| Химия | таблица Менделеева | химический элемент | периодическая система | периодическая таблица Менделеева | таблица химических элементов | таблица Д.И.Менделеева |

Актиноиды

Актиноиды (актиниды) — семейство, состоящее из 14 радиоактивных химических элементов III группы 7-го периода периодической системы с атомными номерами 90—103.

Данная группа состоит из тория, протактиния, урана, нептуния, плутония, америция, кюрия, берклия, калифорния, эйнштейния, фермия, менделевия, нобелия и лоуренсия. Актиний часто для удобства сравнения рассматривается вместе с этими элементами, однако к актиноидам он не относится. Термин «актиноиды» был предложен Виктором Гольдшмидтом в 1937 году.

Общая характеристика группы

Подобно лантаноидам, актиноиды образуют семейство схожих по свойствам элементов. Из актиноидов выделяют две пересекающиеся группы: «трансурановые элементы» — все следующие в таблице Менделеева за ураном элементы и «трансплутониевые элементы» — все следующие за плутонием.

Обе группы не ограничиваются указанными рамками и при указании приставки «транс-» могут включать в себя следующие за лоуренсием элементы — резерфордий и т. д. По сравнению с лантаноидами, которые (кроме прометия) обнаружены в природе в заметных количествах, актиноиды труднее синтезировать. Но есть и исключения, например, легче всех синтезировать или найти в природе уран и торий, затем следуют плутоний, протактиний, актиний и только потом сверхредкие кюрий, америций, нептуний, берклий и калифорний.

В настоящее время для получения изотопов трансплутониевых элементов (ТПЭ) используются два основных способа: облучение более лёгких элементов нейтронами или ускоренными заряженными частицами. Первый способ является практически наиболее важным, так как только в ядерных реакторах при облучении исходного материала большим потоком нейтронов возможно получить весовые количества трансплутониевых элементов. Преимущество второго способа в том, что он позволяет получать следующие за плутонием элементы, и нейтронодефицитные изотопы, которые не образуются при нейтронном облучении.

В 1962—1966 годах в США была произведена попытка синтеза трансплутониевых изотопов посредством 6 подземных ядерных взрывов — «Анакостиа», «Кеннебек», «Энчови», «Пар», «Барбел» и «Цикламен». Для изучения продуктов взрыва использовались небольшие образцы пород, добытые из зоны взрыва сразу же после его проведения. При этом не удалось обнаружить изотопы тяжёлых элементов с массовым числом больше 257, хотя для них были предсказаны в то время относительно большие величины T½ для α-распада. Возможно, это произошло потому, что атомы с большой скоростью спонтанно делились, или из-за другого характера распада промежуточных изотопов (испускание нейтронов, деление).

Получение трансурановых элементов

Элемент Год открытия Способ получения
Нептуний 1940 Бомбардировка 238U нейтронами
Плутоний 1941 Бомбардировка 238U дейтронами
Америций 1944 Бомбардировка 239Pu нейтронами
Кюрий 1944 Бомбардировка 239Pu α-частицами
Берклий 1949 Бомбардировка 241Am α-частицами
Калифорний 1950 Бомбардировка 242Cm α-частицами
Эйнштейний 1952 Обнаружен в продуктах термоядерного взрыва
Фермий 1952 Обнаружен в продуктах термоядерного взрыва
Менделевий 1955 Бомбардировка 253Es α-частицами
Нобелий 1965 Бомбардировка 243Am ядрами 15N
Лоуренсий 1961—1971 Бомбардировка 252Cf ядрами 10B и др.

