O aktinium, symbol Ac og atomnummer 89, er et grundstof, der tilhører f-blokken af Periodiske system, de såkaldte interne overgangselementer. Den ligner kemisk lanthan (så den har f.eks. en ladning lig med +3 i forbindelserne), men svær at opnå og med få anvendelser. Af de omkring 30 isotoper af dette grundstof er kun to naturligt forekommende, actinium-227 og actinium-228.
Actinium opnås bedst ved bombardement af kerner af radio (Ra) med termiske neutroner, en teknik der gør det muligt at opnå det i milligramområdet. Dets applikationer er stadig begrænset, men det er kendt, at det kan bruges som energikilde for rumfartøjer og enheder, der virker i fjerntliggende områder, ligesom actinium-225 er en potentiel kandidat til behandling af nogle typer kræft.
Læs også:Cæsium-137 - den radioaktive isotop, der forårsagede den radiologiske ulykke i Goiânia
Emner i denne artikel
- 1 - Resumé om aktinium
- 2 - Aktiniums egenskaber
- 3 - Karakteristika for aktinium
- 4 - Hvor kan aktinium findes?
- 5 - Indhentning af aktinium
- 6 - Anvendelser af aktinium
- 7 - Aktiniums historie
Sammenfatning om aktinium
Det er et metal, der tilhører f-blokken i det periodiske system.
I metallisk form har den en sølvfarvet hvid farve, nogle gange med en gylden glans.
I opløsning, givet dets lighed med lanthan, er dens NOx é +3.
Den har omkring 30 isotoper, hvoraf kun to findes i naturen: masse 227 og 228.
Det er til stede i prøver af uran, men opnås via bombardement af radioisotoper med termiske neutroner.
Det er svært at skaffe og har få anvendelser.
Aktinium-225-isotopens rolle i bekæmpelsen af nogle kræftformer skiller sig dog ud.
actinium egenskaber
Symbol: ac
Atom nummer: 89
atommasse: 227 c.u.
elektronegativitet: 1,1
Fusionspunkt: 1050 °C
Kogepunkt: 3198 °C
Massefylde: 10,07 g.cm-3 (beregnet)
elektronisk konfiguration: [Rn] 7s2 6d1
kemisk serie: aktinider, f-blok, interne overgangselementer
Stop ikke nu... Der er mere efter annoncen ;)
aktinium egenskaber
aktinium, atomnummer 89 og symbol Ac, det er en metal tilhører aktinidgruppen, placeret i f-blokken i det periodiske system. I sin metalliske form er den sølvhvid i farven, nogle gange med en gylden nuance.
Kemisk aktinium minder meget om lanthan, kan det siges, at der kvalitativt ikke er nogen forskelle mellem de to. Derfor har aktinium i opløsning og i dannelsen af forbindelser en ladning på +3 (Ac3+). Når det kommer i kontakt med luft, oxiderer det hurtigt og danner et Ac-lag.2O3, som forhindrer fortsættelsen af oxidation.
Få er de kendte forbindelser af actinium, blandt dem halogenider, oxyhalogenider, oxid og sulfid. Nogle andre forventes, ligesom det er tilfældet med karbonat, men de er endnu ikke blevet identificeret.
Der kendes omkring 30 isotoper af actinium, der kun er to naturlige: 227iflg 228B.C. Den første, bedst kendte, kommer fra den radioaktive henfaldsserie af 235U og har en tid på halvt liv på 21,77 år. Actinium-228, som har en halveringstid på 6,15 timer, er et produkt af den radioaktive henfaldsserie af thorium-232.
Læs også:Radioaktivt henfald - fænomen, hvor et atom omdannes til en ny kerne
Hvor kan aktinium findes?
Actinium (mere specifikt i form 227f.Kr.) afhænger direkte af mængden af uran-235, godt fordelt i hele jordskorpen. Det gennemsnitlige uranindhold i jordskorpen er 2,7 ppm (part per million, eller mg per kg), med 0,72 % af massen svarende til 235U. Dette gør det muligt at beregne den naturlige overflod af 227Ac (baseret på halveringstiden for uran og selve isotopen), hvilket ville være 5,7 x 10-10 ppm.
