აქტინიუმი

აქტინიუმი / Actinium (Ac)
ელემენტის რიგითი ნომერი	89
მარტივი ნივთიერების ვიზუალური აღწერა	მძიმე რადიოაქტიური მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის ლითონი
ატომის თვისებები
ატომური მასა (მოლური მასა)	227,0278 მ. ა. ე. (გ/მოლი)
ატომის რადიუსი	188 პმ
იონიზაციის ენერგია (პირველი ელექტრონი)	1): 665.5(6.90) 2): 3): კჯ/მოლი (ევ)
ელექტრონული კონფიგურაცია	[Rn] 6d1 7s2
ქიმიური თვისებები
კოვალენტური რადიუსი	პმ
იონური რადიუსი	(+3e) 118 პმ
ელექტროუარყოფითობა (პოლინგის თანახმად)	1,1
ელექტროდული პოტენციალი	Ac←Ac3+ -2,13ვ. Ac←Ac2+ -0,7ვ.
ჟანგვის ხარისხი	3
მარტივი ნივთიერებების თერმოდინამიკური თვისებები
ნივთიერების სიმკვრივე	10,07 გ/სმ³
ხვედრითი თბოტევადობა	27,2 ჯ/(კ·მოლი)
თბოგამტარობა	ვტ/(მ·კ)
დნობის ტემპერატურა	1320 კ
დნობის სითბო	(10,5) კჯ/მოლი
დუღილის ტემპერატურა	3470 კ
აორთქლების სითბო	(292,9) კჯ/მოლი
მოლური მოცულობა	22,54 სმ³/მოლი
მარტივი ნივთიერების კრისტალური მესერი
მესრის სტრუქტურა	კუბური წახნაგცენტრირებული
მესრის პერიოდი	5,67 Å
შეფარდება	n/
დებაის ტემპერატურა	კ

89	Ac
227,0278	[Rn] 6d1 7s2
აქტინიუმი

აქტინიუმის ატომის სქემა

აქტინიუმი — მენდელეევის პერიოდული სისტემის მეშვიდე პერიოდის მესამე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტი, ატომური ნომერია 89. აღინიშნება სიმბოლით Ac (ლათ. Actinium). მარტივი ნივთიერება აქტინიუმი — მძიმე რადიოაქტიური მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის ლითონია.

ისტორია

აქტინიუმი აღმოჩენილ იქნა 1899 წელს ანდრე-ლუი დებიერნის მიერ ურანის მადნის გადამეშშავების ნარჩენებში, საიდანაც მოცილებულ იქნა პოლონიუმი და რადიუმი. აქხალ ელემენტს უწოდეს აქტინიუმი. დებიერნის აღმოჩენისთანავე მისგან დამოუკიდებლად გერმანელმა რადიოფიზიკოსმა ფ. გიზელმა ურანის მადნის ასეთივე ფრაქციისაგან რომელიც შეიცავდა იშვიათმიწა ელემენტებს, მიიღო ძლიერ რადიოაქტიური ელემენტი და უნდოდა ეწოდებინა «ემანიუმი».

შემდგომმა კვლევებმა აჩვენა დებიერნისა და გიზელის პრეპარატების იდენტურობა, თუმცა ისინი ხედავდნენ არა თვითონ აქტინიუმის რადიოაქტიურობას, არამედ მისი დაშლის პროდუქტების გამოსხივებას — ²²⁷Th (რადიოაქტინიუმი) და ²³⁰Th (იონიუმი).

სახელწოდების წარმომავლობა

სახელი მოდის ბერძნული ძვ. ბერძნ. ἀκτίς — სხივისაგან.

ბუნებაში

აქტინიუმი წარმოადგენს ერთ ერთ ყველაზე ნაკლებად გავრცელებულ რადიოაქტიურ ელემენტს ბუნებაში. მისი საერთო გავრცელება დედამიწის ქერქში არ აღემატება 2600 ტ-ს., ეს მაშინ, როცა მაგალითად რადიუმისა არის 40 მლნ. ტ-ზე მეტია.

ბუნებაში ნაპოვნია აქტინიუმის 3 იზოტოპი: ²²⁵Ac, ²²⁷Ac, ²²⁸Ac.

