O actinium, symbool Ac en atoomnummer 89, is een element dat behoort tot het f-blok van Periodiek systeem, de zogenaamde interne overgangselementen. Het is chemisch vergelijkbaar met lanthaan (dus heeft het bijvoorbeeld een lading gelijk aan +3 in de verbindingen), maar moeilijk te verkrijgen en met weinig toepassingen. Van de ongeveer 30 isotopen van dit element zijn er slechts twee natuurlijk, actinium-227 en actinium-228.
Actinium wordt het best verkregen door beschieting van kernen van radio- (Ra) met thermische neutronen, een techniek die het mogelijk maakt om het in het milligrambereik te bereiken. De toepassingen ervan zijn nog steeds beperkt, maar het is bekend dat het kan worden gebruikt als energiebron voor ruimtevaartuigen en apparaten die in afgelegen gebieden werken, net zoals actinium-225 een potentiële kandidaat is voor de behandeling van sommige soorten kanker.
Lees ook:Cesium-137 - de radioactieve isotoop die het radiologische ongeval in Goiânia. veroorzaakte
Samenvatting over actinium
Het is een metaal dat behoort tot het f-blok van het periodiek systeem.
In metaalvorm heeft het een zilverwitte kleur, soms met een gouden glans.
In oplossing, gezien de gelijkenis met lanthaan, zijn NOx é +3.
Het heeft ongeveer 30 isotopen, waarvan er slechts twee in de natuur voorkomen: massa 227 en 228.
Het is aanwezig in monsters van uranium, maar wordt verkregen via beschieting van radio-isotopen met thermische neutronen.
Het is moeilijk te verkrijgen en kent weinig toepassingen.
De rol van de actinium-225-isotoop bij de bestrijding van sommige soorten kanker valt echter op.
actinium eigenschappen
Symbool: ac
atoomnummer: 89
atoom massa: 227 k.u.
elektronegativiteit: 1,1
Fusiepunt: 1050 °C
Kookpunt: 3198 °C
Dikte: 10,07 g.cm-3 (berekend)
elektronische configuratie: [Rn] 7s2 6d1
chemische reeks: actiniden, f-blok, interne overgangselementen
actinium kenmerken:
het actinium, atoomnummer 89 en symbool Ac, het is een metaal behorend tot de actinidegroep, gelegen in het f-blok van het periodiek systeem. In zijn metallische vorm is het zilverwit van kleur, soms met een gouden tint.
Chemisch, actinium doet erg denken aan lanthaan, kan worden gezegd dat er kwalitatief geen verschillen zijn tussen de twee. Daarom heeft actinium in oplossing en bij de vorming van verbindingen een lading van +3 (Ac3+). Wanneer het in contact komt met lucht, oxideert het snel en vormt het een Ac-laag.2O3, die de voortzetting van de oxidatie.
Er zijn maar weinig bekende verbindingen van actinium, waaronder halogeniden, oxyhalogeniden, oxide en sulfide. Enkele andere worden verwacht, zoals het geval is van carbonaat, maar ze zijn nog niet geïdentificeerd.
Er zijn ongeveer 30 isotopen van actinium bekend, zijnde slechts twee natuurlijke: 227acc 228voor Christus De eerste, meest bekende, komt uit de radioactieve vervalreeks van 235U en heeft een tijd van halveringstijd van 21,77 jaar. Actinium-228, dat een halfwaardetijd van 6,15 uur heeft, is een product van de radioactieve vervalreeks van thorium-232.
Lees ook:Radioactief verval - fenomeen waarbij een atoom verandert in een nieuwe kern
Waar is actinium te vinden?
Actinium (meer specifiek in de vorm 227v.C.) hangt direct af van de hoeveelheid uranium-235, goed verdeeld over de aardkorst. Het gemiddelde uraniumgehalte in de aardkorst is 2,7 ppm (part per million of mg per kg), waarbij 0,72% van de massa overeenkomt met 235u. Dit maakt het mogelijk om de natuurlijke abundantie van de 227Ac (gebaseerd op de halfwaardetijd van uranium en de isotoop zelf), wat 5,7 x 10. zou zijn-10 p.p.m.
