Aktīnijs

Aktīnijs
89	2; 9; 18; 32; 18; 8; 2
	Ac; [227] g/mol
	[Rn]6d17s2
	; Medicīniskām vajadzībām izmantotā aktīnija-225 izotopa paraugs
Oksidēšanas pakāpes	+3
Elektronegativitāte	1,1
Blīvums	10070 kg/m3
Kušanas temperatūra	1323 K (1050 °C)
Viršanas temperatūra	3471 K (3198 °C)

Aktīnijs ir ķīmiskais elements ar simbolu Ac un atomskaitli 89. Tas ir ļoti radioaktīvs, mīksts, sudrabaini balts pārejas metāls, kas periodiskajā tabulā atrodas 7. periodā un ir pirmais elements aktinīdu saimē. Metāls ir mīksts un tumšā vidē izstaro bāli zilu luminiscences gaismu, ko izraisa tā intensīvā alfa un bēta starojuma radītā apkārtējā gaisa jonizācija.^[1] Gaisā aktīnijs strauji oksidējas, pārklājoties ar aktīnija oksīda (Ac₂O₃) aizsargkārtu, savukārt šķīdumos un cietajos savienojumos gandrīz vienmēr oksidēšanas pakāpe ir +3, ķīmiski līdzinoties lantānam.

Stabilākā aktīnija izotopa ²²⁷Ac pussabrukšanas periods ir 21,77 gadi. Dabā tas ir sastopams urāna rūdās. Parasti aktīniju iegūst kodolreaktoros no rādija. Aktīnijs ir apmēram 150 reizes radioaktīvāks par rādiju un to var lietot par radiācijas avotu. No aktīnija nosaukuma ir radies aktinīdu elementu saimes nosaukums. Šo saimi veido 14 ķīmiskie elementi, kas periodiskajā tabulā atrodas uzreiz aiz aktīnija.

Vēsture

1899. gadā Francijas radioķīmiķis Andrē Luī Debjerns (André-Louis Debierne) paziņoja par jauna, spēcīgi radioaktīva elementa izolēšanu no Pjēra un Marijas Kirī apstrādātās urāna rūdas atlikumiem, nosaucot to par aktīniju (ἀκτίς (àktis) — ‘stars’).^[2] 1899.–1900. gadu publikācijās Debjerns raksturoja vielu kā līdzīgu vispirms titānam, vēlāk torijam, taču metodiku aprakstīja nepilnīgi. 1902. gadā, neatkarīgi no Debjerna, vācu ķīmiķis Frīdrihs Oskars Gīsels (Friedrich Oskar Giesel) no līdzīgas frakcijas ieguva ķīmisko elementu, kuru nosauca par ‘emaniju’ (emanium), bet 1904. gadā tas tika atzīts par to pašu elementu, kuru atklāja Debjerns. Nosaukums ‘aktīnijs’ tika saglabāts prioritātes dēļ. Šajā laikā tika nostiprināta izpratne, ka aktīnijs ir jauns, vēl nezināmas retzemju saimes elements.

1904. gadā Kanādas fiziķe Harieta Bruksa pirmā izmērīja aktīnija starojuma eksponenciālo samazināšanos un noteica tā pussabrukšanas periodu, kas ļāva salīdzināt Debjerna un Gīsela paraugus un pierādīt to identitāti. 1905. gadā Oto Hāns un Oto Zakurs ar modernizētu α-skaitītāja metodi apstiprināja Bruksas rezultātus un ieviesa standartizētu aktivitātes skalu, kas turpmāk kļuva par radioķīmijas etalonu.

1913. gadā pētījumos par urāna sabrukšanas sēriju poļu ķīmiķis Kazimežs Fajanss un vācu ķīmiķis Osvalds Gērings identificēja protaktīnija izotopu ²³⁴Pa un nosauca šo elementu par ‘breviju’. Oto Hāns un Līze Meitnere meklēja protaktīniju ar lielāku pussabrukšanas periodu. 1917./1918. gadā viņi izolēja ²³¹Pa, pierādot, ka tas ar α-sabrukšanu pārvēršas aktīnijā un ierosinot nosaukumu ‘protaktīnijs’ (prótos — ‘pirms’). Šis atklājums precizēja aktīnija sabrukšanas rindu un nostiprināja ideju par aktinīdu saimi periodiskajā tabulā.

Atrašanās dabā

Uraninīts ir viens no minerāliem, kas satur aktīniju

Aktīnijs nav pirmatnējais ķīmiskais elements. Zemes garozā tas nepastāvēja kopš planētas veidošanās, jo ilgdzīvojošākā izotopa ²²⁷Ac pussabrukšanas periods ir tikai 21,77 gadi. Elementa klātbūtne ir konstatēta kā īslaicīgs starpprodukts divās dabiskajās α–sabrukšanas virknēs — urāna un torija sabrukšanā. Koncentrācijas rūdās ir ārkārtīgi zemas. Tipisks uraninīta (UO₂) paraugs satur ap 0,2 mg ²²⁷Ac uz 1 tonnu urāna,^[3] bet torija rūdās atbilstoši veidojas aptuveni 5 ng ²²⁸Ac uz 1 tonnu torija. Dažās vecākās literatūras atsaucēs minētas augstākas vērtības (līdz 0,1 g uz tonnu), taču tās attiecas uz īpaši bagātiem urāna piķa rūdas koncentrātiem un kalpo kā augšējā robeža lokāliem nokrājumiem.^[4]

Izotopi

Dabā ir sastopams tikai viens aktīnija izotops — ²²⁷Ac. Tā pussabrukšanas periods ir 21,772 gadi. Ir identificēti vēl vairāk nekā 30 izotopi, kuru masas skaitlis ir no 206 līdz 237.^[5]

Izmantošana

Aktīnijs ir aptuveni 150 reizes radioaktīvāks nekā rādijs, tāpēc tas ir nozīmīgs neitronu avots.^[6] Tam nav citu nozīmīgu rūpniecībā izmantošanas veidu.

Atsauces

↑ «Actinium». periodic-table.rsc.org (angļu). Skatīts: 2025. gada 10. jūnijā.
↑ «André-Louis Debierne». lindahall.org (angļu). Skatīts: 2025. gada 10. jūnijā.
↑ Hagemann, French (1950). "The Isolation of Actinium". Journal of the American Chemical Society 72 (2): 768. doi:10.1021/ja01158a033.
↑ «Actinium - 89Ac: geological information». webelements.com (angļu). Skatīts: 2025. gada 10. jūnijā.
↑ «Isotopes of the Element Actinium» (angliski). Jefferson Lab. Arhivēts no oriģināla, laiks: 2020. gada 6. Augustsss. Skatīts: 2014. gada 14. februārī.
↑ «Actinium» (angliski). Lenntech. Skatīts: 2014. gada 14. februārī.