აქტინიუმი (Ac): თვისებები, მიღება, გამოყენება

ო აქტინიუმი, სიმბოლო Ac და ატომური ნომერი 89, არის ელემენტი, რომელიც მიეკუთვნება f ბლოკს Პერიოდული ცხრილი, შიდა გარდამავალი ელემენტების ე.წ. იგი ქიმიურად ჰგავს ლანთანს (ასე, მაგალითად, მას აქვს მუხტი ტოლი +3 ნაერთებში), მაგრამ ძნელად მოსაპოვებელი და მცირე აპლიკაციით. ამ ელემენტის დაახლოებით 30 იზოტოპიდან მხოლოდ ორია ბუნებრივად წარმოქმნილი, აქტინიუმი-227 და აქტინიუმ-228.

აქტინიუმი საუკეთესოდ მიიღება ბირთვების დაბომბვით რადიო (Ra) თერმული ნეიტრონებით, ტექნიკა, რომელიც შესაძლებელს ხდის მის მიღწევას მილიგრამების დიაპაზონში. მისი აპლიკაციები კვლავ შეზღუდულია, მაგრამ ცნობილია, რომ ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ენერგიის წყარო კოსმოსური ხომალდებისთვის და მოწყობილობებისთვის, რომლებიც მუშაობენ შორეულ რეგიონებში, ისევე როგორც აქტინიუმ-225 არის პოტენციური კანდიდატი ზოგიერთი სახის კიბოს სამკურნალოდ.

წაიკითხეთ ასევე:ცეზიუმი-137 - რადიოაქტიური იზოტოპი, რომელმაც გამოიწვია რადიოლოგიური ავარია გოიანაში

თემები ამ სტატიაში

• 1 - რეზიუმე აქტინიუმის შესახებ
• 2 - აქტინიუმის თვისებები
• 3 - აქტინიუმის მახასიათებლები
• 4 - სად შეიძლება აქტინიუმის პოვნა?
• 5 - აქტინიუმის მიღება
• 6 - აქტინიუმის აპლიკაციები
• 7 - აქტინიუმის ისტორია

რეზიუმე აქტინიუმის შესახებ

• ეს არის მეტალი, რომელიც მიეკუთვნება პერიოდული ცხრილის f ბლოკს.

• მეტალის სახით მას აქვს ვერცხლისფერი თეთრი ფერი, ზოგჯერ ოქროსფერი ბზინვარებით.

• ხსნარში, ლანთანთან მსგავსების გათვალისწინებით, მისი NOx é +3.

• მას აქვს დაახლოებით 30 იზოტოპი, რომელთაგან მხოლოდ ორი გვხვდება ბუნებაში: მასა 227 და 228.

• ის წარმოდგენილია ნიმუშებში ურანი, მაგრამ მიიღება თერმული ნეიტრონებით რადიო იზოტოპების დაბომბვით.

• ძნელი მოსაპოვებელია და რამდენიმე აპლიკაცია აქვს.

• თუმცა აქტინიუმ-225 იზოტოპის როლი ზოგიერთი სახის კიბოს წინააღმდეგ ბრძოლაში გამოირჩევა.

აქტინიუმის თვისებები

• სიმბოლო: ac

• ატომური ნომერი: 89

• ატომური მასა: 227 წ.

• ელექტრონეგატიურობა: 1,1

• შერწყმის წერტილი: 1050 °C

• Დუღილის წერტილი: 3198 °C

• სიმკვრივე: 10,07 გ.სმ^-3 (გათვლილი)

• ელექტრონული კონფიგურაცია: [Rn] 7 წმ² 6d¹

• ქიმიური სერია: აქტინიდები, f-ბლოკი, შიდა გარდამავალი ელემენტები

არ გაჩერდე ახლა... რეკლამის შემდეგ კიდევ არის ;)

აქტინიუმის მახასიათებლები

აქტინიუმი, ატომური ნომერი 89 და სიმბოლო Ac, ეს არის ლითონის მიეკუთვნება აქტინიდების ჯგუფს, რომელიც მდებარეობს პერიოდული ცხრილის f ბლოკში. მისი მეტალის სახით მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერისაა, ზოგჯერ ოქროსფერი ელფერით.

