Актиноиды – гомологи лантаноидов, элементов подгруппы IIIB. Они содержат 15 элементов с атомными номерами от 89 до 103: актиний Ac, торий Th, протактиний Pa, уран U и трансурановые элементы (нептуний Np, плутоний Pu, америций Am, кюрий Cm, берклий Bk, калифорний Cf, эйнштейний Es, фермий Fm, менделевий Md, нобелий No, лоуренсий Lr). Все элементы радиоактивны и распадаются на другие элементы с меньшей атомной массой (см. табл. 19а).

Таблица 19а. АКТИНИЙ, ТОРИЙ, ПРОТАКТИНИЙ, УРАН

Актиний открыт А.Дебьёрном в 1899 и независимо от него в 1902 – Ф.Гизелем. Название актиний происходит от греческого слова, означающего «луч»; оно принято за способность элемента к радиоактивному распаду, при котором актиний распадается до стабильного изотопа свинца ²⁰⁷Pb, испуская a- и b-частицы. В природе актиний встречается в урановой смоляной руде в количестве всего 0,15 мг на тонну, но для практических целей его получают искусственным путем в миллиграммовых количествах при облучении радия в ядерных реакторах. Химически актиний очень похож на редкоземельный гомолог лантан; каждое соединение актиния можно получить тем же способом, что и аналогичное соединение лантана. Физические свойства актиния приведены в табл. 19а.

Торий открыт Й.Берцелиусом в 1828. Элемент тоже радиоактивен, но не выделяется при распаде радия. Природный изотоп тория ²³²Th – потенциальный источник ядерной энергии, так как при бомбардировке нейтронами превращается в ²³³U, который может использоваться как ядерное топливо. Торий-232 обладает естественной радиоактивностью, распадаясь до ²⁰⁸Pb и испуская a- и b-частицы. В природе встречается в минералах монаците и торите в количествах, достаточных для промышленной переработки. Металлический торий применяют в специальных лампах (типа солнечных ламп) и в магниевых сплавах. У тория очень высокая реакционная способность, он легко образует хлорид, фторид, оксалат, нитрат и сульфат. Металл ярко горит в кислороде, образуя ThO₂, который получается также при прокаливании нитрата.

Протактиний (от греческого «протос», означающего «первый», и «актиний») называют материнским веществом или отцом актиния, так как он образует актиний при a-распаде. Протактиний открыт в 1918 независимо двумя группами исследователей. Одной группой руководили О.Ган и Л.Мейтнер, другую возглавляли Ф.Содди и Дж.Кранстон. Протактиний был обнаружен в природе как компонент урановых руд, около 70 мг Pa можно извлечь из 1 т урановой смолки. В ядерном реакторе при облучении тория нейтронами ²³³Pa образуется в сравнительно большом количестве. Протактиний очень реакционноспособен. В степени окисления V он так энергично гидролизуется, что неустойчив в кислом растворе и его необходимо стабилизировать в виде фторокомплекса. Известны некоторые соединения Pa, например диоксид PaO₂ и пентаоксид Pa₂O₅, тетрагалогениды PaX₄ и пентагалогениды PaX₅, а также нитрид PaN₂.

назад   дальше