Актиний

Article on other languages:

del.icio.us del.icio.us
Digg Digg
Furl Furl
Reddit Reddit
Rojo Rojo
Add to OnlyWire
Актиний(Ac)
Атомный номер 89
Внешний вид простого вещества тяжёлый ,
серебристо-белый, радиоактивный металл
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
227.0278 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 188 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
665.5(6.90) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Rn] 6d1 7s2
Химические свойства
Ковалентный радиус n/a пм
Радиус иона (+3e) 118 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
1.1
Электродный потенциал Ac←Ac3+ -2.13В Ac←Ac2+ -0.7В
Степени окисления 3
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность 10,07 г/см³
Удельная теплоёмкость n/a Дж/(K·моль)
Теплопроводность n/a Вт/(м·K)
Температура плавления 1320 K
Теплота плавления (10.5) кДж/моль
Температура кипения 3470 K
Теплота испарения (292.9) кДж/моль
Молярный объём 22.54 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая
гранецентрированая
Период решётки 5.310 Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая n/a K

Актиний — химический элемент с атомным номером 89, обозначается в периодической системе элементов символом Ac (лат. Actinium).

Содержание

История

Актиний был открыт в 1899 г. А. Дебьерном в отходах от переработки урановой смолки, из которой удалили полоний и радий. Новый элемент был назван актинием. Вскоре после открытия Дебьерна независимо от него немецкий радиофизик Ф. Гизель из такой же фракции урановой смолки, содержащей редкоземельные элементы, получил сильно радиоактивный элемент и предложил ему название "эманий".

Дальнейшее исследование показало идентичность препаратов, полученных Дебьерном и Гизелем, хотя они наблюдали радиоактивное излучение не самого актиния, а продуктов его распада - 227Th (радиоактиний) и 230Th (ионий).

Происхождение названия

От лат. — Actinium, от греческого «актис» — луч.

Нахождение в природе

Актиний является одним из самых малораспространённых в природе радиоактивных элементов. Общее его содержание в земной коре не превышает 2600 т., тогда как, например, количество радия более 40 млн. т.

В природе найдено 3 изотопа актиния: 225Ac, 227Ac, 228Ac.

Актиний сопутствует урановым рудам. Его содержание в природных рудах соответствует равновесному. Повышенные количества актиния находят в молибденитах, халькопирите, касситерите, кварце, пиролюзите. Актиний характеризуется невысокой миграционной способностью в природных объектах и перемещается значительно медленнее, чем уран.

Свойства

У актиния нет стабильных изотопов. Известны также 24 изотопа актиния, получаемых искусственно.

Актиний - металл серебристо-белого цвета, по внешнему виду напоминает лантан. Вследствие радиоактивности, в темноте светится характерным голубым цветом.

Подобно лантану, может существовать в двух кристаллических формах, но получена только одна форма - β-Ac, имеющая кубическую гранецентрированную структуру. Низкотемпературную α-форму получить не удалось.

Атомный радиус актиния ненамного превышает атомный радиус лантана и составляет 1.88 А.

По химическим свойствам актиний также сильно похож на лантан, в соединениях принимает степень окисления +3 (Ac2O3, AcCl3, Ac(OH)3), но отличается высокой реакционноспособностью и более основными свойствами.

Получение

Получение актиния из урановых руд нецелесообразно ввиду малого его в них содержания, а также большого сходства с присутствующими там редкоземельными элементами.

В основном, изотопы актиния получают искусственным путем.

Радиоактивные свойства некоторых изотопов актиния:

Изотоп актиния Реакция получения Тип распада Период полураспада
221Ac 232Th(d,9n)225Pa(α)→221Ac
α
<1 сек.
222Ac 232Th(d,8n)226Pa(α)→222Ac
α
4,2 сек.
223Ac 232Th(d,7n)227Pa(α)→223Ac
α
2,2 мин.
224Ac 232Th(d,6n)228Pa(α)→224Ac
α
2,9 час.
225Ac 232Th(n,γ)233Th(β-)→233Pa(β-)→233U(α)→229Th(α)→225Ra(β-)225Ac
α
10 сут.
226Ac 226Ra(d,2n)226Ac
α или β- или электронный захват
29 час.
227Ac 235U(α)→231Th(β-)→231Pa(α)→227Ac
α или β-
21,7 лет
228Ac 232Th(α)→228Ra(β-)→228Ac
β-
6,13 час.
229Ac 228Ra(n,γ)229Ra(β-)→229Ac
β-
66 мин.
230Ac 232Th(d,α)230Ac
β-
80 сек.
231Ac 232Th(γ,p)231Ac
β-
7,5 мин.
232Ac 232Th(n,p)232Ac
β-
35 сек.

Изотоп 227Ac получают облучением радия нейтронами в реакторе. Выход, как правило, не превышает 2.15% от исходного количества радия. Количество актиния при данном способе синтеза исчисляется в граммах. Изотоп 228Ac получают облучением изотопа 227Ac нейтронами.

Выделение и очистка актиния от радия, тория и дочерних продуктов распада проводятся методами экстракции и ионного обмена.

Металлический актиний получают восстановлением трифторида актиния парами лития.

Применение

227Ac в смеси с бериллием является источником нейтронов. Ac-Be-источники характеризуются малым выходом гамма-квантов, применяются в активационном анализе при определении Mn, Si, Al в рудах.

225Ac применяется для получения 213Bi, а также для использования в радио-иммунотерапии.

227Ac может использоваться в радиоизотопных источниках энергии.

228Ac применяют в качестве радиоактивного индикатора в химических исследованиях из-за его высокоэнергетического β-излучения.

Смесь изотопов 228Ac-228Ra используют в медицине как интенсивный источник γ-излучения.

Физиологическое действие

Актиний относится к числу опасных радиоактивных ядов с высокой удельной α-активностью. Хотя абсорбция актиния из пищеварительного тракта по сравнению с радием сравнительно невелика, но наиболее важной особенностью актиния является его способность прочно удерживаться в организме в поверхностных слоях костной ткани. Первоначально актиний в значительной степени накапливается в печени, причём скорость его удаления из организма много больше скорости его радиоактивного распада. Кроме того, одним из дочерних продуктов его распада является очень опасный радон, защита от которого при работе с актинием является отдельной серьёзной задачей.


Литература

Каралова З.К., Мясоедов Б.Ф. "Актиний". М. Наука, 1982, 144 с.

Ссылки


Периодическая система химических элементов
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 Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
* 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


This article is from Wikipedia. All text is available under the terms of the GNU Free Documentation License.