actinider

Actinider, gruppe bestående af 15 grundstoffer, som indledes med nr. 89 actinium og slutter med nr. 103 lawrencium. Grundstoffer med atomnummer 104 eller derover betegnes som transactinider. Actiniderne er sølvhvide eller -grå metaller, der er kemisk meget reaktive og let påvirkes af fx atmosfærisk luft. Alle deres isotoper er radioaktive. Kun gruppens første fire grundstoffer, actinium, thorium, protactinium og uran, forekommer i større mængder i naturen, mens de øvrige frembringes kunstigt ved kernereaktioner og betegnes transuraner. I rækkefølge er det neptunium, plutonium, americium, curium, berkelium, californium, einsteinium, fermium, mendelevium, nobelium og lawrencium. I atomreaktorer fremstilles således tonsvis af plutonium til våbenfremstilling og brændsel i reaktorer. Da halveringstiden i almindelighed er årtusinder, udgør opbevaringen af plutonium og andre kunstigt fremstillede actinider et stort problem for os og vore efterkommere.

Actinium blev som det første grundstof i rækken af actinider identificeret i 1899, og indtil 1940 kendte man kun de naturligt forekommende. Transuranerne blev opdaget i løbet af de to følgende årtier, idet lawrencium som det sidste i rækken blev fremstillet i 1961 ved beskydning af californiumisotoper med bor-kerner. Eksistensen af den vigtige uran-isotop ²³⁵U blev påvist i 1935 ved masse-spektrometri. ²³⁵U-kernen kan spaltes (fission), hvorved der frigøres energi. Dette udnyttes i kernekraftværker og til atombomber.

Den karakteristiske elektronstruktur af actiniderne fremkommer ved, at den ufyldte skal svarende til 5f-orbitalen gradvis fyldes op med elektroner. Actiniums elektronstruktur svarer til ædelgassen radons (atomnummer 86) med tilføjelse af to 7s-elektroner og en 6d-elektron i de to yderste skaller. Actinid-serien fremkommer således ved, at antallet af elektroner i 5f-skallen øges fra nul i actinium til 14 i lawrencium. I kemiske forbindelser indgår actiniderne ofte med oxidationstrinet +3 som følge af, at de to yderste skaller indeholder i alt tre elektroner, men vekselvirkningen mellem elektronerne i de forskellige skaller bevirker, at flere andre oxidationstrin forekommer, især i den første del af serien.