აქტინიუმი თან ახლავს ურანის მადნებს. მისი შემცველობა ბუნებრივ მადნებში თანაფარდობით შეესაბამება. აქტინიუმის მომატებული რაოდენობა მდებარეობს მოლიბდენიტებში, ჰალკოპირიტებში, კასიტერიტებში, კვარცებში, პიროლუზიტებში. აქტინიუმი ხასიათდება მცირე მიგრაციულობით ბუნებრივ ობიექტებში და გადაადგილდება მნიშვნელოვნად ნელა, ვიდრე ურანი.

თვისებები

აქტინიუმი — როგორც ავღნიშნეთ მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის ლითონია, გარეგნულად გვაგონებს ლანთანს. რადიოაქტიურობის შედეგად, სიბნელეში ანათებს დამახასიათებელი ცისფერი ფერით.

ლანთანის მაგვარად, შეუძლია არსებობდეს ორი კრისტალური ფორმით, მაგრამ მიღებული შეიძლება იყოს მხოლოდ ერთი — β-Ac ფორმა, რომელსაც გააჩნია კუბური წახნაგცენტრირებული სტრუქტურა. დაბალტემპერატურულ α-ფორმის მიღება ჯერ კიდევ ვერ შეძლეს.

აქტინიუმის ატომური რადიუსი სულ ცოტათი აღემატება ლანთანის ატომურ რადიუსს და შეადგენს 1,88 Å.

ქიმიური თვისებებით აქტინიუმი ძლიერ გავს ლანთანს, ნაერთებში იღებს +3 დაჟანგვის ხარისხს (Ac₂O₃, AcBr₃, Ac(OH)₃), მაგრამ განსხვავდება მაღალი რეაქციულობით და უფრო ფუძე თვისებებით.

მიღება

აქტინიუმის მიღება ურანის მადნიდან არამიზანშეწონილია მისი მცირეშემცველობის გამო, ასევე მისი მსგავსების გამო მასში არსებული იშვიათმიწა ელემენტებთან.

ძირითადად აქტინიუმის იზოტოპებს მიიღებენ ხელოვნურად. იზოტოპ ²²⁷Ac იღებენ რეაქტორებში, ნეიტრონებით რადიუმის დასხივებით. გამოსავალი შეადგენს როგორც წესი თავდაპირველი რადიუმის რაოდენობის 2,15 %-ს. აქტინიუმის რაოდენობა სინთეზის ამ მეთოდით მიღებისას აღირიცხება გრამებში. იზოტოპ ²²⁸Ac-ს მიიღებენ იზოტოპ ²²⁷Ac-ის ნეიტრონებით დასხივებით.

რადიუმისაგან, თორიუმისაგან და დაშლის შვილობილი პროდუქტებისაგან აქტინიუმის გამოყოფა და გაწმენდა ხდება ექსტრაქციის მეთოდით და იონური ურთიერთგაცვლით.

ლითონური აქტინიუმი მიიღება აქტინიუმის ფტორიდის აღდგენით ლითიუმის ორთქლით.

იზოტოპები

მთავარი სტატია: აქტინიუმის იზოტოპები.

აქტინიუმს არ გააჩნია სტაბილური იზოტოპი. ცნობილია ასევე აქტინიუმის 24 იზოტოპი, რომელსაც ხელოვნურად იღებენ ბუნებრივი აქტინიუმი შედგება ერთი რადიოაქტიური იზოტოპ ²²⁷Ac-საგან. ცნობილია 36 რადიოიზოტოპი, რომელთაგან შედარებით სტაბილურებია — ²²⁷Ac ნახევარდაშლის პერიოდით 21,772 წელი, ²²⁵Ac ნახევარდაშლის პერიოდით 10,0 დღე და ²²⁶Ac ნახ. დაშლის პერიოდით 29,37 სთ. სხვა დანარჩენ რადიოაქტიურ იზოტოპს აქვს ნახევარდაშლის პერიოდი 10 სთ-ზე ნაკლები, და მათი უმეტესობა კიდევ უფრო ნაკლებ ნახ. დაშლის პერიოდს 1 წთ-ზე ნაკლებს ფლობს. ყველაზე ნაკლებადმცხოვრები აქინიუმის იზოტოპია — ²¹⁷Ac ნახევარდაშლის პერიოდით 69 ნანოწამი, რომელიც იშლება ელექტრონული მიტაცებით და ალფა-დაშლით.

