Актиний

 Уран

Плутоний

Протактиний

Кюрий

Калифорний

Америций

Полоний

Астат

Радон

Актиний (от греч. aktis, род. падеж aklinos - луч, сверкание, сияние; лат. Actinium), Ac, - 98-ой радиоактивный элемент главной погруппы III группы периодической системы элементов. Является "родоначальником" семейства актиноидов. Ближайшим химическим аналогом его является лантан.

Открыт в 1899 французским ученым А. Дебьерном в отходах переработки урановой руды и, независимо от него, в 1908 – Ф.Гизелем. И Дебьерн и Гизель открыли элемент №89 не по его собственному излучению, а по излучению дочерних продуктов: по сути дела, они наблюдали излучение изотопа уже известного тория.

Содержание в земной коре около 6·10^-10 % по массе. Постоянное присутствие ²²⁷Ас и менее устойчивого актиния ²²⁸Ас в земной коре связано с их вхождением в состав радиоактивных

рядов ²³⁵U и ²³²Th. Скорость образования этих радионуклидов равна скорости их радиоактивного распада, поэтому в земной коре содержатся постоянные количества этих атомов. Количество получающегося актиния настолько мало, что этот элемент определенно входит в десятку редчайших элементов Земли. Во всех земных минералах содержится лишь 2600 т актиния, а радия – 40 -50 млн т.

Изотопы актиния

Известно 19 изотопов актиния, три из них встречаются в природе. Наиболее долгоживущий изотоп - β-радиоактивен (99%β и 1,2%α) 227Ас (T = 21,773 года, ряд ²³⁵U). Изотопы актиния ²²⁷Ас и ²²⁸Ас (называемый также мезоторий II, Ms Th II, Т=6,13 часа, массовая активность 7,95⋅10¹⁰ Бк/мкг, ряд ²³²Th), ²²⁵Ас с периодом полураспада около 10 суток. входят в состав природных радиоактивных рядов.

Содержание актиния в земной коре очень мало (6·10^-10 %), выделять его из природных руд сложно, поэтому миллиграммовые количества ²²⁷Ас получают искусственно, облучая радий нейтронами. Большинство изотопов актиния получено при бомбардировке тория различными частицами.

Актиний(Ac)

Атомный номер 89

Внешний вид - тяжёлый, серебристо-белый, радиоактивный металл

Атомная масса (молярная масса) 227.0278 а.е.м. (г/моль)

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

Физико-химические свойства

В виде металла актиний может быть получен восстановлением его галогенидов щелочными металлами или оксида металлическим торием при высоких температурах. Многие химические соединения актиния получены в весомых количествах. В чистом виде выделены оксид и гидроксид актиния, галогениды и оксигалогениды, а также соли других кислот.

Свободный Ас - серебристо-белый металл с гранецентрированной кубической решеткой. При обычных условиях он испускает слабое голубоватое свечение, заметное в темноте. Металлический актиний получают двумя способами: восстанавливая AcCl₃ парами калия при 350°C и из трифторида, действуя на него парообразным литием. В последнем случае нужна более высокая температура – за 1000°C, но образцы оказываются более чистыми.

Очень реакционноспособен; легко окисляется на воздухе и растворяется в соляной и азотной кислотах. На воздухе быстро покрывается белой оксидной пленкой Ас₂О₃, которая препятствует разрушению металла.

Встречается в природе в рудах урана и тория. В тонне урана содержится всего лишь шесть

стотысячных долей грамма актиния. Это наиболее богатый источник актиния. Таким образом, чтобы добыть 1 г актиния, необходимо переработать 16000 т урана, т. е. 1000 вагонов. Актиний получают в небольших количествах в атомных реакторах при облучения радия нейтронами. Это позволяет изучить некоторые химические свойства актиния.

²²⁸Ac, используемый в качестве радиоактивного индикатора, обладает жестким β-излучением и определяется радиометрическим путем непосредственного измерения интенсивности его излучения.

Смесь ²³⁷Ас с бериллием используется для изготовления ампульных источников нейтронов. Изучение этого элемента еще принесет науке немало нового. Физики, например, до сих пор не могут объяснить, почему самый известный и самый изученный изотоп элемента №89 – актиний-227 имеет непостоянный период полураспада. Полученный из радия искусственным путем или образующийся при альфа-распаде чистого протактиния-231, он имеет период полураспада 21,8 года, а выделенный из актинийсодержащих минералов – намного меньше. Химики продолжают спорить о возможности существования соединений одновалентного актиния. Вроде бы, по существующим представлениям об электронной конфигурации его атома, должны быть такие соединения, а получить их никак не удается!

 Актиний и его соединения токсичны, ПДК в воздухе ²²⁷Ас 1,310^-6 Бк.