ქიმიურად, აქტინიუმი ძალიან მოგვაგონებს ლანთანს, შეიძლება ითქვას, რომ ხარისხობრივად ამ ორს შორის განსხვავება არ არის. მაშასადამე, ხსნარში და ნაერთების წარმოქმნაში, აქტინიუმს აქვს მუხტი +3 (Ac³⁺). ჰაერთან შეხებისას ის სწრაფად იჟანგება და წარმოქმნის Ac ფენას.₂ო₃, რომელიც ხელს უშლის გაგრძელებას დაჟანგვა.

აქტინიუმის რამდენიმე ნაერთებია ცნობილი, მათ შორის ჰალოიდები, ოქსიჰალიდები, ოქსიდები და სულფიდები. ზოგიერთი სხვა მოსალოდნელია, ისევე როგორც კარბონატის შემთხვევა, თუმცა, ისინი ჯერ არ არის გამოვლენილი.

ცნობილია აქტინიუმის 30-მდე იზოტოპიმხოლოდ ორი ბუნებრივია: ²²⁷აკ ²²⁸ძვ.წ. პირველი, ყველაზე ცნობილი, მოდის რადიოაქტიური დაშლის სერიიდან ²³⁵U და აქვს დრო ნახევარი ცხოვრება 21,77 წლის განმავლობაში. აქტინიუმი-228, რომლის ნახევარგამოყოფის პერიოდი 6,15 საათია, არის თორიუმ-232-ის რადიოაქტიური დაშლის სერიის პროდუქტი.

წაიკითხეთ ასევე:რადიოაქტიური დაშლა — ფენომენი, რომლის დროსაც ატომი გარდაიქმნება ახალ ბირთვად

სად შეიძლება აქტინიუმის პოვნა?

აქტინიუმი (უფრო კონკრეტულად სახით ²²⁷ძვ.წ.) პირდაპირ დამოკიდებულია ურანის 235 რაოდენობაზე, კარგად არის გავრცელებული დედამიწის ქერქში. ურანის საშუალო შემცველობა დედამიწის ქერქში არის 2,7 ppm (ნაწილი მილიონზე, ან მგ/კგ), მასის 0,72% შეესაბამება ²³⁵U. ეს შესაძლებელს ხდის გამოთვალოს ბუნებრივი სიმრავლე ²²⁷Ac (ურანის და თავად იზოტოპის ნახევარგამოყოფის პერიოდიდან გამომდინარე), რომელიც იქნება 5,7 x 10^-10 ppm.

აქტინიუმის მიღება

მიუხედავად იმისა, რომ ეს არის ურანის მადნებში, ამ ბუნებრივი წყაროდან მიღებული აქტინიუმის მაქსიმალური რაოდენობა იყო დაახლოებით 7 მკგ (მიკროგრამი, 10^-6 გრამი).

მისი მოპოვების საუკეთესო გზა გასული საუკუნის 40-იანი წლების ბოლოს გამოჩნდა, როდესაც მეცნიერებმა შეძლეს მოპოვება ²²⁷ძვ.წ დასხივების მეშვეობით ²²⁶რა თერმული ნეიტრონებით.

ამ ტექნიკით მიიღეს Ac-ის მილიგრამი რაოდენობა.

აქტინიუმის აპლიკაციები

ენერგია ხუთი ნაწილაკისგან ალფა წარმოქმნილი რადიოაქტიური დაშლის სერიის დროს ²²⁷Ac-მა დაუშვა მისი გამოყენება როგორც a სითბოს წყარო რადიოიზოტოპური თერმოელექტრული გენერატორებში. ენერგია წარმოიქმნება კოსმოსური ხომალდისთვის ან სხვა მოწყობილობებისთვის, რომლებსაც სჭირდებოდათ დიდი ხნის განმავლობაში მუშაობა შორეულ ადგილებში.

უკვე ²²⁵Ac, რომლის ნახევარგამოყოფის პერიოდი 10 დღეა, არის ალფა გამოსხივებული რადიოიზოტოპი, საინტერესო თვისებებით კიბოს უჯრედების სწრაფი განადგურებისთვის. მნიშვნელოვანი ენერგია გამოიყოფა დაშლისას ²²⁵Ac, რომელიც წარმოქმნის ოთხ ალფა ნაწილაკს, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ქირურგიაში კიბოს სიმსივნეებზე თავდასხმისთვის პროსტატის, მკერდის და ძვლის ტვინი. კიდევ ერთი საინტერესო წერტილი არის ის, რომ აქტინიუმ-225 დაშლის სერია მთავრდება ²⁰⁹Bi, სტაბილური და არატოქსიკური იზოტოპი.

