Химический элемент с атомным номером 89, обозначается в периодической системе элементов символом Ac (лат. Actinium , от греческого «актис» - луч). В природе найдено 3 изотопа актиния: 225Ac, 227Ac, 228Ac (все они нестабильны). Известны также 24 изотопа актиния, получаемых искусственно. Атомный радиус актиния составляет 1.88 А.
Актиний сопутствует урановым рудам. Его содержание в природных рудах соответствует равновесному. Повышенные количества актиния находят в молибденитах, халькопирите, касситерите, кварце, пиролюзите. Он характеризуется невысокой миграционной способностью в природных объектах. 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.
металл серебристо-белого цвета , по внешнему виду напоминает лантан. Вследствие радиоактивности, в темноте светится характерным голубым цветом. Может существовать в двух кристаллических формах, но получена только одна форма - бета-Ac, имеющая кубическую гранецентрированную структуру. Низкотемпературную альфа-форму получить не удалось.был открыт в октябре 1899 года А. Дебьерном в отходах от переработки урановой смолки, из которой удалили полоний и радий. Андрэ Дебьерн был одним из немногих добровольных помощников Пьера и Марии Кюри в их исследованиях радиоактивных элементов. Об этом ученом в нашей стране знают немногие и немного. Он стал сотрудником супругов Кюри, будучи совсем молодым человеком: ему было около 25 лет. Самое большое его открытие – актиний. Кроме того, он вместе с Марией Склодовской-Кюри получил в 1910 г. первый образец металлического радия. В том же году они подтвердили открытие полония. После смерти Марии Склодовской-Кюри Дебьерн заведовал Лабораторией имени Пьера Кюри в парижском Институте, радия. Исследуя остатки урановой смолки, из которой уже были удалены и радий и полоний, он обнаружил слабое излучение. Дебьерн предложил назвать этот элемент актинием (от греческого – «излучение, свет») по аналогии с радием. Были предприняты попытки выделить новый элемент, но они оказались безуспешными, и Дебьерн вместе с супругами Кюри сосредоточился на радии. 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).Актиний относится к числу опасных радиоактивных ядов с высокой удельной альфа-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.
Практическое использование актиния ограничивается источниками нейтронов. Нейтроны в них образуются при облучении бериллия-9 альфа-частицами. А дают альфа-частицы дочерние продукты актиния-227. Есть основания полагать, что актиний-бериллиевые нейтронные источники отнюдь не самые лучшие и не самые экономичные из устройств такого назначения. Но это не значит, что актиний бесполезен. Науке, и прежде всего ядерной физике, изучение актиния дало многое. Заметим сразу же, что актинометрия (важный раздел геофизики) так же мало связана с исследованиями актиния, как и актинии (обитатели моря) или актиномицины (антибиотики). Но на актинии держится знаменитая актиноидная теория Г. Сиборга, и если актинии могут существовать без актиния, то не будь этого элемента не было бы и этой теории. Элемент франций тоже не был бы открыт, если бы не актиний. Точнее, если бы актиний-227 не распадался двояко и не превращался иногда (в среднем в 12 случаях из 1000) во франций-223.
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!
Одним словом, актиний еще не скоро будет считаться прекрасно изученным «хрестоматийным» элементом. Пока же, как светлячок из знаменитого детского рассказа, «он – живой и светится». Светится, правда, не так ярко, как радий, но светится...
Статья основана на материале из книги "Популярная библиотека химических элементов". Издательство «Наука», 1977. (электронная версия книги -
Актиний
АКТИ́НИЙ -я; м. [греч. aktis (aktinos) - луч]. Химический элемент (Ac), радиоактивный металл серебристо-белого цвета (встречается в рудах урана и тория).
◁ Акти́ниевый, -ая, -ое.
акти́ний(лат. Actinium), химический элемент III группы периодической системы. Радиоактивен, наиболее устойчивый изотоп 227 Ас (период полураспада 21,8 года). Название от греч. aktís - луч. Серебристо-белый металл, t пл около 1050ºC. Встречается в природе в рудах урана и тория. Смесь 227 Ас и 9 Ве - источник нейтронов.
АКТИНИЙАКТИ́НИЙ (лат.
