O אקטניום, סמל Ac ומספר אטומי 89, הוא יסוד השייך לגוש f של טבלה מחזורית, מה שנקרא אלמנטי מעבר פנימיים. הוא דומה מבחינה כימית ללנתנום (לכן, למשל, יש לו מטען השווה ל-3+ בתרכובות), אך קשה להשגה ועם מעט יישומים. מתוך כ-30 האיזוטופים של יסוד זה, רק שניים הם טבעיים, אקטיניום-227 ואקטיניום-228.
אקטניום מתקבל בצורה הטובה ביותר על ידי הפצצה של גרעינים של רָדִיוֹ (Ra) עם נויטרונים תרמיים, טכניקה המאפשרת להשיג אותו בטווח המיליגרם. היישומים שלה עדיין מוגבלים, אבל זה ידוע שזה יכול לשמש כמקור אנרגיה עבור חלליות ומכשירים הפועלים באזורים מרוחקים, בדיוק כפי שאקטיניום-225 הוא מועמד פוטנציאלי לטיפול בסוגים מסוימים של סרטן.
קראו גם:צזיום-137 - האיזוטופ הרדיואקטיבי שגרם לתאונה הרדיולוגית בגויאניה
תקציר על אקטיניום
זוהי מתכת השייכת לגוש f של הטבלה המחזורית.
בצורה מתכתית, יש לו צבע לבן כסוף, לפעמים עם ברק זהוב.
בפתרון, בהתחשב בדמיון שלו ללנתנום, שלה NOx é +3.
יש לו כ-30 איזוטופים, רק שניים מהם נמצאים בטבע: מסה 227 ו-228.
זה קיים בדוגמאות של אוּרָנִיוּם, אך מתקבל באמצעות הפצצה של איזוטופים רדיו עם נויטרונים תרמיים.
קשה להשגה ויש לו מעט יישומים.
עם זאת, תפקידו של איזוטופ האקטיניום-225 במלחמה בסוגים מסוימים של סרטן בולט.
תכונות אקטניום
סֵמֶל: ac
מספר אטומי: 89
מסה אטומית: 227 ספירה
אלקטרושליליות: 1,1
נקודת היתוך: 1050 מעלות צלזיוס
נקודת רתיחה: 3198 מעלות צלזיוס
צְפִיפוּת: 10.07 גרם ס"מ-3 (מְחוֹשָׁב)
תצורה אלקטרונית: [Rn] 7 שניות2 6ד1
סדרה כימית: אקטינידים, בלוק f, אלמנטי מעבר פנימיים
מאפייני אקטיניום
האקטיניום, מספר אטומי 89 וסמל Ac, זה מַתֶכֶת השייך לקבוצת האקטינידים, הממוקם בגוש f של הטבלה המחזורית. בצורתו המתכתית, צבעו כסוף-לבן, לעיתים עם גוון זהוב.
מבחינה כימית, אקטניום מזכיר מאוד את לנתנום, ניתן לומר שמבחינה איכותית אין הבדלים בין השניים. לכן, בתמיסה וביצירת תרכובות, לאקטיניום יש מטען של +3 (Ac3+). במגע עם אוויר, הוא מתחמצן במהירות ויוצר שכבת Ac.2O3, מה שמונע את המשך ה חִמצוּן.
מעטות הן התרכובות הידועות של אקטיניום, ביניהן הלידים, אוקסיהלידים, תחמוצת וסולפיד. כמה אחרים צפויים, כמו במקרה של קרבונט, עם זאת, הם עדיין לא זוהו.
ידועים כ-30 איזוטופים של אקטיניום, בהיותו רק שניים טבעיים: 227אcc 228לִפנֵי הַסְפִירָה הראשון, הידוע ביותר, מגיע מסדרת ההתפרקות הרדיואקטיבית של 235U ויש לו זמן של חצי חיים של 21.77 שנים. Actinium-228, בעל זמן מחצית חיים של 6.15 שעות, הוא תוצר של סדרת ההתפרקות הרדיואקטיבית של תוריום-232.
קראו גם:דעיכה רדיואקטיבית - תופעה שבה אטום הופך לגרעין חדש
היכן ניתן למצוא אקטיניום?
אקטיניום (ליתר דיוק בצורה 227לִפנֵי הַסְפִירָה) תלוי ישירות בכמות האורניום-235, מופץ היטב בכל קרום כדור הארץ. תכולת האורניום הממוצעת בקרום כדור הארץ היא 2.7 ppm (חלק למיליון, או מ"ג לק"ג), כאשר 0.72% מהמסה תואמים ל- 235U. זה מאפשר לחשב את השפע הטבעי של ה 227Ac (מבוסס על זמן מחצית החיים של אורניום והאיזוטופ עצמו), שיהיה 5.7 x 10-10 ppm.
