Aktyn

Aktyn
	rad ← aktyn → tor
	Wygląd
	srebrzystobiały
	; Widmo emisyjne aktynu
	Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	aktyn, Ac, 89; (łac. actinium)
Grupa, okres, blok	–, 7, f
Stopień utlenienia	III
Właściwości metaliczne	aktynowiec
Właściwości tlenków	zasadowe
Masa atomowa	[227]
Stan skupienia	stały
Gęstość	10070 kg/m³
Temperatura topnienia	1050 °C
Temperatura wrzenia	3198 °C
Numer CAS	7440-34-8
PubChem	23965
Właściwości atomowe
Promień; • atomowy; • van der Waalsa	; 195 pm; 111 pm
Konfiguracja elektronowa	[Rn]6d17s2
Zapełnienie powłok	2, 8, 18, 32, 18, 9, 2; (wizualizacja powłok)
Elektroujemność; • w skali Paulinga; • w skali Allreda	; 1,1; 1,00
Potencjały jonizacyjne	I 499 kJ/mol; II 1170 kJ/mol; III 1900 kJ/mol
Właściwości fizyczne
Ciepło parowania	304,6 kJ/mol
Ciepło topnienia	62 kJ/mol
Przewodność cieplna	12 W/(m·K)
Układ krystalograficzny	regularny ściennie centrowany
Objętość molowa	22,55×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy
Niebezpieczeństwa
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Wiarygodne źródła oznakowania tej substancji; według kryteriów GHS są niedostępne.
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
	Multimedia w Wikimedia Commons
	Hasło w Wikisłowniku

Aktyn (Ac, łac. actinium) – nietrwały pierwiastek chemiczny zaliczany do aktynowców^[3]^[4] lub skandowców^[5].

Odkrycie

Nazwa pochodzi od greckiego słowa aktinos oznaczającego promień. Francuski chemik André-Louis Debierne wykrył aktyn w 1899 roku na podstawie stwierdzenia promieniowania (stąd nazwa) jonizującego i widzialnego (niebieskawego) oraz wydzielania energii termicznej w przesączach otrzymanych od Pierre’a i Marii Curie. W tym samym czasie co Debierne, ten sam pierwiastek wykrył chemik niemiecki Friedrich Otto Giesel, który proponował nieuznaną nazwę emanium (łac. emanare – szerzyć się, rozpływać się, emanować).

Izotopy

Znane izotopy aktynu mają liczby masowe od 221 do 230. W skorupie ziemskiej występuje jedynie izotop 227, w obfitości ok. 3×10⁻¹⁴% wagowo, a w rudach uranu w ilości 0,15 mg/Mg^[6].

Otrzymywanie

Ze środowiska naturalnego pozyskuje się go z rud uranowych przez aktywację izotopu ²²⁶Ra neutronami, po której następuje rozpad β (rozpad z emisją cząstki β, o energii 0,04 MeV następuje w 98,8% przypadków, a w pozostałych następuje rozpad alfa^[6]):

²²⁶Ra(n, γ)²²⁷Ra → ²²⁷Ac

Aktyn oddziela się następnie od radu rozpuszczalnikami organicznymi.

Pierwiastek występuje też w szeregu promieniotwórczym ²²⁹Th^[7]:

²²⁹Th(α)→²²⁵Ra(β⁻)→²²⁵Ac

Właściwości chemiczne

Aktyn jest bardzo aktywny chemicznie i ma wysoką radiotoksyczność. Międzynarodowa Komisja Ochrony Radiologicznej (ICRP) ustanowiła dopuszczalną ilość ²²⁷Ac w organizmie człowieka na 1 kBq, a kości jako narząd krytyczny^[6]. Na powietrzu łatwo się utlenia. Rozpuszcza się w kwasie solnym i azotowym. Związki aktynu są izoelektronowe z analogicznymi związkami lantanu – sole lantanu wykorzystywane są jako nośniki aktynu.

Najpopularniejsze związki

Ac₂O₃
Ac₂S₃
Ac(OH)₃
AcF₃ – źródło neutronów aktywowane cząstkami alfa, 1 Ci tego związku emituje 1,21×10⁶ neutronów/s
Ac₂(C₂O₄)₃
Ac₂(PO₄)₃
Ac₂(SiF₆)₃

Wykorzystanie

Istnieje kilka eksperymentalnych zastosowań aktynu, zwłaszcza w medycynie, do których predysponuje pierwiastek krótki okres połowicznego rozpadu pewnych izotopów (zwłaszcza aktyn-225), oraz emisja cząstek alfa – aktyn nadaje się więc do użycia w radioterapii, dokładniej terapii nowotworów cząstkami alfa(inne języki) (targeted alpha-particle therapy, TAT), zwłaszcza nowotworów złośliwych^[8]^[9]. Może być też używany jako generator ²¹³Bi, izotopu bizmutu także przydatnego w tej samej terapii^[9]. ²²⁵Ac jest też źródłem ²⁰⁹Bi^[8].

Aktyn-227 jest używany jako znacznik używany na głębokościach, m.in. do poszukiwań innych izotopów pierwiastka^[10].

Zobacz też

Klasyfikacja lantanowców i aktynowców

Uwagi

↑ Wartość w nawiasach klamrowych jest liczbą masową najtrwalszego izotopu tego pierwiastka, z uwagi na to, że nie posiada on trwałych izotopów, a tym samym niemożliwe jest wyznaczenie dla niego standardowej względnej masy atomowej. Bezwzględna masa atomowa tego izotopu wynosi: 227,02775 u (²²⁷Ac). Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.