Характеристики некоторых равновесных пар изотопов трансплутониевых элементов (ТПЭ)

Материнский изотоп T½ Дочерний изотоп T½ ВУРР
243Am 7370 лет 239Np 2,35 дня 47,3 дня
245Cm 8265 лет 241Pu 14 лет 129 лет
247Cm 1,64·107 лет 243Pu 4,95 часа 7,2 дня
254Es 270 дней 250Bk 3,2 часа 35,2 часа
255Es 39,8 дня 255Fm 22 часа 5 дней
257Fm 79 дней 253Cf 17,6 дня 49 дней

Некоторые атомные и физические свойства элементов группы

С физической точки зрения актиноиды — типичные металлы. Все они мягкие, имеют серебристый цвет, достаточно высокую плотность и пластичность. Некоторые из этих металлов можно разрезать ножом. Торий по твёрдости подобен мягкой стали. Из нагретого чистого тория можно раскатывать листы, вытягивать проволоку. Торий почти вдвое легче урана и плутония, но твёрже их обоих. Все актиноиды в той или иной степени радиоактивны. Из них только торий и уран встречаются в природе в заметных количествах.

Название металла Плотность, г/см³,
при 25 °C
Температура плавления, °С Цвет Поперечное сечение
захвата нейтронов, барн
Радиус атома, Å
Актиний 10 1050 Серебристо-белый 1,88
Торий 11,7 1750 Серебристо-белый 7,57 1,798
Протактиний 15,4 1572 Серебристо-белый 1,774
Уран 19,1 1135 Серебристо-белый 7,68 (природная смесь) 1,762
Нептуний 20,2 644 Серебристый 1,759
Плутоний 19,7 640 Серебристо-белый 1,58
Америций 12 1176 Серебристый 1,82
Кюрий 13,51 1345 Серебристый 1,74
Берклий 13,25 986 Серебристо-белый 1,70
Калифорний 15,1 900 Серебристо-белый
Эйнштейний 860
Фермий 1527
Менделевий 827
Нобелий 827
Лоуренсий 1627

Оксиды актиноидов

Соединение Цвет Сингония и структурный тип Параметры ячейки, Å Плотность, г/см³ Область существования, °C
a b c
Ac2O3 Белый Гексагональная, La2O3 4,07 6,29 9,19
PaO2 Кубическая, CaF2 5,505
Pa2O5 Белый Кубическая, CaF2
Квадратичная
Тетрагональная
Гексагональная
Ромбоэдрическая
Орторомбическая
5,446
10,891
5,429
3,817
5,425
6,92





4,02

10,992
5,503
13,22

4,18
700
700—1100
1000
1000—1200
1240—1400
ThO2 Бесцветный Кубическая 5,59 9,87
UO2 Чёрно-коричневый Кубическая 5,47 10,9
NpO2 Зеленовато-коричневый Кубическая, CaF2 5,424 11,1
PuO Чёрный Кубическая, NaCl 4,96 13,9
PuO2 Оливково-зелёный Кубическая 5,39 11,44
Am2O3 Красновато-коричневый
Рыжевато-коричневый
Кубическая, Mn2O3
Гексагональная, La2O3
11,03
3,817

5,971
10,57
11,7
AmO2 Чёрный Кубическая, CaF2 5,376
Cm2O3 Белый

Кубическая, Mn2O2
Гексагональная, LaCl3
Моноклинная, Sm2O3
11,01
3,80
14,28


3,65

6
8,9
11,7
CmO2 Чёрный Кубическая, CaF2 5,37
Bk2O3 Светло-коричневый Кубическая, Mn2O3 10,886
BkO2 Рыжевато-коричневый Кубическая, CaF2 5,33
Cf2O3 Бесцветный
Желтоватый
Кубическая, Mn2O3
Моноклинная, Sm2O3
Гексагональная, La2O3
10,79
14,12
3,72

3,59

8,80
5,96
CfO2 Чёрный Кубическая 5,31
Es2O3 Кубическая, Mn2O3
Моноклинная
Гексагональная, La2O3
10,07
1,41
3,7

3,59

8,80
6
Поделиться ссылкой:

Понравился сайт? Разместите у себя его баннер!

Код: Вид:
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика

| Химия | таблица Менделеева | химический элемент | периодическая система | периодическая таблица Менделеева | таблица химических элементов | таблица Д.И.Менделеева |

Сайт сделан admhome в 2006 году и переработан в 2016 году

Таблица Менделеева Вконтакте