Aktinium

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
RadiumAktiniumTorium
La

Ac

  
 
 
Ac-TableImage.png
Yleistä
Nimi Aktinium
Tunnus Ac
Järjestysluku 89
Luokka aktinoidi
Lohko f-lohko
Ryhmä 3
Jakso 7
Tiheys 10,07×103 kg/m3
Löytövuosi, löytäjä 1899, André-Louis Debierne
Atomiominaisuudet
Atomipaino 227,0278 amu
Atomisäde, mitattu (laskennallinen) 195 pm
Orbitaalirakenne [Rn] 6d17s2
Elektroneja elektronikuorilla 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2
Hapetusluvut +III
Kiderakenne pintakeskinen kuutiollinen (face centered cubic, FCC)
Fysikaaliset ominaisuudet
Olomuoto kiinteä
Sulamispiste 1500 (arvioitu) K (1227 °C)
Kiehumispiste 3473±300 (arvioitu) K (3200±300 °C)
Höyrystymislämpö 400 kJ/mol
Sulamislämpö 14 kJ/mol
Muuta
Elektronegatiivisuus 1,1 (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti 0,120 kJ/kg K
Lämmönjohtavuus 12 W/(m×K)
CAS-numero 7440-34-8
Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa
Aktiniumnäytteitä hohtamassa sinistä valoa.

Aktinium on radioaktiivinen metallinen alkuaine, jonka kemiallinen merkki on Ac (lat. actinium) ja järjestysluku on 89. Aktinium on jaksollisen järjestelmän aktinoidien sarjan ensimmäinen jäsen. Kemiallisilta ominaisuuksiltaan se muistuttaa suuresti lantaania. Radioaktiivisuutensa takia aktinium hohtaa pimeässä aavemaista sinistä valoa, joka johtuu voimakkaan radioaktiivisuuden ilmaan aiheuttamasta Tšerenkovin säteilystä. Aktiniumia löytyy vain uraanimalmista Ac-227 isotooppina, joka on α- ja β-säteilijä ja jonka puoliintumisaika on 21,773 v. Tonnissa uraanimalmia on noin 1/10 grammaa aktiniumia. Tiheys on 10,07 g/cm3. Sulamispiste on 1227 °C[1] ja arvioitu kiehumispiste 3200±300 °C.[2][3]

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aktiniumin löysi ranskalainen kemisti André-Louis Debierne erottaessaan pikivälkkeestä uraania Pariisissa vuonna 1899. Myös Friedrich Oskar Giesel riippumattomasti havaitsi aktiniumin 1902, ja totesi sen olevan lantaanin kaltaista ainetta. Hän nimesi löytönsä emaniumiksi, koska se lähettää "emanaatioita" (säteilyä). Aktiniumin moderni nimi, kuten myös aktinoidien sarjan nimikin, on peräisin kreikan kielen sädettä tai säteilyä tarkoittavasta sanasta aktinos (ακτινος).[4]

Kemialliset ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Vain rajoitettu määrä aktiniumin yhdisteitä tunnetaan, kuten AcF3, AcCl3, AcBr3, AcOF, AcOCl, AcOBr, Ac2S3, Ac2O3 ja AcPO4. Paitsi AcPO4, nämä käyttäytyvät samalla tavalla kuin vastaavat lantaanin yhdisteet. Aktinium esiintyy näissä hapetusluvulla +3.

Aktinium(III)oksidia (Ac2O3) voidaan valmistaa kuumentamalla aktiniumhydroksidia Ac(OH)3 500 °C:een tai oksalaattia Ac2(C2O4)3 1100 °C lämpötilaan (tyhjiössä). Aktiniumoksidin kiderakenne on samanlainen kuin +3 hapetusluvun harvinaisilla maametalleilla.

Isotoopit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Yhteensä aktiniumin isotooppeja tunnetaan 36. Niiden massaluvut ovat välillä 205-236. Useimmat ovat hyvin lyhytikäisiä. Isotoopeista kemian kannalta tärkeimpiä ovat 225Ac, 227Ac, ja 228Ac. Keskeisimpiä isotooppeja on esitetty seuraavassa taulukossa:

Isotooppi Puoliintumisaika Hajoamistyyppi
221Ac 52 ms α
222Ac 5,0 s α
223Ac 2,1 min α
224Ac 2,78 tuntia α
225Ac 10 päivää α
226Ac 29,37 tuntia α, β−, EC
227Ac 21,77 v α (1,38 %), β− (98,62 %)
228Ac 6,15 tuntia β−
229Ac 62,7 min β−
230Ac 122 s β−
231Ac 7,5 min β−
232Ac 119 s β−

Lähde:[3](s. 22-23)

Käyttö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aktinium on 150 kertaa radioaktiivisempi kuin radium, mikä tekee siitä arvokkaan neutronilähteen, muutoin sillä ei ole merkittävää teollista käyttöä. 225Ac-isotooppia käytetään lääketieteessä tuottamaan vismutti-213-isotooppia tai sitä voidaan käyttää yksin radioimmunoterapiassa.

Terveysvaikutus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aktinium-227 on äärimmäisen radioaktiivinen. Potentiaalisilta terveysvaikutuksiltaan aktinium-227:n säteily on suunnilleen yhtä vaarallinen kuin plutoniumin. Pienikin määrä, etenkin elimistöön joutuessaan, muodostaa vakavan terveysriskin aktiniumin suuren säteilyn vuoksi. Aktiniumilla ei ole mitään osaa elävien organismien kannalta. Sitä ei esiinny luonnossa kuin aiemmin mainitun uraanimalmin lisäksi ydinvoimaloiden säteilevissä osissa ja tutkimuslaboratorioissa tai muissa poikkeuksellisissa oloissa.[5] Vaaralliselle määrälle aktiniumia luonnossa ei voi altistua.

Lähteet ja alaviitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Muitakin arvioita sulamispisteelle, kuten 1050 °C ja 1430 °C on esitetty kirjallisuudessa. Katso Kirby & Morss (2006) s. 34
  2. Facta 2001 s. 243
  3. a b H. W. Kirby & L. R. Morss. (2006) Actinium, luku 2 kirjasta Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean, toim. The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (PDF) (3. painos). Dordrecht: Springer. ss. 18–50. (englanniksi)
  4. Marko Hamilo: Aktinideja yhdistää radioaktiivisuus (alkuainesarjan artikkeli aktiniumista) 8.11.2005. Helsingin Sanomat. Viitattu 9.11.2015.
  5. John Emsley: Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements, s. 19. Oxford University Press, 2001. ISBN 0198503407. (englanniksi)

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Aktinium.