У них очень сходные химические свойства: общая валентность (3+), (низкие атомные радиусы (1,87 и 2,03 А), почти идентичное строение большинства соединений. Как и у лантана большинстве волей актинии окрашены а белый цвет; окись Ас2О3 тоже. А то, что актиний превосходи? лантан по химической активности, вполне естественно. Это более тяжелый металл-аналог: валентные электроны циркулируют дальше от ядра. Впрочем, когда речь идет о валентности лантана, актиния и их семейств, еще вопрос,— какие электроны самые главные…
Рассказывать о соединениях прежде, чем о физических свойствах самого элемента, как минимум непривычно. А физические свойства актиния достоверно определены были лишь в 50-х годах, и на то тоже были причины.Актиний есть в природе. Он, его главный и самый дол-гоживущий изотоп 227Ас, образуется в процессе распада урана-235. Количество получающегося актиния настолько мало, что этот элемент определенно входит в десятку редчайших элементов Земли. Его содержание в земной коре определяется десятимиллиардными долями процента. Подсчитано, что во всех земных минералах содержится лишь 2600 т актиния, а радия (сверхтрудность добычи которого известна не только из трудов Кюри, но и из стихов Маяковского) — примерно 40—50 млн. т.Извлечение актиния из природных источников (урановых минералов) еще больше осложняется его крайним сходством с элементами редкоземельного семейства.
Известный французский радиохимик М. Гайсинский писал: «В некоторых процессах актиний отделяется от лантана, а в других следует за лантаном. Однако при фракционной кристаллизации двойных нитратов лантаноидов с магнием или марганцем актиний не выделяется в первой фракции перед лантаном, а концентрируется между неодимом и самарием. Эта аномалия пока не объяснена. В настоящее время предпочтительным методом получения актиния считается облучение радия нейтронами». Здесь происходит вот что:
β-
22688Ra + 10n → 22788Ra → 22789Ac
Очевидно, что разделить двухвалентный радий и трехвалентный актиний легче, чем выделить тот же актиний из смеси лантана и его аналогов. А период полураспада радия-227 невелик — всего 41 минута. Поэтому быстрее и дешевле всего (если здесь вообще уместно говорить одешевизне) получать актиний из сверхдрагоценного радия. Именно этим путем получили чистые препараты элемента № 89, на которых и были определены его основные свойства. Элементарный актиний оказался серебристо-белым металлом, довольно тяжелым (плотность чуть больше 10 г/см3) и весьма химически активным. Его температура плавления, определенная экспериментально, 1040±50° С, а температура кипения, рассчитанная теоретически, около 3200° С.На воздухе актиний окисляется до Ас2O3. Кстати, металлический актиний (в миллиграммовых количествах) сумели получить двумя способами: восстанавливая АсСl3 парами калия при 350° С и из трифторида, действуя на него парообразным литием. В последнем случае понадобилась более высокая температура — за 1000° С, но полученные образцы были чище.Изотопов актиния сейчас известно 19, три из них встречаются в природе. Это сравнительно долгоживущий ак-тиний-227, актиний-228 (он же мезоторий-II) с периодом полураспада 6,13 часа и актиний-225 с периодом полураспада около 10 суток. Остальные изотопы — искусственные: большинство из них получено при бомбардировке тория различными частицами.
Последствия
Практическое использование актиния ограничивается источниками нейтронов. Нейтроны в них образуются при облучении бериллия-9 альфа-частицами. А дают альфа-частицы дочерние продукты актиния-227. Есть основания полагать, что актиний-бериллиевые нейтронные источники отнюдь не самые лучшие и не самые экономичные из устройств такого назначения.Но это не значит, что актиний бесполезен. Науке, и прежде всего ядерной физике, изучение актиния дало многое. Заметим сразу же, что актинометрия (важный раздел геофизики) так же мало связана с исследованиями актиния, как и актинии (обитатели моря) или актиноми-цины (антибиотики).
Но на актинии держится знаменитая актиноидная теория Г. Сиборга, и если актинии могут существовать без актиния, то не будь этого элемента не было бы и этой теории. Элемент франций тоже не был бы открыт, если бы не актиний. Точнее, если бы актиний-227не распадался двояко и не превращался иногда (в среднемв 12 случаях из 1000) во франций-223.Изучение этого элемента еще принесет науке немало нового. Физики, например, до сих пор не могут объяснить, почему самый известный и самый изученный изотоп элемента № 89 — актиний-227 имеет непостоянный период полураспада.
Полученный из радия искусственным путем или образующийся при альфа-распаде чистого протактиния-231, он имеет период полураспада 21,8 года, а выделенный из актиний содержащих минералов — намного меньше. Химики продолжают спорить о возможности существования соединений одновалентного актиния. Вроде бы, по существующим представлениям об электронной конфигурации его атома, должны быть такие соединения, а получить их никак не удается!Одним словом, актиний еще не скоро будет считаться прекрасно изученным «хрестоматийным» элементом. Пока же, как светлячок из знаменитого детского рассказа, «он — живой и светится». Светится, правда, не так ярко, как радий, но светится.
Статья на тему Актиний подобен лантану