Ra(n,γ) 229 Ra(β − )→ 229 Ac | β - | 66 min. |
230 AC | 232 Th(d,α) 230 Ac | β - | 80 sekund |
231 Ac | 232 Th(y,p) 231 Ac | β - | 7,5 min. |
232 AC | 232 Th(n,p) 232 Ac | β - | 35 sec. |
227 Ac ve směsi s beryliem je zdrojem neutronů. Ac-Be-zdroje se vyznačují nízkým výtěžkem gama kvant, používají se v aktivační analýze při stanovení Mn , Si , Al v rudách.
225 Ac se používá k výrobě 213 Bi a také k použití v radioimunoterapii.
227 Ac lze použít v radioizotopových zdrojích energie .
228 Ac se používá jako stopovací látka v chemickém výzkumu kvůli svému vysokoenergetickému β-záření.
Směs izotopů 228 Ac - 228 Ra se používá v lékařství jako intenzivní zdroj γ-záření .
Aktinium patří mezi nebezpečné radioaktivní jedy s vysokou specifickou α-aktivitou. Přestože absorpce aktinia z trávicího traktu je ve srovnání s radiem relativně malá, nejdůležitější vlastností aktinia je jeho schopnost pevně se zadržet v těle v povrchových vrstvách kostní tkáně. Zpočátku se aktinium z velké části hromadí v játrech a rychlost jeho odstraňování z těla je mnohem větší než rychlost jeho radioaktivního rozpadu. Navíc jedním z dceřiných produktů jeho rozpadu je velmi nebezpečný radon , proti kterému je ochrana při práci s aktiniem samostatným vážným úkolem.
Fantastický příběh E. Hamiltona „Moje ubohé železné nervy“ popisuje komerční těžbu aktinia na fiktivním čtvrtém satelitu Pluta, Dis (což je nemožné, protože jediný přirozený a nejdéle žijící izotop aktinia má poločas rozpadu kratší než 22 let). Soudě podle obsahu se aktinium ve vesmíru příběhu používá pro energii. Těžbu provádějí autonomní roboti a autor to popisuje vtipným způsobem: radioaktivní palivo působí na těžařské roboty v podstatě stejně jako alkohol na člověka.
Slovníky a encyklopedie |
|
---|---|
V bibliografických katalozích |
|
Periodický systém chemických prvků D. I. Mendělejeva | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Řady elektrochemické aktivity kovů | |
---|---|
Eu , Sm , Li , Cs , Rb , K , Ra , Ba , Sr , Ca , Na , Ac , La , Ce , Pr , Nd , Pm , Gd , Tb , Mg , Y , Dy , Am , Ho , Er , Tm , Lu , Sc , Pu , |
aktinia | Sloučeniny|
---|---|
|