Actinium, от греческого «актис» - луч), Ас (читается «актиний»), радиоактивный химический элемент с атомным номером 89, массовое число наиболее устойчивого радионуклида актиния 227 (период полураспада 227 Ас Т
1/2 21,8 года). Расположен в IIIВ группе, 7 периоде периодической системы элементов.
Электронная конфигурация двух внешних слоев невозбужденного атома актиния 6s
2
p
6
d
1 7s
2 ; степень окисления +3 (валентность III). Электроотрицательность по Полингу (см.
ПОЛИНГ Лайнус)
1,1.
История открытия
Открыт в 1899 французским исследователем А. Дебьерном (см.
ДЕБЬЕРН Андре)
в отходах переработки урановой руды и, независимо от него, в 1908 - Ф. Гизелем.
Нахождение в природе
Содержание в земной коре около 6·10 -10 % по массе. Постоянное присутствие 227 Ас и менее устойчивого актиния 228 Ас в земной коре связано с их вхождением в состав радиоактивных рядов (см.
РАДИОАКТИВНЫЕ РЯДЫ)
урана-235 и тория-232. Скорость образования этих радионуклидов равна скорости их радиоактивного распада, поэтому в земной коре содержатся постоянные количества этих атомов.
Физические и химические свойства
Изучены мало. Температура плавления 1050 °C, температура кипения 3300 °C. На воздухе быстро покрывается оксидной пленкой Ас 2 О 3 , которая препятствует разрушению металла.
По химическим свойствам актиний похож на лантан (см.
ЛАНТАН)
. Гидроксид актиния Ас(ОН) 3 является основанием и приближается по свойствам к щелочноземельным гидроксидам.
Применение
В смеси с бериллием (см.
БЕРИЛЛИЙ)
227 Ас используют для изготовления ампульных источников нейтронов, образующихся при облучении ядер 9 Be a-частицами, испускаемыми 227 Ас. Актиний и его соединения токсичны, ПДК 227 Ас 1,310 -6 .
Энциклопедический словарь . 2009 .
Синонимы :Смотреть что такое "актиний" в других словарях:
- (греч.). Радиоактивный элемент, спутник цинка, походит несколько на торий. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АКТИНИЙ морские анемоны, морск. крапива или лилия животные из кл. полипов, ярких цветов.… … Словарь иностранных слов русского языка
- (Ac) радиоактивный хим. элемент III гр. периодической системы, порядковый номер 89, массовое число наиболее долгоживущего изотопа 227. Распространенность его в земной коре 6 10 10% по весу. Ac227 является членом радиоактивного актиноурана (U235)… … Геологическая энциклопедия
- (Actinium), Ac, радиоактивный химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 89; металл. Актиний открыл в 1899 французский химик А. Дебьерн … Современная энциклопедия
Актиний - (Actinium), Ac, радиоактивный химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 89; металл. Актиний открыл в 1899 французский химик А. Дебьерн. … Иллюстрированный энциклопедический словарь
- (лат. Actinium) Ac, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 89, атомная масса 227,0278. Радиоактивен, наиболее устойчивый изотоп 227Ac (период полураспада 21,8 года). Название от греческого aktis луч. Серебристо белый… … Большой Энциклопедический словарь
- (от греч. aktis, род. падеж aktinos луч, сверкание, сияние; пат. Actinium), Ac, радиоакт. хим. элемент III группы периодич. системы элементов, ат. номер 89, первый из элементов семейства актиноидов. Наиб. долгоживуший изотоп радиоактивный 227 Ас… … Физическая энциклопедия
Сущ., кол во синонимов: 3 актиноид (16) актиноуран (1) элемент (159) Словарь с … Словарь синонимов
Открытый англичанином Финсоном (1881 г.) Новый элемент,спутник цинка; химическая индивидуальность его, однако, не можетсчитаться установленной. Ф. заметил, что будто бы в некоторых случаяхбелый осадок сернистого цинка темнеет на прямом солнечном… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
АКТИНИЙ - (от греч. aktis луч), радиоактивный химический элемент (ат. в. 226). Родоначальником его, повидимому, является уран, а конечным продуктом распада актиниевый свинец. Активность самого А. уменьшается вдвое через 20 лет. Лит.: Фаянс К.,… … Большая медицинская энциклопедия
актиний - Радиоакт. элемент III гр. Периодич. системы; ат. н. 89. Открыт в 1899 г. А. Дебьерном в остатках урановых руд после извлечения урана. Самый долгоживущий изотоп из 12 известных 227Ас (T1/2= 21,7 г., Р … Справочник технического переводчика
89 Радий ← Актиний → Торий … Википедия
Книги
- Иллюстрированные определители свободноживущих беспозвоночных евразийских морей и прилежащих глубоководных частей Арктики. Том 3 , Сиренко Б.И.. В третий том определителей вошли сцифоидные медузы, ставромедузы, сифонофоры, гидроидные полипы и медузы, актинии, антипатарии, мягкие кораллы, цериантарии. морские перья, мадрепоровые…
- Иллюстрированные определители свободноживущих беспозвоночных евразийских морей и прилежащих глубоководных частей Арктики. Том 3. Стрекающие и гребневики , . В третий том определителей вошли сцифоидные медузы, ставромедузы, сифонофоры, гидроидные полипы и медузы, актинии, антипатарии, мягкие кораллы, цериантарии. морские перья, мадрепоровые…
Это не заслуга актиния, но тем не менее его место в периодической системе особое.
