O actinium, de symbole Ac et de numéro atomique 89, est un élément appartenant au bloc f de Tableau périodique, les éléments de transition dits internes. Il est chimiquement similaire au lanthane (donc, par exemple, il a une charge égale à +3 dans les composés), mais difficile à obtenir et avec peu d'applications. Sur les quelque 30 isotopes de cet élément, seuls deux sont d'origine naturelle, l'actinium-227 et l'actinium-228.
L'actinium est mieux obtenu par bombardement de noyaux de radio (Ra) avec des neutrons thermiques, une technique qui permet de l'atteindre dans la gamme du milligramme. Ses applications sont encore restreintes, mais on sait qu'il peut être utilisé comme source d'énergie pour les engins spatiaux et les appareils qui fonctionnent dans des régions éloignées, tout comme l'actinium-225 est un candidat potentiel pour le traitement de certains types de cancer.
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Sujets dans cet article
- 1 - Résumé sur l'actinium
- 2 - Propriétés de l'actinium
- 3 - Caractéristiques de l'actinium
- 4 - Où trouve-t-on l'actinium ?
- 5 - Obtention de l'actinium
- 6 - Applications de l'actinium
- 7 - Histoire de l'actinium
Résumé sur l'actinium
C'est un métal appartenant au bloc f du tableau périodique.
Sous forme métallique, il a une couleur blanche argentée, parfois avec un éclat doré.
En solution, compte tenu de sa similitude avec le lanthane, son NOx é +3.
Il contient environ 30 isotopes, dont seulement deux se trouvent dans la nature: les masses 227 et 228.
Il est présent dans des échantillons de uranium, mais est obtenu par bombardement de radio-isotopes avec des neutrons thermiques.
Il est difficile à obtenir et a peu d'applications.
Cependant, le rôle de l'isotope actinium-225 dans la lutte contre certains types de cancer se démarque.
propriétés de l'actinium
Symbole: courant alternatif
numéro atomique: 89
masse atomique: 227 cu.
électronégativité: 1,1
Point de fusion: 1050 °C
Point d'ébullition: 3198 °C
Densité: 10.07 g.cm-3 (calculé)
configuration électronique: [Rn] 7s2 6d1
série chimique: actinides, bloc f, éléments de transition internes
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caractéristiques de l'actinium
l'actinium, numéro atomique 89 et symbole Ac, c'est un métal appartenant au groupe des actinides, situé dans le bloc f du tableau périodique. Sous sa forme métallique, il est de couleur blanc argenté, parfois avec une teinte dorée.
Chimiquement, l'actinium rappelle beaucoup le lanthane, on peut dire qu'il n'y a pas de différences qualitatives entre les deux. Par conséquent, en solution et dans la formation de composés, l'actinium a une charge de +3 (Ac3+). Au contact de l'air, il s'oxyde rapidement et forme une couche d'Ac.2O3, ce qui empêche la poursuite de la oxydation.
Rares sont les composés connus de l'actinium, parmi lesquels les halogénures, les oxyhalogénures, les oxydes et les sulfures. D'autres sont attendus, comme c'est le cas du carbonate, cependant, ils n'ont pas encore été identifiés.
Environ 30 isotopes de l'actinium sont connus, n'étant que deux naturels: 227selon 228AVANT JC. Le premier, le plus connu, est issu de la série de désintégration radioactive de 235U et a un temps de demi vie de 21,77 ans. L'actinium-228, qui a une demi-vie de 6,15 heures, est un produit de la série de désintégration radioactive du thorium-232.
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Où trouver l'actinium ?
Actinium (plus précisément sous la forme 227AVANT JC) dépend directement de la quantité d'uranium-235, bien répartie sur toute la croûte terrestre. La teneur moyenne en uranium de la croûte terrestre est de 2,7 ppm (partie par million ou mg par kg), 0,72 % de la masse correspondant à 235U. Cela permet de calculer l'abondance naturelle des 227Ac (basé sur la demi-vie de l'uranium et de l'isotope lui-même), qui serait de 5,7 x 10-10 ppm.