Actinium verkrijgen
Hoewel aanwezig in uraniumerts, was het maximale gerapporteerde actinium verkregen uit deze natuurlijke bron ongeveer 7 μg (microgram, 10-6 gram).
De beste manier om het te verkrijgen kwam eind jaren veertig, toen wetenschappers in staat waren om het te verkrijgen 227BC door de bestraling van 226Ra met thermische neutronen.
Met deze techniek werden milligramhoeveelheden Ac verkregen.
actinium toepassingen
De energie van de vijf deeltjes alfa gegenereerd tijdens de radioactieve vervalreeks van de 227Ac stond toe dat het werd gebruikt als een warmtebron in radio-isotoop thermo-elektrische generatoren. De energie zou worden geproduceerd voor ruimtevaartuigen of andere apparaten die lange tijd op afgelegen locaties moesten werken.
al de 225Ac, waarvan de halfwaardetijd 10 dagen is, is een alfa-emitterende radio-isotoop met interessante eigenschappen voor de snelle vernietiging van kankercellen. De aanzienlijke energie die wordt uitgestoten bij het uiteenvallen van de 225Ac, dat vier alfadeeltjes genereert, kan worden gebruikt bij operaties om kankergezwellen aan te vallen prostaat, borst en beenmerg. Een ander interessant punt is dat de actinium-225 vervalreeks eindigt op 209Bi, een stabiele en niet-toxische isotoop.
De uitdagingen van het gebruik 225Ac zijn in de niet-vorming van anderen radio-isotopen, zoals de potentieel gevaarlijke 221Fr, en door de actine-isotoop langer op het tumordoel te laten werken.
geschiedenis van actinium
In 1899, in de laboratoria van Pierre en Marie Curie, André-Louis Debierne meldde dat hij een nieuw radioactief element had gevonden, die chemisch dicht bij de zou zijn titanium. Zes maanden later, in 1900, ging Debierne zelfs zo ver om te zeggen dat de titaniumfractie niet langer erg actief was en dat het nieuwe element dat hij onderzocht nu chemisch op thorium leek.
Debierne claimde de ontdekking van het nieuwe element, hem dopende als actinium (van het Griekse aktis, wat "straal" betekent). Destijds werd de ontdekking van André-Louis Debierne niet bekritiseerd, maar op basis van wat vandaag bekend is, is het duidelijk dat de experimenten van 1899 niet produceerde geen actinium, terwijl de experimenten van 1900 een mengsel van radionucliden genereerden, mogelijk inclusief actinium op kleinere schaal.
Hoewel, in 1902 rapporteerde Friedrich Oskar Giesel een nieuwe "uitstralende" substantie (een radioactieve stof) tussen de onzuiverheden van pekblende (een van de variaties van het pekblende-erts, uraniumoxide). Giesel was in staat om verschillende chemische eigenschappen van deze nieuwe stof correct vast te stellen, waaronder het belangrijke feit dat het chemisch vergelijkbaar was met de zeldzame-aarde-ceriumgroep.
In 1903 slaagde de wetenschapper erin het monster zo te concentreren dat het alleen lanthaan als onzuiverheid had, waardoor thorium niet kon worden gedetecteerd. Het jaar daarop doopte Giesel het nieuwe element "emanium", aangezien het duidelijk geconfronteerd werd met een nieuwe radio-element.
Debierne viel de beweringen van Giesel krachtig aan, volhoudend dat het dezelfde stof was die hij had ontdekt en noemde actinium, hoewel hij zelf meldde dat het chemisch vergelijkbaar was met titanium en thorium.
Later kreeg Debierne de overhand, waardoor veel historici hem als de ware ontdekker van element 89 plaatsen, maar misschien vanwege de invloed van het Curie-paar en het feit dat Rutherford heb je de credits gegeven. Anderen geven er echter de voorkeur aan om het krediet tussen Debierne en Giesel te verdelen.
DE De ontdekking van actinium was ook een voortzetting van het werk van de Curies, maar het heeft nooit dezelfde impact gehad als het nieuw ontdekte radium (Ra). In tegenstelling tot radium had actinium destijds geen toepassing, bovendien was het uiterst zeldzaam van aard en moeilijk te verkrijgen.
Door Stefano Araújo Novais
Scheikundeleraar
