وهو العنصر الذي يرأس السلسلة الكيميائية التي تسمى الأكتينيدات أو الأكتينويدات. سلوكه يشبه اللانثانم، وعادة ما يوجد في آثار معادن اليورانيوم ويظهر نشاطًا إشعاعيًا عاليًا. ثم اكتشف المزيد من خصائص وخصائص الأكتينيوم.
ما هو الأكتينيوم؟
وهو عنصر معدني من التحول الداخلي مع سلسلة لانثانيدوس، وهذا يعني الأرض النادرة. يُظهر الأكتينيوم نشاطًا إشعاعيًا مكثفًا ومظهرًا فضيًا وتوهجًا مزرقًا في الظلام. بالإضافة إلى ذلك فهو ناعم وثقيل وعديم الرائحة ويصعب استخلاصه وفصله عن مصادره المعدنية.
رمز الأكتينيوم
Ac الرمز الكيميائي للأكتينيوم هو اختصار لاسمه، وهو مشتق من الكلمة اليونانية aktis ، بدورها من التعبير aktinos ، ومعناه شعاع أو شعاع من الضوء . هذه التسمية مناسبة لأنها تشير إلى الصفات المشعة للعنصر.
خصائص الأكتينيوم
ومن خواصه الحسية نلاحظ أنه عنصر ناعم وعديم الرائحة وثقيل ولامع. ومن ناحية أخرى يمكن استخلاص 0.1 جرام من العنصر من طن واحد من خام اليورانيوم. Ac +3 هو أكبر كاتيون موجود، بالإضافة إلى أنه يمكن أن يحتوي على ما يقرب من 11 جزيء H₂O. اكتشف الميزات الأخرى للأكتينيوم:
- التفاعل الكيميائي : يتفاعل بسرعة في وجود الأكسجين الجوي ليشكل طبقة أو طبقة من الأكسيد، وبالتالي يمنع الأكسدة المحتملة.
- اللون : له لون أبيض، فضي، لامع.
- الحالة : في الظروف البيئية العادية يكون في حالة صلبة.
- الانصهار والغليان : يتميز بارتفاع درجة الانصهار والغليان.
- حالات الأكسدة : بسبب حالة الأكسدة +3، فإنه يتصرف مثل أكسيد أساسي أو معدني قوي.
- النشاط الإشعاعي : هو عنصر إشعاعي شديد، نشاطه الإشعاعي أكبر عمومًا بـ 150 مرة من نشاط الراديوم.
- البنية البلورية : لها بنية مكعبة مركزية الوجه.
- التركيب الذري : يتكون من 138 نيوترون و 89 بروتون و 89 إلكترون.
- النظائر : تحتوي على 30 نظيرًا، 22 منها اصطناعية وجميعها لها عمر نصف قصير.
الخواص الكيميائية والفيزيائية للأكتينيوم
- العدد الذري : 89
- أكسيد : محايد
- حالات الأكسدة : +3
- الكثافة (جم/مل) : 10,070 كجم/م 3
- متوسط نصف القطر (Å) : 195 م
- نصف القطر الذري (Å) : 188 م
- حرارة محددة : لا توجد بيانات
- الكتلة الذرية (جم/مول) : 227 ش
- نقطة الانصهار : 1050 درجة مئوية (1323 ك)
- جهد التأين الأول (eV) : 499 كيلوجول/مول
- نقطة الغليان : 3198 درجة مئوية (3471 كلفن)
- التكوين الإلكتروني : [Rn] 6d 1 7s 2
- الإلكترونات لكل مستوى : 2، 8، 18، 32، 18، 9، 2
- المحتوى الحراري للتبخر : 418 كيلوجول/مول
- السالبية الكهربية : 1.1 (مقياس بولينج)
- المحتوى الحراري للانصهار : 62 كيلوجول/مول
- سرعة الصوت : لا توجد بيانات
أصل الأكتينيوم
وفقا لتاريخ الأكتينيوم، تم اكتشاف هذا العنصر بشكل مستقل من قبل اثنين من العلماء. الحالة الأولى كانت للكيميائي أندريه لويس ديبيرن عام 1899، الذي حصل عليه من معدن اليورانينايت. وفي نفس العام، صنفه على أنه مادة مشابهة للتيتانيوم، وفي عام 1900، على أنها مادة مشابهة للثوريوم. وفي وقت لاحق، بين عامي 1900 و1904، أجرى المزيد من الدراسات على المعدن الذي أطلق عليه اسم الأكتينيوم .
والحالة الثانية هي حالة الكيميائي الألماني فريدريش أوسكار جيزل، الذي قارنها بمادة مشابهة لللانثانم وأطلق عليها عام 1904 اسم Emanium . وتمت مقارنة النتيجتين وتم التوصل إلى أنهما متطابقان. ومع ذلك، فقد تم الاحتفاظ بالاسم الذي اقترحه أندريه لويس ديبيرن، والذي يعتبر مكتشفه الرسمي.
ما هي استخدامات الأكتينيوم؟
فائدة عنصر الأكتينيوم هي في المقام الأول للبحث العلمي. ومع ذلك، بفضل نشاطه الإشعاعي العالي، يمكن أن يكون مفيدًا كمصدر للنيوترونات. وعلى الرغم من ذلك، فإنه لا يحتوي على تطبيقات تجارية وصناعية هامة تتجاوز تلك المذكورة هنا:
الاستخدامات الطبية
العنصر الكيميائي الأكتينيوم شديد النشاط الإشعاعي، ويستخدم في الأبحاث في المجال الطبي. على سبيل المثال، بالنسبة للعلاجات المحتملة ضد السرطان، حيث أن عملية إنتاجه تنطوي على تشعيع النيوترونات ونظائر 226 Ra في المفاعلات النووية.
على متن مركبة ناسا الفضائية
ويتفق العلماء على أن هذا المعدن يتمتع بإمكانات كبيرة، سواء لاستخدامه في تصنيع المولدات الحرارية المستقبلية للنظائر المشعة. إنها مفيدة لتوفير طاقة أكبر للسفن.
حساب الخلط الرأسي في المحيط
النظير الوحيد الذي تم تحديده بشكل طبيعي في الأكتينيوم هو 227 Ac، والذي تتمثل جودته الرئيسية في متوسط عمر 21.77 عامًا. ولذلك فهي ميزة مثالية لاستخدامها في العمليات الجهنمية، مثل تقدير وحساب الخلط الرأسي في مياه المحيطات.
وفي الختام، فإن فلز الأكتينيوم هو العنصر الذي يهيمن على السلسلة الكيميائية للأكتينيدات. وهو مشع للغاية، فضي اللون، ثقيل، عديم الرائحة وناعم. بالإضافة إلى ذلك، فهو يتميز بتقديم ضوء ساطع مزرق في الظلام وليس له تطبيق تجاري، وإنما يستخدم للبحث العلمي.