Актиний
Впрочем, заметим сразу же, что ни в одной из работ Д.И. Менделеева, связанных с открытием и развитием периодического закона, нет сколько-нибудь серьезных рассуждений об элементе, который должен занять в таблице 89-ю клетку. Более того, даже в последних прижизненных изданиях «Основ химии», вышедших уже в XX в., актинию уделено всего несколько строк, да и то лишь в дополнениях к 21-й главе. Менделеев упоминает о сходстве актиния с торием и о том, что этот элемент «выделяется с торием и осаждается ранее его как от серноватисто-натровой соли, так и от перекиси водорода». И все! Пожалуй, ни одному из открытых к тому времени элементов не уделено в «Основах химии» так мало места. Для этого были причины.
Спустя десять лет после открытия актиния знаменитый английский физик Фредерик Содди остроумно систематизировал комплекс накопленной к тому времени информации об элементе N° 89. Вот он:
«Атомный вес - неизвестен; средняя продолжительность жизни - неизвестна; характер излучения - не испускает лучей; материнское вещество - неизвестно; исходным веществом, вероятно, является уран; продукт распада - радиоактиний».
То обстоятельство, что открытие элемента № 89 в 1899 г. было все-таки признано свершившимся, часть историков науки объясняет некоторой причастностью к этому делу супругов Пьера и Марии Кюри и их непререкаемым авторитетом во всем, что связано с радиоактивно стью.В хронологической таблице открытия элементов актиний стоит сразу же после полония и радия . В октябре 1899 г. о нем сообщил французский химик Андрэ Дебьерн, один из немногих добровольных помощников Пьера и Марии Кюри в их исследованиях радиоактивных элементов.
Об этом ученом в нашей стране знают немногие и немного. Попробуем хотя бы в малой степени восполнить этот пробел. Дебьерн стал сотрудником супругов Кюри, будучи совсем молодым человеком: ему было около 25 лет. Самое большое его открытие - . Кроме того, он вместе с Марией Склодовской-Кюри получил в 1910 г. первый образец металлического радия. В том же году они подтвердили открытие полония. После смерти Марии Склодовской-Кюри Дебьерн заведовал Лабораторией имени Пьера Кюри в парижском Институте радия.
В записях Марии Склодовской-Кюри сохранились такие строки: «Около 1900 г. Пьер Кюри познакомился с молодым химиком Андрэ Дебьерном, работавшим препаратором у профессора Фриделя, который очень ценил его как ученого. На предложение Пьера заняться радиоактивностью Андрэ Дебьерн охотно согласился: он предпринял исследование нового радиоэлемента, существование которого подозревалось в группе железа и редких земель. Он открыл этот элемент, названный актинием (подчеркнуто в оригинале. - Ред.). Хотя Андрэ Дебьерн работал в химико-физической лаборатории Сорбоннского университета, руководимого Жаном Перреном, он часто заходил к нам в сарай, вскоре став очень близким другом и нашим, и доктора Кюри, а впоследствии и наших детей».
Что же сделал этот молодой химик осенью 1899 г.? Исследуя остатки урановой смолки , из которой уже были удалены и радий и полоний, он обнаружил слабое излучение. Значит, знаменитая смолка содержала еще один новый элемент? Такое предположение после открытия радия и полония казалось естественным и неоспоримым. Дебьерн предложил назвать этот элемент актинием (or греческого аутк; - «излучение, свет») по аналогии с радием. Были предприняты попытки выделить новый элемент, но они оказались безуспешными, и Дебьерн вместе с супругами Кюри сосредоточился на радии.
