Aktinium

Aktinium (chemická značka Ac, latinsky Actinium) je prvním členem řady aktinoidů, radioaktivní kovový prvek.

Aktinium
[Rn] 6d1 7s2 227 Ac 89
↓ Periodická tabulka ↓
atom aktinia
Obecné
Název, značka, číslo	Aktinium, Ac, 89
Cizojazyčné názvy	lat. Actinium
Skupina, perioda, blok	3. skupina, 7. perioda, blok f
Chemická skupina	Aktinoidy
Koncentrace v zemské kůře	5×10−10 ppm
Vzhled	stříbrný kov
Identifikace
Registrační číslo CAS	7440-34-8
Atomové vlastnosti
Relativní atomová hmotnost	(227,027 8)
Atomový poloměr	187,8 pm
Kovalentní poloměr	203 pm
Iontový poloměr	(Ac3+) 118 pm
Elektronová konfigurace	[Rn] 6d1 7s2
Oxidační čísla	III
Elektronegativita (Paulingova stupnice)	1,1
Ionizační energie
První	5,70 eV
Druhá	11,48 eV
Třetí	18,90 eV
Látkové vlastnosti
Krystalografická soustava	krychlová a= 531,1 pm
Molární objem	22,55×10−6 m3/mol
Mechanické vlastnosti
Hustota	10,062 g/cm3 (20 °C)
Skupenství	pevné
Termické vlastnosti
Tepelná vodivost	12 W⋅m−1⋅K−1
Molární atomizační entalpie	385,2 kJ/mol
Standardní molární entropie S°	56,5 J K−1 mol−1 187,94 J K−1 mol−1 (plyn)
Termodynamické vlastnosti
Teplota tání	1 050 ± 50 °C (1 323,15 K)
Teplota varu	2 750 °C (3 023,15 K)
Specifické teplo tání	46,1 J/g
Skupenské teplo varu	406 kJ/mol (25 °C)
Specifické teplo varu	1 290 J/g
Měrná tepelná kapacita	0,120 J K−1 g−1 0,091 8 J K−1 g−1 (plyn)
Elektromagnetické vlastnosti
Standardní elektrodový potenciál	(Ac3+ → Ac0) -2,6 V
Bezpečnost
Radioaktivní
I V (%) S T1/2 Z E (MeV) P {{{izotopy}}}
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
La ⋏ Radium ≺ Ac ≻ Thorium

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

Aktinium je silně radioaktivní kovový prvek, který nemá žádný stabilní izotop. Ve sloučeninách se vyskytuje pouze v mocenství Ac³⁺ a svým chemickým chováním se podobá prvkům skupiny lanthanoidů. Čistý kov lze připravit redukcí fluoridu aktinitého parami lithia při teplotě 1 100–1 300 °C.

Aktinium je silně radioaktivní, září přibližně 150krát intenzivněji než radium a ve tmě proto vydává namodralé světlo.

Objevil jej roku 1899 francouzský chemik André-Louis Debierne v uranové rudě.

Výskyt, izotopy a využití

Přestože je známa řada izotopů aktinia, v zemské kůře se lze setkat pouze s izotopem ²²⁷Ac, který vzniká radioaktivním rozpadem uranu. Poločas přeměny tohoto izotopu je 21,772 roku a uvádí se, že jedna tuna uranové rudy obsahuje přibližně desetinu gramu aktinia.

Z dalších izotopů stojí za zmínku např. ²²⁶Ac s poločasem rozpadu 29,37 hodiny nebo ²²⁵Ac s poločasem přibližně 10 dnů. Ostatní izotopy, s nukleonovými čísly od 205 po 237 se rozpadají mnohem rychleji:

Izotop	Poločas přeměny	Druh přeměny	Produkt rozpadu
205Ac	20 ms	α	201Fr
206Ac	22 ms	α	202Fr
207Ac	27 ms	α	203Fr
208Ac	95 ms	α (99 %)/ ε (1 %)	204Fr/ 208Ra
209Ac	87 ms	α (99 %)/ ε (1 %)	205Fr/ 209Ra
210Ac	350 ms	α / ε	206Fr/ 210Ra
211Ac	210 ms	α	207Fr
212Ac	930 ms	α (57 %)/ ε (43 %)	208Fr/ 212Ra
213Ac	738 ms	α	209Fr
214Ac	8,2 s	α (89 %)/ ε (11 %)	210Fr/ 214Ra
215Ac	170 ms	α (99,91 %)/ ε (0,09 %)	211Fr/ 215Ra
216Ac	440 μs	α	212Fr
217Ac	69 ns	α (≥98 %)/ ε (≤2 %)	213Fr/ 217Ra
218Ac	1,08 μs	α	214Fr
219Ac	11,8 μs	α	215Fr
220Ac	26,4 ms	α (100 %)/ ε (5×10−4 %)	216Fr/ 220Ra
221Ac	52 ms	α	217Fr
222Ac	5,0 s	α (99 %)/ ε (1 %)	218Fr/ 222Ra
223Ac	2,10 min	α (99 %)/ ε (1 %)	219Fr/ 223Ra
224Ac	2,78 h	ε (90,9 %)/ α (9,1 %)	224Ra/220Fr
225Ac	10,0 d	α (100 %)/ 14C (4×10−12 %)	221Fr/211Bi
226Ac	29,37 h	β− (83 %)/ ε (17 %)/ α (0,006 %)	226Th/ 226Ra/ 222Fr
227Ac	21,772 r	β− (98,62 %)/ α (1,38 %)	227Th/ 223Fr
228Ac	6,15 h	β−	228Th
229Ac	62,7 min	β−	229Th
230Ac	122 s	β−	230Th
231Ac	7,5 min	β−	231Th
232Ac	119 s	β−	232Th
233Ac	145 s	β−	233Th
234Ac	44 s	β−	234Th
235Ac	62 s	β−	235Th
236Ac	1,2 min	β−	236Th
237Ac	?	β−	237Th

^[1]

Všechny byly připraveny uměle bombardováním jader těžkých prvků (např. radia) neutrony.

Praktický význam aktinia je pouze minimální, je možno jej použít například jako silný zdroj neutronů při experimentech s jadernými přeměnami.