აქტინიუმი (²²⁵ა.გ) შეიძლება გამოყენებულ იქნას რადიოთერაპიაში.

გამოყენების გამოწვევები ²²⁵აწ სხვათა არაფორმირებაში არიან რადიოიზოტოპები, როგორიცაა პოტენციურად საშიში ²²¹Fr და აქტინის იზოტოპს სიმსივნურ სამიზნეზე უფრო დიდხანს მოქმედების საშუალებას.

აქტინიუმის ისტორია

1899 წელს პიერისა და პიერის ლაბორატორიებში მარი კიური, ანდრე-ლუი დებიერნმა განაცხადა, რომ მან აღმოაჩინა ახალი რადიოაქტიური ელემენტი, რომელიც ქიმიურად ახლოს იქნებოდა ტიტანის. ექვსი თვის შემდეგ, 1900 წელს, დებიერნმა მივიდა იქამდე, რომ თქვა, რომ ტიტანის ფრაქცია აღარ იყო ძალიან აქტიური და რომ ახალი ელემენტი, რომელსაც ის იკვლევდა, ახლა ქიმიურად წააგავდა თორიუმს.

დებიერნი ამტკიცებდა ახალი ელემენტის აღმოჩენას, მონათლა იგი აქტინიუმად (ბერძნულიდან აქტის, რაც ნიშნავს "სხივს"). იმ დროს ანდრე-ლუი დებიერნის აღმოჩენა არ იყო კრიტიკული, მაგრამ დღეს ცნობილიდან გამომდინარე, აშკარაა, რომ 1899 წლის ექსპერიმენტები არ იყო. არ წარმოქმნიდა აქტინუმს, მაშინ როცა 1900-იანი წლების ექსპერიმენტებმა წარმოიქმნა რადიონუკლიდების ნაზავი, შესაძლოა მცირე მასშტაბის აქტინიუმის ჩათვლით.

თუმცა, 1902 წელს ფრიდრიხ ოსკარ გიზელმა გამოაცხადა ახალი „გამომავალი“ ნივთიერების შესახებ (რადიოაქტიური ნივთიერება) პიჩბლენდის მინარევებს შორის (პიჩბლენდის მადნის ერთ-ერთი ვარიაცია, ურანის ოქსიდი). გიზელმა შეძლო ამ ახალი ნივთიერების რამდენიმე ქიმიური თვისების სწორად დადგენა, მათ შორის მნიშვნელოვანი ფაქტი, რომ იგი ქიმიურად მსგავსი იყო იშვიათი დედამიწის ცერიუმის ჯგუფთან.

1903 წელს მეცნიერმა მოახერხა ნიმუშის კონცენტრირება იმ დონემდე, რომ მინარევით მხოლოდ ლანთანუმი ყოფილიყო და თორიუმის აღმოჩენა შეუძლებელი იყო. მომდევნო წელს გიზელმა მონათლა ახალი ელემენტი "ემანიუმი", რადგან ის აშკარად ახალის წინაშე იყო რადიო ელემენტი.

დებიერნმა ენერგიულად შეუტია გიზელის პრეტენზიებს, ამტკიცებდა, რომ ეს იყო იგივე ნივთიერება, რომელიც მან აღმოაჩინა და დაარქვა აქტინიუმი, თუმცა თავად აცხადებდა, რომ ის ქიმიურად მსგავსი იყო ტიტანისა და თორიუმის.

მოგვიანებით, დებიერნმა გაიმარჯვა, რის გამოც ბევრმა ისტორიკოსმა იგი დაასახელა 89-ე ელემენტის ნამდვილ აღმომჩენად, მაგრამ შესაძლოა კურიის წყვილის გავლენის და იმ ფაქტის გამო. რეზერფორდი მოგცეს კრედიტები. თუმცა, სხვები ამჯობინებენ კრედიტის გაყოფას Debierne-სა და Giesel-ს შორის.

THE აქტინიუმის აღმოჩენა ასევე იყო კურიების მუშაობის გაგრძელება, მაგრამ მას არასოდეს ჰქონია ისეთივე გავლენა, როგორიც ახლად აღმოჩენილ რადიუმს (Ra). რადიუმისგან განსხვავებით, იმ დროს აქტინიუმს არ ჰქონდა გამოყენება, გარდა ამისა, ის ბუნებით ძალზე იშვიათი და ძნელად მოსაპოვებელი იყო.

სტეფანო არაუხო ნოვაისის მიერ
ქიმიის მასწავლებელი