Спустя год с небольшим из такой же содержащей редкие земли фракции урановой смолки получил сильно излучающий раствор немецкий исследователь Ф. Гнзель. Ему даже удалось (это стоило колоссального труда) освободить этот раствор от многих примесей, получить относительно чистый излучатель - по сути дела, первый препарат актиния. Но этого Гнзель не знал: он считал, что открыл новый элемент, и назвал его эманием. Но вскоре была доказана идентичность эмания и актиния, и новый элемент «не состоялся».
Самое необычное здесь, наверное, то, что элемент, названный «излучающим» (так дословно переводится название «актиний»), в действительности не мог быть открыт по его излучению. Как теперь известно, самый долгоживущий природный изотоп актиния 227 Ас в подавляющем большинстве случаев распадается, испуская очень мягкие, малоэнергичные бета-лучи. Регистрирующая аппаратура, существовавшая на рубеже XIX и XX вв., не могла уловить это излучение. Нельзя было с ее помощью и зарегистрировать те редкие (примерно 1,2%) случаи, когда эти ядра распадались, испуская альфа-частицы. 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.
Но новая активность ассоциировалась с лантаном и его семейством. В таблице Менделеева было свободное место для аналога лантана - тяжелого радиоактивного элемента III группы. Сюда и определили актиний. И не ошиблись.
Актиний действительно подобен лантану . У них очень сходные химические свойства: общая валентность (3+), близкие атомные радиусы (1,87 и 2,03 А°), почти идентичное строение большинства соединений. Как и у лантана, большинство солей актиния окрашено в белый цвет; окись Ас203 тоже. А то, что актиний превосходит лантан но химической активности, вполне естественно, это более тяжелый металл-аналог: валентные электроны циркулируют дальше от ядра. Впрочем, когда речь идет о валентности лантана, актиния и их семейств, еще вопрос, - какие электроны самые главные...
Но, сообщив читателю эти сведения, мы явно забежали вперед. Рассказывать о соединениях прежде, чем о физических свойствах самого элемента, как минимум непривычно. А физические свойства актиния достоверно определены были лишь в 50-х годах, и на то тоже были причины.
Актиний есть в природе. Он, его главный и самый долгоживущий изотоп 227 Ас, образуется в процессе распада урана-235. Количество получающегося актиния настолько мало, что этот элемент определенно входит в десятку редчайших элементов Земли. Его содержание в земной коре определяется десятимиллиардными долями процента. Подсчитано, что во всех земных минералах содержится лишь 2600 т актиния, а радия (сверхтрудность добычи которого известна не только из трудов Кюри, но и из стихов Маяковского) - примерно 40-50 млн. т.
Актиний - способы получения
Извлечение актиния из природных источников (урановых минералов) еще больше осложняется его крайним сходством с элементами редкоземельного семейства. Известный французский радиохимик М. Гайсинский писал: «В некоторых процессах актиний отделяется от лантана, а в других следует за лантаном. Однако при фракционной кристаллизации двойных нитратов лантаноидов с магнием или марганцем актиний не выделяется в первой фракции перед лантаном, а концентрируется между неодимом и самарием . Эта аномалия пока не объяснена. В настоящее время предпочтительным методом получения актиния считается облучение радия нейтронами». Здесь происходит вот что:
226 88 Ra + 10n → 227 88 Ra - β → 227 89 Ac
Очевидно, что разделить двухвалентный радий и трехвалентный актиний легче, чем выделить тот же актиний из смеси лантана и его аналогов. А период полураспада радия-227 невелик - всего 41 минута. Поэтому быстрее и дешевле всего (если здесь вообще уместно говорить о дешевизне) получать актиний из сверхдрагоценного радия. Именно этим путем получили чистые препараты элемента № 89, на которых и были определены его основные свойства. Элементный актиний оказался серебристо-белым металлом, довольно тяжелым (плотность чуть больше 10 г/см 3) и весьма химически активным. Его температура плавления, определенная экспериментально, 1040±50°С, а температура кипения, рассчитанная теоретически, около 3200°С.
