Aktínium (Ac): vlastnosti, získavanie, aplikácie

O aktinium, symbol Ac a atómové číslo 89, je prvok patriaci do bloku f Periodická tabuľka, takzvané vnútorné prechodové prvky. Chemicky je podobný lantánu (takže má napríklad náboj +3 v zlúčeninách), ale ťažko sa získava a má málo aplikácií. Z približne 30 izotopov tohto prvku sú len dva prirodzene sa vyskytujúce, aktínium-227 a aktínium-228.

Aktínium sa najlepšie získa bombardovaním jadier z rádio (Ra) s tepelnými neutrónmi, čo je technika, ktorá to umožňuje dosiahnuť v rozsahu miligramov. Jeho aplikácie sú stále obmedzené, ale je známe, že áno možno použiť ako zdroj energie pre kozmické lode a zariadenia, ktoré fungujú v odľahlých oblastiach, rovnako ako aktínium-225 je potenciálnym kandidátom na liečbu niektorých typov rakoviny.

Prečítajte si tiež:Cézium-137 – rádioaktívny izotop, ktorý spôsobil rádiologickú nehodu v Goiânii

Témy v tomto článku

• 1 - Súhrn o aktíniu
• 2 - Vlastnosti aktínia
• 3 - Charakteristika aktínia
• 4 - Kde možno nájsť aktínium?
• 5 - Získanie aktínia
• 6 - Aplikácie aktínia
• 7 - História aktínia

Zhrnutie o aktíniu

• Je to kov patriaci do f bloku periodickej tabuľky.

• V kovovej podobe má striebristo bielu farbu, niekedy so zlatým leskom.

• V roztoku, vzhľadom na jeho podobnosť s lantánom, jeho NOx é +3.

• Má asi 30 izotopov, z ktorých iba dva sa nachádzajú v prírode: hmotnosť 227 a 228.

• Je prítomný vo vzorkách z uránale získava sa bombardovaním rádiových izotopov tepelnými neutrónmi.

• Je ťažké ho získať a má málo aplikácií.

• Úloha izotopu aktínia-225 v boji proti niektorým typom rakoviny však vyčnieva.

vlastnosti aktínia

• Symbol: ak

• atómové číslo: 89

• atómová hmotnosť: 227 c.u.

• elektronegativita: 1,1

• Fúzny bodTeplota topenia: 1050 °C

• Bod varuTeplota topenia: 3198 °C

• Hustota: 10,07 g.cm^-3 (vypočítané)

• elektronická konfigurácia: [Rn] 7 s² 6d¹

• chemická séria: aktinidy, f-blok, vnútorné prechodové prvky

Neprestávaj teraz... Po reklame viac ;)

vlastnosti aktínia

aktinium, atómové číslo 89 a symbol Ac, je to a kov patriace do skupiny aktinidov, nachádzajúce sa v bloku f periodickej tabuľky. Vo svojej kovovej podobe je strieborno-bielej farby, niekedy so zlatým odtieňom.

Chemicky aktinium veľmi pripomína lantán, dá sa povedať, že kvalitatívne medzi nimi nie sú žiadne rozdiely. Preto v roztoku a pri tvorbe zlúčenín má aktínium náboj +3 (Ac³⁺). Pri kontakte so vzduchom rýchlo oxiduje a vytvára Ac vrstvu.₂O₃, čo bráni pokračovaniu v oxidácia.

Len málo je známych zlúčenín aktínia, medzi nimi halogenidy, oxyhalogenidy, oxidy a sulfidy. Očakáva sa niekoľko ďalších, ako je to v prípade uhličitanu, zatiaľ však neboli identifikované.

Je známych asi 30 izotopov aktínia, sú len dve prirodzené: ²²⁷príl ²²⁸B.C. Prvý, najznámejší, pochádza zo série rádioaktívneho rozpadu ²³⁵U a má čas polovičný život 21,77 roka. Aktínium-228, ktoré má polčas rozpadu 6,15 hodiny, je produktom série rádioaktívneho rozpadu tória-232.

Prečítajte si tiež:Rádioaktívny rozpad - jav, pri ktorom sa atóm transformuje na nové jadro

Kde možno nájsť aktinium?

Actinium (presnejšie vo forme ²²⁷B.C) priamo závisí od množstva uránu-235, dobre rozložené v celej zemskej kôre. Priemerný obsah uránu v zemskej kôre je 2,7 ppm (častice na milión alebo mg na kg), pričom 0,72 % hmotnosti zodpovedá ²³⁵U. To umožňuje vypočítať prirodzenú abundanciu ²²⁷Ac (na základe polčasu rozpadu uránu a samotného izotopu), čo by bolo 5,7 x 10^-10 ppm.