השגת אקטיניום
למרות שקיים בעפרות אורניום, האקטיניום המקסימלי המדווח שהושג ממקור טבעי זה היה כ-7 מיקרוגרם (מיקרוגרם, 10-6 גרם).
הדרך הטובה ביותר להשיג אותו הגיעה בסוף שנות ה-40, כאשר מדענים הצליחו להשיג 227לִפנֵי הַסְפִירָה באמצעות הקרנה של 226Ra עם נויטרונים תרמיים.
בטכניקה זו, התקבלו כמויות מיליגרם של Ac.
יישומי אקטניום
האנרגיה מחמשת החלקיקים אלפא נוצר במהלך סדרת ההתפרקות הרדיואקטיבית של 227Ac אפשרה להשתמש בו בתור א מקור חום במחוללים תרמו-אלקטריים רדיואיזוטופים. האנרגיה תופק עבור חלליות או מכשירים אחרים שצריכים לפעול במשך זמן רב במקומות מרוחקים.
כבר את 225Ac, שזמן מחצית החיים שלו הוא 10 ימים, הוא רדיואיזוטופ פולט אלפא בעל תכונות מעניינות להרס מהיר של תאים סרטניים. האנרגיה המשמעותית הנפלטת בהתפרקות ה 225Ac, אשר מייצר ארבעה חלקיקי אלפא, יכול לשמש בניתוח כדי לתקוף גידולים סרטניים ערמונית, שד ומח עצם. נקודה מעניינת נוספת היא שסדרת הדעיכה של actinium-225 מסתיימת ב 209Bi, איזוטופ יציב ולא רעיל.
האתגרים של השימוש 225Ac נמצאים באי-היווצרות של אחרים רדיואיזוטופים, כגון המסוכן שעלול להיות מסוכן 221Fr, ובאפשרות לאיזוטופ האקטין לפעול זמן רב יותר על מטרת הגידול.
היסטוריה של אקטיניום
בשנת 1899, במעבדות פייר ו מארי קירי, אנדרה-לואי דביארנה דיווח שהוא מצא יסוד רדיואקטיבי חדש, שיהיה קרוב מבחינה כימית ל- טִיטָן. שישה חודשים לאחר מכן, בשנת 1900, הרחיק דביארנה ואמר כי חלק הטיטניום אינו פעיל יותר וכי היסוד החדש שהוא חקר כעת דומה לתוריום מבחינה כימית.
דביארנה טענה לגילוי היסוד החדש, הטבילה אותו כאקטיניום (מיוונית אקטיס, שפירושו "קרן"). בזמנו לא נמתחה ביקורת על תגליתו של אנדרה-לואי דביארנה, אך בהתבסס על מה שידוע כיום, ניכר כי הניסויים של 1899 לא היו לא ייצר אקטיניום, בעוד שניסויי שנות ה-1900 יצרו תערובת של רדיונוקלידים, אולי כולל אקטניום בקנה מידה קטן יותר.
למרות ש, בשנת 1902, פרידריך אוסקר גיזל דיווח על חומר "נובע" חדש (חומר רדיואקטיבי) בין הזיהומים של pitchblende (אחת הווריאציות של עפרת pitchblende, תחמוצת אורניום). גיזל הצליחה לקבוע נכונה כמה תכונות כימיות של החומר החדש הזה, כולל העובדה החשובה שהוא היה דומה מבחינה כימית לקבוצת הצריום של כדור הארץ הנדיר.
בשנת 1903, המדען הצליח לרכז את הדגימה עד כדי כך שיש רק לנתנום כטומאה, ולא ניתן היה לזהות תוריום. בשנה שלאחר מכן הטבילה גיזל את היסוד החדש "אמניום", שכן ברור שהוא עמד בפני חדש אלמנט רדיו.
דביארנה תקפה נמרצות את טענותיו של גיזל, מתעקש שזה אותו חומר שהוא גילה וקרא לו אקטניום, למרות שהוא עצמו דיווח שהוא דומה מבחינה כימית לטיטניום ותוריום.
מאוחר יותר, דביארנה גבר, מה שגרם להיסטוריונים רבים להציב אותו כמגלה האמיתי של יסוד 89, אבל אולי בגלל השפעתם של בני הזוג קירי והעובדה ש רתרפורד נתנו לך את הקרדיטים. אחרים, לעומת זאת, מעדיפים לפצל את האשראי בין דביארנה לגיזל.
ה גילוי האקטיניום היה גם המשך של עבודתם של הקורייז, אבל מעולם לא הייתה לו אותה השפעה כמו הרדיום החדש שהתגלה (Ra). בניגוד לרדיום, אז לאקטיניום לא היה יישום, בנוסף להיותו נדיר ביותר בטבעו וקשה להשגה.
מאת סטפנו אראוחו נובאיס
מורה לכימיה