На воздухе актинии окисляется до Ас203. Кстати, металлический актиний (в миллиграммовых количествах) сумели получить двумя способами: восстанавливая АсС13 парами калия при 350°С и из трифторида, действуя на него парообразным литием . В последнем случае понадобилась более высокая температура - за 1000°С, но полученные образцы были чище.
Изотопов актиния сейчас известно 24, три из них встречаются в природе. Это сравнительно долгоживущий актиний-227, актиний-228 (он же мезоторий-П) с периодом полураспада 6,13 часа и актиний-225 с периодом полураспада около 10 суток. Остальные изотопы - искусственные: большинство из них получено при бомбардировке тория различными частицами.
Практическое использование актиния ограничивается источниками нейтронов. Нейтроны в них образуются при облучении бериллия-9 альфа-частицами. А дают альфа- частицы дочерние продукты актиния-227. Есть основания полагать, что актиний-бериллиевые нейтронные источники отнюдь не самые лучшие и не самые экономичные из устройств такого назначения.
Но это не значит, что актиний бесполезен. Науке, и прежде всего ядерной физике, изучение актиния дало многое. Заметим сразу же, что актинометрия (важный раздел геофизики) так же мало связана с исследованиями актиния, как и актинии (обитатели моря) или актиномицины (антибиотики). Но на актиний держится знаменитая актиноидная теория Г. Сиборга, и если актинии могут существовать без актиния, то не будь этого элемента не было бы и этой теории. Элемент франций тоже не был бы открыт, если бы не актиний. Точнее, если бы актиний-227 не распадался двояко и не превращался иногда (в среднем в 12 случаях из 1000) во франций-223.
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!
Одним словом, актиний еще не скоро будет считаться прекрасно изученным «хрестоматийным» элементом. Пока же, как светлячок из знаменитого детского рассказа, «он - живой и светится». Светится, правда, не так ярко, как радий, но светится...
- (греч.). Радиоактивный элемент, спутник цинка, походит несколько на торий. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АКТИНИЙ морские анемоны, морск. крапива или лилия животные из кл. полипов, ярких цветов.… … Словарь иностранных слов русского языка
- (Ac) радиоактивный хим. элемент III гр. периодической системы, порядковый номер 89, массовое число наиболее долгоживущего изотопа 227. Распространенность его в земной коре 6 10 10% по весу. Ac227 является членом радиоактивного актиноурана (U235)… … Геологическая энциклопедия
- (Actinium), Ac, радиоактивный химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 89; металл. Актиний открыл в 1899 французский химик А. Дебьерн … Современная энциклопедия
Актиний - (Actinium), Ac, радиоактивный химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 89; металл. Актиний открыл в 1899 французский химик А. Дебьерн. … Иллюстрированный энциклопедический словарь
- (лат. Actinium) Ac, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 89, атомная масса 227,0278. Радиоактивен, наиболее устойчивый изотоп 227Ac (период полураспада 21,8 года). Название от греческого aktis луч. Серебристо белый… … Большой Энциклопедический словарь
- (от греч. aktis, род. падеж aktinos луч, сверкание, сияние; пат. Actinium), Ac, радиоакт. хим. элемент III группы периодич. системы элементов, ат. номер 89, первый из элементов семейства актиноидов. Наиб. долгоживуший изотоп радиоактивный 227 Ас… … Физическая энциклопедия
Сущ., кол во синонимов: 3 актиноид (16) актиноуран (1) элемент (159) Словарь с … Словарь синонимов
Открытый англичанином Финсоном (1881 г.) Новый элемент,спутник цинка; химическая индивидуальность его, однако, не можетсчитаться установленной. Ф. заметил, что будто бы в некоторых случаяхбелый осадок сернистого цинка темнеет на прямом солнечном… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
АКТИНИЙ - (от греч. aktis луч), радиоактивный химический элемент (ат. в. 226). Родоначальником его, повидимому, является уран, а конечным продуктом распада актиниевый свинец. Активность самого А. уменьшается вдвое через 20 лет. Лит.: Фаянс К.,… … Большая медицинская энциклопедия
