Ակտինիում

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Ակտինիում
Ac
Actinium.jpg

Ակտինիում (լատ.՝ Actinium, հունարեն՝ «ակտիս»՝ ճառագայթ բառից), քիմիական նշանը՝ Ac ռադիոակտիվ քիմիական տարր է, ատոմային թիվը՝ 89, ամենակայուն ռադիոնուկլիդի ատոմային զանգվածը 277 է (կիսատրոհման պարբերությունը 21.8 տարի)։ Ակտինիումը տեղակայված է պարբերական համակարգի 7-րդ պարբերության IIIB խմբում։ Ակտինիումի չգրգռված ատոմի երկու արտաքին էլեկտրոնային մակերևույթների կոնֆիգուրացիան է 6s²p6d¹7s², օքսիդացման աստիճանը +3 է (վալենտականությունը՝ III)։

Հայտնագործումը[խմբագրել]

Հայտնագործվել է 1899 թ. ֆրանսիացի քիմիկոս Ա. Դեբյերնի կողմից՝ ուրանի հանքանյութերի վերարտադրման թափոններում, երբ առանձնացնում էին պոլոնիում և ռադիում տարրերը։ Ատացված նոր էլեմենտը անվանեցին ակտինիում։ ։ Նրանից անկախ 1908թ. հայտնագործել է նաև Ֆ. Գիզելը։

Իզոտոպները[խմբագրել]

Հայտնի են 10 ռադիոակտիվ իզոտոպներ 221 և 230 զանգավածային թվերով Բնության մեջ հանդիպում է նրա 3 իզոտոպները՝ 225Ac, 227Ac, 228Ac: Բնական ակտինիումը կազմված է միայն մեկ ռադիոակտիվ իզոտոպից՝ 227Ac, որն էլ ունի կյանքի ամենաերկար տևողությունը։ Հայտնի են երեսունվեց ռադիոիզոտոպներ, սակայն մնացած երեսուներեքի կյանքի տևողությունը կազմում է ոչ ավելի 10 ժամից։ Իսկ մի քանիսի մոտ կյանքի տևողությունը կազմում է մեկ րոպե։ Ամենակարճ կյանքն ունի 217Ac իզոտոպը՝ 69 նանովայրկյան։ Ակտինիումը համարվում է բավականին ռադիոակտիվ թույն։

Բնության մեջ տարածվածությունը[խմբագրել]

Ակտինիումը զբաղեցնում է երկրակեղևի զանգվածի 6•10−10%-ը։ 227Ac-ի և ավելի անկայուն 228Ac-ի մշտական առկայությունը երկրակեղևում պայմանավորված է դրանց առկայությամբ ուրանի 235 և Թորիումի 232 ռադիոակտիվ շարքերում։ Այս ռադիոնուկլիդների առաջացման արագությունը հավասար է դրա տրոհման արագությանը, այդ պատճառով երկրակեղևում դրանց պարունակությունը մշտական է։ Ակտինիումի բարձր քանակություն գտնվում է մոլիբդենի մեջ և կվարցում։ Նրա ամբողջական պարունակությունը երկրի կեղեվում չի գերազանցում 2600տոննան։

Ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները[խմբագրել]

Ակտինիումի քիմիական և ֆիզիկական հատկությունները շատ քիչ են ուսումնասիրված։ Հալման ջերմաստիճանը 1050 °C է, եռման ջերմաստիճանը՝ 3300 °C։ Օդում այն արագ պատվում է Ac2O3 օքսիդի շերտով, որը խոչընդոտում է մետաղի քայքայմանը։ Քիմիական հատկություններով ակտինիումը շատ նման է լանթանին։ Ակտինիումի հիդրօքսիդը՝ Ac(OH)3 իրենից ներկայացնում է հիմք և հատկություններով մոտ է ալկալիահողային հիդրօքսիդներին։ Ռադիոակտիվության հետ պայմանավորված, այս մետաղը մթության պայմաններում արձակում է բնորոշ կապույտ գույն։ Ունի արծաթափայլ-սպիտակ գույն, արտաքին տեսքից հիշեցնում է լանթանի։ Լանթանի նման, նա կարող է գոյություն ունենալ երկու բյուրեղային ձևերով, բայց ստացված է միայն մեկ ձևը՝ β- Ac ը, որն ունի խորանարդային կառուցվածք։ α ձևը ստանալ չի հաջողվել։ Ակտինիումը շատ վտանգավոր ռադիոակտիվ թույների թվին է պատկանում, որը պայմանավորված է նրա բարձր α ակտիվությամբ։ Քիմիական հատկություներով ակտինիումը շատ նման է լանթանին, միացություններում ցուցաբերում է +3 օքսիդացման աստիճան (Ac2O3, AcBr3, Ac(OH)3), բայց տարբերվում է բարձր ռեակցիոնակտիվությամբ։

Կիրառությունը[խմբագրել]

227Ac-ի և բերիլիումի խառնուրդը համարվում է նեյտրոնների աղբյուր, ինչպես նաև կարող է կիրառվել որպես ռադիոիզոտոպային էներգիայի աղբյուր։ 225Ac-ը օգտագործվում է 213Bi- ի ստացման համար, ինչպես նաև մեծ կիրառում ունի ռադիո-իմունոթերապիայի բնագավառում։ 228Ac-ը կիրառվում է քիմիական հետազոտություններում, որպես ռադիոակտիվ ինդիկատոր, որը կապված է իր բարձր էներգիային β-ճառագայթների հետ։ 228Ac և 228Ra իզտոպների խառնուրդը բժշկության մեջ օգտագործվում է որպես γ ճառագայթների աղբյուր։

Ստացումը[խմբագրել]

Ակտինիումը ստացվում է ուրանային հանքանյութերից, սակայն նրանցում պարունակությունը բավականին փոքր տոկոս է կազմում։ Հիմնականում ակտինիումի իզոտոպները ստացվում են արհեստական ճանապարհով։ 227Ac իզոտոպը ստացվում է ռեակտորում ռադիումի նեյտրոնային ճառագայթման արդյունքում։ Ստացվածը, որպես կանոն, ռադիումի սկզբնական քանակից չի գերազանցում 2,15%-ը։ 228Ac իզոտոպը ստանում են 227Ac իզոտոպի նեյտրոններով ճառագայթման արդյունքում։ Մետաղական ակտինիում ստանում են լիթիումի զույգերով ակտինիումի տրիֆտորիդի վերականգնմամբ։ Ակտինիումի առանձնացումը ռադիումից, թորիումից և նմանատիպ էլեմենտներից, կատարվում է էքստրակցիայի և իոնափոխանակման մեթոդներով։ Մետաղական ակտինիում ստանում են ակտինիումի տրիֆտորիդի վերականգնմամբ լիթիումի զույգերով։