Przypisy

↑ ^a ^b ^c David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-3, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
↑ ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
↑ Nomenclature of Inorganic Chemistry: Second Edition – Definitive Rules 1970. „Pure Appl. Chem.”. 28 (1), s. 1–110, 1971. DOI: 10.1351/pac197128010001.
↑ Neil G.N.G. Connelly Neil G.N.G., TureT. Damhus TureT., Richard M.R.M. Hartshorn Richard M.R.M., Alan T.A.T. Hutton Alan T.A.T., Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC Recommendations 2005 (Red Book), International Union of Pure and Applied Chemistry, RSC Publishing, 2005, s. 51, ISBN 978-0-85404-438-2 (ang.).
↑ Według IUPAC aktyn zalicza się do aktynowców, w podręcznikach spotyka się jednak często przypisanie aktynu do skandowców, a nie aktynowców, np. J.D. Lee: Zwięzła chemia nieorganiczna. Wyd. 1. Warszawa: PWN, 1997, s. 410. ISBN 83-01-12352-4. lub Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Wyd. 5. Warszawa: PWN, 2002, s. 1008. ISBN 83-01-13654-5.
↑ ^a ^b ^c Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982. ISBN 83-11-06723-6. (pol.).
↑ Isotope data for thorium-229 in the Periodic Table [online], www.periodictable.com [dostęp 2018-06-05] .
↑ ^a ^b MatthiasM. Miederer MatthiasM., David A.D.A. Scheinberg David A.D.A., Michael R.M.R. McDevitt Michael R.M.R., Realizing the potential of the Actinium-225 radionuclide generator in targeted alpha-particle therapy applications, „Advanced drug delivery reviews”, 60 (12), 2008, s. 1371–1382, DOI: 10.1016/j.addr.2008.04.009, ISSN 0169-409X, PMID: 18514364, PMCID: PMC3630456 [dostęp 2018-06-05] .
↑ ^a ^b Application of ion exchange and extraction chromatography to the separation of actinium from proton-irradiated thorium metal for analytical purposes, „Journal of Chromatography A”, 1380, 2015, s. 55–63, DOI: 10.1016/j.chroma.2014.12.045, ISSN 0021-9673 [dostęp 2018-06-05] (ang.).
↑ Actinium-227 as a deep-sea tracer: sources, distribution and applications, „Earth and Planetary Science Letters”, 198 (1–2), 2002, s. 147–165, DOI: 10.1016/S0012-821X(02)00512-5, ISSN 0012-821X [dostęp 2018-06-05] (ang.).

[3] Wartość w nawiasach klamrowych jest liczbą masową najtrwalszego izotopu tego pierwiastka, z uwagi na to, że nie posiada on trwałych izotopów, a tym samym niemożliwe jest wyznaczenie dla niego standardowej względnej masy atomowej. Bezwzględna masa atomowa tego izotopu wynosi: 227,02775 u (²²⁷Ac). Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.

[CRC-1] David R.D.R. Lide David R.D.R. (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-3, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).

[CIAAW-2] ThomasT. Prohaska ThomasT. i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).

[IUPAC1970-4] Nomenclature of Inorganic Chemistry: Second Edition – Definitive Rules 1970. „Pure Appl. Chem.”. 28 (1), s. 1–110, 1971. DOI: 10.1351/pac197128010001.

[Red_Book_2005-5] Neil G.N.G. Connelly Neil G.N.G., TureT. Damhus TureT., Richard M.R.M. Hartshorn Richard M.R.M., Alan T.A.T. Hutton Alan T.A.T., Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC Recommendations 2005 (Red Book), International Union of Pure and Applied Chemistry, RSC Publishing, 2005, s. 51, ISBN 978-0-85404-438-2 (ang.).

[IUPAC-6] Według IUPAC aktyn zalicza się do aktynowców, w podręcznikach spotyka się jednak często przypisanie aktynu do skandowców, a nie aktynowców, np. J.D. Lee: Zwięzła chemia nieorganiczna. Wyd. 1. Warszawa: PWN, 1997, s. 410. ISBN 83-01-12352-4. lub Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. Wyd. 5. Warszawa: PWN, 2002, s. 1008. ISBN 83-01-13654-5.

[1000slow-7] Ryszard Szepke: 1000 słów o atomie i technice jądrowej. Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, 1982. ISBN 83-11-06723-6. (pol.).

[8] Isotope data for thorium-229 in the Periodic Table [online], www.periodictable.com [dostęp 2018-06-05] .

[:0-9] MatthiasM. Miederer MatthiasM., David A.D.A. Scheinberg David A.D.A., Michael R.M.R. McDevitt Michael R.M.R., Realizing the potential of the Actinium-225 radionuclide generator in targeted alpha-particle therapy applications, „Advanced drug delivery reviews”, 60 (12), 2008, s. 1371–1382, DOI: 10.1016/j.addr.2008.04.009, ISSN 0169-409X, PMID: 18514364, PMCID: PMC3630456 [dostęp 2018-06-05] .

[:1-10] Application of ion exchange and extraction chromatography to the separation of actinium from proton-irradiated thorium metal for analytical purposes, „Journal of Chromatography A”, 1380, 2015, s. 55–63, DOI: 10.1016/j.chroma.2014.12.045, ISSN 0021-9673 [dostęp 2018-06-05] (ang.).

[11] Actinium-227 as a deep-sea tracer: sources, distribution and applications, „Earth and Planetary Science Letters”, 198 (1–2), 2002, s. 147–165, DOI: 10.1016/S0012-821X(02)00512-5, ISSN 0012-821X [dostęp 2018-06-05] (ang.).

[3]