actinider

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.