მაწმენდილი ²²⁷Ac წონასწორობაში მოდის დაშლის პროდუქტებთან 185 დღის შემდეგ. ის იშლება ძირითადად β- ნაწილაკების გამოსხივებით (98,8%) და მცირე რაოდენობით α-ნაწილაკებით (1,2%), დაშლის შემდგომი პროდუქტებიც მიეკუთვნებიან აქტინიუმის რიგს, 206-დან 236-მდე მასის ატომური ერთეულის დიაპაზონში.

აქტინიუმის ზოგიერთი იზოტოპის რადიოაქტიური თვისებები:

აქტინიუმის იზოტოპი	მიღების რეაქცია	დაშლის ტიპი	ნახევარდაშლის პერიოდი
221Ac	232Th(d,9n)225Pa(α)→221Ac	α	<1 წმ.
222Ac	232Th(d,8n)226Pa(α)→222Ac	α	4,2 წმ.
223Ac	232Th(d,7n)227Pa(α)→223Ac	α	2,2 წთ.
224Ac	232Th(d,6n)228Pa(α)→224Ac	α	2,9 სთ.
225Ac	232Th(n,γ)233Th(β−)→233Pa(β−)→233U(α)→229Th(α)→225Ra(β−)225Ac	α	10 დღეღამე
226Ac	226Ra(d,2n)226Ac	α ან β− ან ელექტრონული მიტაცება	29 სთ.
227Ac	235U(α)→231Th(β−)→231Pa(α)→227Ac	α ან β−	21,7 წელი
228Ac	232Th(α)→228Ra(β−)→228Ac	β−	6,13 სთ.
229Ac	228Ra(n,γ)229Ra(β−)→229Ac	β−	66 წთ.
230Ac	232Th(d,α)230Ac	β−	80 წმ.
231Ac	232Th(γ,p)231Ac	β−	7,5 წთ.
232Ac	232Th(n,p)232Ac	β−	35 წმ.

გამოყენება

²²⁷Ac ბერილიუმთან ერთად ნარევი წარმოადგენს ნეიტრონების წყაროს. Ac-Be-წყაროები ხასიათდებიან გამა-კბანტების მცირე გამოსავალით, გამოიყენება აქტივაციურ ანალიზში, მადნებში Mn, Si, Al-ის აღმოსაჩენად.

²²⁵Ac გამოიყენება ²¹³Bi-ის მისაღებად, ასევე რადიო-იმუნოთერაპიაში.

²²⁷Ac შეიძლება გამოყენებულ იქნას ენერგიის რადიოიზოტოპიურ წყაროებში.

²²⁸Ac გამოიყენებენ როგორც რადიოაქტიურ ინდიკატორად ქიმიურ კვლევებში, მაღალენერგეტიკული β-გამოსხივების გამო.

იზოტოპების ²²⁸Ac-²²⁸Ra ნარევს გამოიყენებენ მედიცინაში როგორც γ-გამოსხივების ინტენსიური წყარო.

ფიზიოლოგიური ქმედება

აქტინიუმი მიეკუთვნება საშიშ რადიოაქტიურ საწმლავებს მაღალი კუთრი α-აქტიურობით. თუმცა აქტინიუმის აბსორბცია საკვებგადამამუშავებელი ტრაქტიდან რადიუმთან შედარებით მცირეა, თუმცა აქტინიუმის უფრო მნიშვნელოვან თავისებურებას წარმოადგენს მისი თვისება მტკიცედ ჩარჩეს ორგანიზმში, ძვლოვანი ქსოვილების ზედა ფენებში. თავდაპირველად აქტინიუმი მნიშვნელოვნად გროვდება ღვიძლში, ამასთან ორგანიზმიდან გამოსვლის სიჩქარე გაცილებით მეტია ვიდრე მისი რადიოაქტიური დაშლის სიჩქარე. ამას გარდა დაშლის შვილობილი პროდუქტი წარმოადგენს ძალიან საშიშ ელემენტს რადონს, რომლისგანაც თავის დაცვა აქტინიუმთან მუშაობის დროს არის ცალკე სერიოზული ამოცანა.

ლიტერატურა

კარალოვა ზ. კ., მიასოედოვი ბ.ფ. «აქტინიუმი». მ. მეცნიერება, 1982, 144 გვ.

ბმულები

ვიკისაწყობში არის გვერდი თემაზე:

აქტინიუმი

• აქტინიუმი Webelements-ზე
• აქტინიუმი ქიმიური ელემენტების პოპულარულ ბიბლიოთეკაში