At få aktinium
Selvom det er til stede i uranmalme, var det maksimale rapporterede aktinium opnået fra denne naturlige kilde ca. 7 μg (mikrogram, 10-6 gram).
Den bedste måde at opnå det på kom i slutningen af 1940'erne, da det lykkedes forskerne at opnå det 227B.C gennem bestråling af 226Ra med termiske neutroner.
Med denne teknik blev der opnået milligrammængder af Ac.
aktinium applikationer
Energien fra de fem partikler alfa dannet under den radioaktive henfaldsserie af 227Ac tillod det at blive brugt som en varmekilde i radioisotop termoelektriske generatorer. Energien ville blive produceret til rumfartøjer eller andre enheder, der skulle fungere i lang tid på fjerntliggende steder.
allerede den 225Ac, hvis halveringstid er 10 dage, er en alfa-emitterende radioisotop med interessante egenskaber til hurtig ødelæggelse af kræftceller. Den betydelige energi, der udsendes ved opløsningen af 225Ac, som genererer fire alfapartikler, kan bruges i kirurgi til at angribe kræftsvulster prostata, bryst og knoglemarv. En anden interessant pointe er, at actinium-225 henfaldsserien slutter kl 209Bi, en stabil og ikke-giftig isotop.
Udfordringerne ved at bruge 225Ac er i andres ikke-dannelse radioisotoper, såsom potentielt farlige 221Fr, og ved at lade actin-isotopen virke længere på tumormålet.
aktiniums historie
I 1899, i laboratorierne hos Pierre og Marie Curie, André-Louis Debierne rapporterede, at han havde fundet et nyt radioaktivt grundstof, som ville være kemisk tæt på titanium. Seks måneder senere, i 1900, gik Debierne så langt som til at sige, at titanfraktionen ikke længere var særlig aktiv, og at det nye grundstof, han undersøgte, nu kemisk lignede thorium.
Debierne hævdede opdagelsen af det nye grundstof, døbte ham som aktinium (fra græsk aktis, som betyder "stråle"). Dengang blev André-Louis Debiernes opdagelse ikke kritiseret, men baseret på det, man ved i dag, er det tydeligt, at 1899-eksperimenterne ikke var producerede intet aktinium, mens eksperimenterne i 1900-tallet genererede en blanding af radionuklider, muligvis inklusive aktinium i mindre skala.
Selvom, i 1902 rapporterede Friedrich Oskar Giesel om et nyt "emanerende" stof (et radioaktivt stof) blandt urenhederne af begblende (en af variationerne af begblendemalmen, uraniumoxid). Giesel var i stand til korrekt at fastslå adskillige kemiske egenskaber ved dette nye stof, herunder det vigtige faktum, at det kemisk ligner ceriumgruppen af sjældne jordarter.
I 1903 lykkedes det for videnskabsmanden at koncentrere prøven til det punkt, hvor den kun havde lanthan som en urenhed, hvilket ikke var muligt at påvise thorium. Året efter døbte Giesel det nye grundstof "emanium", da det tydeligvis stod over for et nyt radioelement.
Debierne angreb kraftigt Giesels påstande, og insisterede på, at det var det samme stof, han havde opdaget og kaldt aktinium, selvom han selv rapporterede, at det kemisk ligner titanium og thorium.
Senere sejrede Debierne, hvilket fik mange historikere til at placere ham som den sande opdager af grundstof 89, men måske på grund af Curie-parrets indflydelse og det faktum, at Rutherford har givet dig kreditterne. Andre foretrækker dog at dele æren mellem Debierne og Giesel.
DET Opdagelsen af aktinium var også en fortsættelse af Curies' arbejde, men det havde aldrig den samme virkning som det nyopdagede radium (Ra). I modsætning til radium havde aktinium på det tidspunkt ingen anvendelse, ud over at det var ekstremt sjældent i naturen og svært at få fat i.
Af Stefano Araújo Novais
Kemi lærer