Aktínium

Az aktínium a periódusos rendszer egyik kémiai eleme, a vegyjele Ac, rendszáma 89. A neve a görög aktis, aktinos-ból ered, ami csillogást, sugárzást jelent.

89 rádium ← aktínium → tórium La ↑ Ac ↓ (Ute) 89 Ac Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	aktínium, Ac, 89
Latin megnevezés	actinium
Elemi sorozat	aktinoidák
Csoport, periódus, mező	3, 7, f
Megjelenés	ezüstös
Atomtömeg	(227)  g/mol
Elektronszerkezet	[Rn] 6d1 7s2
Elektronok héjanként	2, 8, 18, 32, 18, 9, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot	szilárd
Sűrűség (szobahőm.)	10 g/cm³
Olvadáspont	(kb.) 1323 K (1050 °C, 1922 °F)
Forráspont	3471 K (3198 °C, 5788 °F)
Olvadáshő$\Delta _{fus}{H}^{\ominus }$	14 kJ/mol
Párolgáshő $\Delta _{vap}{H}^{\ominus }$	400 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	(25 °C) 27,2 J/(mol·K)
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet	köbös lapközéppontos
Oxidációs szám	3 (semleges oxid)
Elektronegativitás	1,1 (Pauling-skála)
Ionizációs energia	1.: 499 kJ/mol
	2.: 1170 kJ/mol
Atomsugár	195 pm
Egyebek
Mágnesség	nincs adat
Hővezetési tényező	(300 K) 12 W/(m·K)
CAS-szám	7440-34-8
Fontosabb izotópok
Fő cikk: Az aktínium izotópjai izotóp természetes előfordulás felezési idő bomlás mód energia (MeV) termék 225Ac mest. 10 nap α 5,935 221Fr 226Ac mest. 29,37 óra β- 1,117 226Th ε 0,640 226Ra α 5,536 222Fr 227Ac 100% 21,773 év β- 0,045 227Th α 5,042 223Fr
Hivatkozások

Fizikai, kémiai tulajdonságai

Az aktínium ezüstfehér, erősen radioaktív fém. Erős radioaktivitása miatt sötétben halványkék fénnyel világít. Nyomokban az urán-szurokércben található meg, mint a ²²⁷Ac izotóp, melynek felezési ideje 21,773 év. Kémiai tulajdonságai a ritkaföldfémek közé tartozó lantánéhoz hasonlóak. Rácsa köbös, legszorosabb illeszkedésű. Mindig három vegyértékű (Ac³⁺), több vegyülete ismeretes. Nedves levegőn oxidálódik.

Felfedezése

Az aktíniumot André-Louis Debierne fedezte fel 1899-ben az urán-szurokércben, melyben a koncentrációja 15 mg/tonna érc. 1902-ben tőle függetlenül Friedrich Otto Giesel is előállította az aktíniumot. Később Debierne magreakció segítségével elégséges mennyiségű aktíniumot állított elő ahhoz, hogy meghatározzák kémiai tulajdonságait. Ha a ²²⁶Ra-ot neutronnal bombázzák:

226Ra + n0 → 227Ra → 227Ac + e-

Milligrammos mennyiségekben állították így elő, a fémet fluoridjából lítiummal való redukció útján kapták, vákuumban, 1200 °C-on.

Felhasználása

Mivel nagyon radioaktív, az ²²⁷Ac-ot „neutron generátorként (forrás)” tartják számon. Az egészségügy számára az ²²⁵Ac izotópot használják fel a ²¹³Bi előállítására, vagy az izotópot magát a sugárterápiában.

Izotópjai

A természetben előforduló aktínium egy izotópot tartalmaz: ²²⁷Ac, melynek a leghosszabb a felezési ideje. Összesen 10 izotópja ismert, melyek atomtömege 206 és 236 közé esik. A legstabilabbak:

• ²²⁷Ac, felezési idő 21,772 év
• ²²⁵Ac, felezési idő 10,0 nap
• ²²⁶Ac, felezési idő 29,37 óra

A többi izotóp felezési ideje kevesebb mint 10 óra, és ezek többségének is kevesebb, mint 1 perc. A legrövidebb felezési idejű a:

• ²¹⁷Ac, felezési idő 69 nanomásodperc

A tiszta ²²⁷Ac a bomlástermékeivel 185 nap alatt kerül egyensúlyba, majd folytatódik bomlása 21,773 éves felezési idővel.

Hatása az élővilágra

Mivel nagyon ritka elem és nincs szerepe az élővilágban, nem jelent veszélyt arra. Alig egy pár laboratóriumban található és mivel nagyon radioaktív (150-szer radioaktívabb mint a rádium) nagy elővigyázatossággal kezelik. Kutatások folynak a célzott alfa sugárterápiával, mely nagyon hatásos daganatos betegségekben. Az ²²⁵Ac használata ebben az irányban egy igen komoly mellékhatás miatt ütközik nehézségekbe: az ²²⁵Ac-ból rendszeresen keletkezik ²¹³Bi, ami elhagyja a megcélzott daganatot és a vesékben felhalmozódik, azokat roncsolja. A kutatások a ²¹³Bi hatásos eltávolítása irányában folynak.

Források

• Náray-Szabó István: Kémia

• Angol nyelvű szócikk: https://en.wikipedia.org/wiki/Actinium