Obtention de l'actinium
Bien que présent dans les minerais d'uranium, l'actinium maximal signalé obtenu à partir de cette source naturelle était d'environ 7 μg (microgrammes, 10-6 grammes).
Le meilleur moyen de l'obtenir est venu à la fin des années 1940, lorsque les scientifiques ont réussi à obtenir 227AVANT JC grâce à l'irradiation de 226Ra avec des neutrons thermiques.
Avec cette technique, des quantités en milligrammes d'Ac ont été obtenues.
applications de l'actinium
L'énergie des cinq particules alpha générée au cours de la série de désintégration radioactive du 227Ac lui a permis d'être utilisé comme un source de chaleur dans les générateurs thermoélectriques à radio-isotopes. L'énergie serait produite pour les engins spatiaux ou d'autres appareils qui devaient fonctionner pendant une longue période dans des endroits éloignés.
déjà le 225L'Ac, dont la demi-vie est de 10 jours, est un radio-isotope émetteur alpha aux propriétés intéressantes pour la destruction rapide des cellules cancéreuses. L'énergie importante émise lors de la désintégration de la 225Ac, qui génère quatre particules alpha, peut être utilisé en chirurgie pour attaquer les tumeurs cancéreuses prostate, sein et moelle osseuse. Un autre point intéressant est que la série de désintégration de l'actinium-225 se termine à 209Bi, un isotope stable et non toxique.
Les défis de l'utilisation 225Ac sont dans la non-formation des autres radio-isotopes, comme le potentiellement dangereux 221Fr, et en permettant à l'isotope actine d'agir plus longtemps sur la cible tumorale.
histoire de l'actinium
En 1899, dans les laboratoires de Pierre et Marie Curie, André-Louis Debierne rapporte qu'il a trouvé un nouvel élément radioactif, qui serait chimiquement proche de la titane. Six mois plus tard, en 1900, Debierne ira jusqu'à dire que la fraction titane n'est plus très active et que le nouvel élément qu'il étudie maintenant ressemble chimiquement au thorium.
Debierne revendiquait la découverte du nouvel élément, le baptisant actinium (du grec aktis, qui signifie "rayon"). A l'époque, la découverte d'André-Louis Debierne n'a pas été critiquée, mais d'après ce que l'on sait aujourd'hui, il est évident que les expériences de 1899 n'étaient pas n'a produit aucun actinium, tandis que les expériences des années 1900 ont généré un mélange de radionucléides, comprenant peut-être de l'actinium à plus petite échelle.
Bien que, en 1902, Friedrich Oskar Giesel signale une nouvelle substance "émanante" (substance radioactive) parmi les impuretés de la pechblende (une des variantes du minerai de pechblende, l'oxyde d'uranium). Giesel a pu établir correctement plusieurs propriétés chimiques de cette nouvelle substance, y compris le fait important qu'elle était chimiquement similaire au groupe du cérium des terres rares.
En 1903, le scientifique réussit à concentrer l'échantillon au point de n'avoir que du lanthane comme impureté, sans pouvoir détecter le thorium. L'année suivante, Giesel baptise le nouvel élément "emanium", car il fait clairement face à un nouveau élément radio.
Debierne a vigoureusement attaqué les affirmations de Giesel, insistant sur le fait qu'il s'agissait de la même substance qu'il avait découverte et nommée actinium, bien qu'il ait lui-même signalé qu'il était chimiquement similaire au titane et au thorium.
Plus tard, Debierne l'a emporté, amenant de nombreux historiens à le placer comme le véritable découvreur de l'élément 89, mais peut-être à cause de l'influence du couple Curie et du fait que Rutherford vous ont donné les crédits. D'autres, cependant, préfèrent partager le crédit entre Debierne et Giesel.
LA La découverte de l'actinium fut aussi la continuation des travaux des Curies, mais il n'a jamais eu le même impact que le radium (Ra) nouvellement découvert. Contrairement au radium, à l'époque, l'actinium n'avait aucune application, en plus d'être extrêmement rare dans la nature et difficile à obtenir.
Par Stefano Araújo Novais
Professeur de chimie