актиний - Радиоакт. элемент III гр. Периодич. системы; ат. н. 89. Открыт в 1899 г. А. Дебьерном в остатках урановых руд после извлечения урана. Самый долгоживущий изотоп из 12 известных 227Ас (T1/2= 21,7 г., Р … Справочник технического переводчика
Книги
- Иллюстрированные определители свободноживущих беспозвоночных евразийских морей и прилежащих глубоководных частей Арктики. Том 3 , Сиренко Б.И.. В третий том определителей вошли сцифоидные медузы, ставромедузы, сифонофоры, гидроидные полипы и медузы, актинии, антипатарии, мягкие кораллы, цериантарии. морские перья, мадрепоровые…
- Иллюстрированные определители свободноживущих беспозвоночных евразийских морей и прилежащих глубоководных частей Арктики. Том 3. Стрекающие и гребневики , . В третий том определителей вошли сцифоидные медузы, ставромедузы, сифонофоры, гидроидные полипы и медузы, актинии, антипатарии, мягкие кораллы, цериантарии. морские перья, мадрепоровые…
| Актиний | |
|---|---|
| Атомный номер | 89 |
| Внешний вид простого вещества | тяжёлый радиоактивный металл серебристо-белого цвета |
| Свойства атома | |
|
Атомная масса (молярная масса) |
227,0278 а. е. м. ( /моль) |
| Радиус атома | 188 пм |
|
Энергия ионизации (первый электрон) |
665.5(6.90) кДж /моль (эВ) |
| Электронная конфигурация | 6d 1 7s 2 |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | n/a пм |
| Радиус иона | (+3e) 118 пм |
|
Электроотрицательность (по Полингу) |
1.1 |
| Электродный потенциал | Ac←Ac 3+ -2.13В Ac←Ac 2+ -0.7В |
| Степени окисления | 3 |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность | 10,07 /см ³ |
| Молярная теплоёмкость | 27,2 Дж /( ·моль) |
| Теплопроводность | n/a Вт /( ·) |
| Температура плавления | 1320 |
| Теплота плавления | (10.5) кДж /моль |
| Температура кипения | 3470 |
| Теплота испарения | (292.9) кДж /моль |
| Молярный объём | 22.54 см ³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки |
кубическая гранецентрированая |
| Параметры решётки | 5.310 |
| Отношение c/a | n/a |
| Температура Дебая | n/a |
| Ac | 89 |
| 227,0278 | |
| 6d 1 7s 2 | |
| Актиний | |
Актиний — химический элемент с атомным номером 89, обозначается в периодической системе элементов символом Ac (Actinium ). Актиний был открыт в 1899 году 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 — 227 Th (радиоактиний) и 230 Th (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: 225 Ac, 227 Ac, 228 Ac.
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 (Ac 2 O 3 , AcCl 3 , 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 |
|---|---|---|---|
| 221 Ac | 232 Th(d,9n) 225 Pa(α)→ 221 Ac | α | <1 сек. |
| 222 Ac | 232 Th(d,8n) 226 Pa(α)→ 222 Ac | α | 4,2 сек. |
| 223 Ac | 232 Th(d,7n) 227 Pa(α)→ 223 Ac | α | 2,2 мин. |
| 224 Ac | 232 Th(d,6n) 228 Pa(α)→ 224 Ac | α | 2,9 час. |
| 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 сут. |
| 226 Ac | 226 Ra(d,2n) 226 Ac | α или β - или электронный захват | 29 час. |
| 227 Ac | 235 U(α)→ 231 Th(β -)→ 231 Pa(α)→ 227 Ac | α или β - | 21,7 лет |
| 228 Ac | 232 Th(α)→ 228 Ra(β -)→ 228 Ac | β - | 6,13 час. |
| 229 Ac | 228 Ra(n,γ) 229 Ra(β -)→ 229 Ac | β - | 66 мин. |
| 230 Ac | 232 Th(d,α) 230 Ac | β - | 80 сек. |
| 231 Ac | 232 Th(γ,p) 231 Ac | β - | 7,5 мин. |
| 232 Ac | 232 Th(n,p) 232 Ac | β - | 35 сек. |
Изотоп 227 Ac 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 228 Ac получают облучением изотопа 227 Ac 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
227 Ac 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.
225 Ac применяется для получения 213 Bi, а также для использования в радио-иммунотерапии.
227 Ac может использоваться в радиоизотопных источниках энергии.
228 Ac применяют в качестве радиоактивного индикатора в химических исследованиях из-за его высокоэнергетического β-излучения.
Смесь изотопов 228 Ac- 228 Ra 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.