Актиний

АКТИНИЙ (Actinium), Ас, — радиоактивный эле­мент III группы иориодич. системы Д. И. Менде­леева, порядковый помор 89; открыт Дсбьершш в 1899. А. содержится в урановых рудах (в коли­честве 0,06 мг па 1 т U). А. имеет ряд изотопов. Изотоп Ас22—член радиоактивного ряда А., родоначальником к-рого является актиноурап (U235;; в результате огоа-раснада образуется Tli234 послед­ний путём р-распада превращается н Ра231, а из пего уже в результате а-расиада образуется А. Этот изотоп в результате бомбардировки нейтронами испытывает расщепление атомных ядер. Сиборг предложил элементы с иорядкоными номерами боль­ше 89 называть актинидами по аналогии их с лантанидами. Советский учёный С. А. Щукарёв предложил более правильное название—актиноиды.  

Актиний — химич. элемент с атомным номером 89, обозначается в периодической системе элементов символом Ac (лат. Actinium).

Был открыт в 1899 году А. Дебьерном в отходах от переработки урановой смолки, из которой удалили полоний и радий. Новый элемент был назван А. Вскоре после открытия Дебьерна независимо от него немецкий радиофизик Ф. Гизель из такой же фракции урановой смолки, содержащей редкоземельные элементы, получил сильно радиоактивный элемент и предложил ему название «эманий».

Дальнейшее исследование показало идентичность препаратов, полученных Дебьерном и Гизелем, хотя они наблюдали радиоактивное излучение не самого актиния, а продуктов его распада — 227Th (радиоактиний) и 230Th (ионий).

А. является одним из самых малораспространённых в природе радиоактивных элементов. Общее его содержание в земной коре не превышает 2600 т., тогда как, например, количество радия более 40 млн т.

В природе найдено 3 изотопа актиния: 225Ac, 227Ac, 228Ac.

А. сопутствует урановым рудам. Его содержание в природных рудах соответствует равновесному. Повышенные количества актиния находят в молибденитах, халькопирите, касситерите, кварце, пиролюзите. А. характеризуется невысокой миграционной способностью в природных объектах и перемещается значительно медленнее, чем уран. 

У А. нет стабильных изотопов. Известны также 24 изотопа А., получаемых искусственно.

А. — металл серебристо-белого цвета, по внешнему виду напоминает лантан. Вследствие радиоактивности, в темноте светится характерным голубым цветом.

Подобно лантану, может существовать в двух кристаллических формах, но получена только одна форма — β-Ac, имеющая кубическую гранецентрированную структуру. Низкотемпературную α-форму получить не удалось.

Атомный радиус А. ненамного превышает атомный радиус лантана и составляет 1,88 Å.

По химическим свойствам А. также сильно похож на лантан, в соединениях принимает степень окисления +3 (Ac2O3, AcBr3, Ac(OH)3), но отличается высокой реакционноспособностью и более основными свойствами. 

Получение А. из урановых руд нецелесообразно ввиду малого его в них содержания, а также большого сходства с присутствующими там редкоземельными элементами.

В основном, изотопы А. получают искусственным путем.

Радиоактивные свойства некоторых изотопов А.:

Изотоп актиния	Реакция получения	Тип распада	Период полураспада
221Ac	232Th(d,9n)225Pa(α)→221Ac	α	<1 сек.
222Ac	232Th(d,8n)226Pa(α)→222Ac	α	4,2 сек.
223Ac	232Th(d,7n)227Pa(α)→223Ac	α	2,2 мин.
224Ac	232Th(d,6n)228Pa(α)→224Ac	α	2,9 час.
225Ac	232Th(n,γ)233Th(β−)→233Pa(β−)→233U(α)→229Th(α)→225Ra(β−)225Ac	α	10 сут.
226Ac	226Ra(d,2n)226Ac	α или β− или электронный захват	29 час.
227Ac	235U(α)→231Th(β−)→231Pa(α)→227Ac	α или β−	21,7 лет
228Ac	232Th(α)→228Ra(β−)→228Ac	β−	6,13 час.
229Ac	228Ra(n,γ)229Ra(β−)→229Ac	β−	66 мин.
230Ac	232Th(d,α)230Ac	β−	80 сек.
231Ac	232Th(γ,p)231Ac	β−	7,5 мин.
232Ac	232Th(n,p)232Ac	β−	35 сек.

Изотоп 227Ac получают облучением радия нейтронами в реакторе. Выход, как правило, не превышает 2,15 % от исходного количества радия. Количество актиния при данном способе синтеза исчисляется в граммах. Изотоп 228Ac получают облучением изотопа 227Ac нейтронами.

Выделение и очистка А. от радия, тория и дочерних продуктов распада проводятся методами экстракции и ионного обмена.

Металлический А. получают восстановлением трифторида А. парами лития. 

227Ac в смеси с бериллием является источником нейтронов. Ac-Be-источники характеризуются малым выходом гамма-квантов, применяются в активационном анализе при определении Mn, Si, Al в рудах.

225Ac применяется для получения 213Bi, а также для использования в радио-иммунотерапии.

227Ac может использоваться в радиоизотопных источниках энергии.

228Ac применяют в качестве радиоактивного индикатора в химических исследованиях из-за его высокоэнергетического β-излучения.

Смесь изотопов 228Ac-228Ra используют в медицине как интенсивный источник γ-излучения. 

А. относится к числу опасных радиоактивных ядов с высокой удельной α-активностью. Хотя абсорбция актиния из пищеварительного тракта по сравнению с радием сравнительно невелика, но наиболее важной особенностью А. является его способность прочно удерживаться в организме в поверхностных слоях костной ткани. Первоначально А. в значительной степени накапливается в печени, причём скорость его удаления из организма много больше скорости его радиоактивного распада. Кроме того, одним из дочерних продуктов его распада является очень опасный радон, защита от которого при работе с А. является отдельной серьёзной задачей.