Získanie aktínia

Hoci je prítomný v uránových rudách, maximum uvádzaného aktínia získaného z tohto prírodného zdroja bolo približne 7 μg (mikrogramov, 10^-6 gramov).

Najlepší spôsob, ako ho získať, prišiel koncom 40. rokov 20. storočia, keď sa ho vedcom podarilo získať ²²⁷B.C prostredníctvom ožiarenia ²²⁶Ra s tepelnými neutrónmi.

Touto technikou sa získali miligramové množstvá Ac.

aplikácie aktínia

Energia z piatich častíc alfa vznikajúce počas série rádioaktívneho rozpadu ²²⁷Ac dovolil, aby sa používal ako a zdroj tepla v rádioizotopových termoelektrických generátoroch. Energia by sa vyrábala pre kozmické lode alebo iné zariadenia, ktoré by potrebovali pracovať dlhú dobu na vzdialených miestach.

už ten ²²⁵Ac, ktorého polčas rozpadu je 10 dní, je rádioizotop emitujúci alfa so zaujímavými vlastnosťami pre rýchlu deštrukciu rakovinových buniek. Významná energia emitovaná pri rozpade ²²⁵Ac, ktorý generuje štyri častice alfa, môže byť použitý v chirurgii na napadnutie rakovinových nádorov prostaty, prsníka a kostnej drene. Ďalším zaujímavým bodom je, že séria rozpadu aktínia-225 končí na ²⁰⁹Bi, stabilný a netoxický izotop.

aktinium (²²⁵Ac) možno použiť v rádioterapii.

Výzvy používania ²²⁵Ac sú v netvorbe iných rádioizotopy, ako sú potenciálne nebezpečné ²²¹Fr a pri umožnení aktínovému izotopu pôsobiť dlhšie na cieľ nádoru.

anamnéza aktínia

V roku 1899 v laboratóriách Pierra a Marie Curie, André-Louis Debierne oznámil, že našiel nový rádioaktívny prvok, ktorý by bol chemicky blízko k titán. O šesť mesiacov neskôr, v roku 1900, Debierne zašiel tak ďaleko, že povedal, že titánová frakcia už nie je veľmi aktívna a že nový prvok, ktorý skúmal, teraz chemicky pripomína tórium.

Debierne tvrdil, že objavil nový prvok, krstiac ho ako aktinium (z gréčtiny aktis, čo znamená „lúč“). V tom čase objav André-Louisa Debierna nebol kritizovaný, ale na základe toho, čo je dnes známe, je zrejmé, že experimenty z roku 1899 neboli neprodukovalo žiadne aktínium, zatiaľ čo experimenty v 20. storočí vytvorili zmes rádionuklidov, možno vrátane aktínia v menšom meradle.

Hoci, v roku 1902 Friedrich Oskar Giesel ohlásil novú „vychádzajúcu“ látku (rádioaktívna látka) medzi nečistoty smolnej rudy (jedna z variácií smolnej rudy, oxid uránu). Gieselovi sa podarilo správne stanoviť niekoľko chemických vlastností tejto novej látky, vrátane dôležitého faktu, že bola chemicky podobná skupine céru vzácnych zemín.

V roku 1903 sa vedcovi podarilo koncentrovať vzorku do tej miery, že obsahovala iba lantán ako nečistotu a nebolo možné zistiť tórium. Nasledujúci rok Giesel pokrstil nový prvok „emanium“, pretože zjavne stál pred novým rádiový prvok.

Debierne rázne napadol Gieselove tvrdeniatrval na tom, že ide o tú istú látku, ktorú objavil a pomenoval aktínium, hoci sám uviedol, že je chemicky podobná titánu a tóriu.

Neskôr zvíťazil Debierne, čo spôsobilo, že mnohí historici ho označili za skutočného objaviteľa prvku 89, ale možno kvôli vplyvu manželov Curieových a skutočnosti, že Rutherford dali vám kredity. Iní však uprednostňujú rozdelenie kreditu medzi Debierne a Giesel.

THE Pokračovaním práce manželov Curieových bol aj objav aktínia, ale nikdy nemalo taký vplyv ako novoobjavené rádium (Ra). Na rozdiel od rádia v tom čase aktínium nemalo žiadne uplatnenie, navyše bolo v prírode extrémne vzácne a ťažko dostupné.

Autor: Stefano Araújo Novais
Učiteľ chémie