actinider

.

Actinider er en gruppe på 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.

Faktaboks

etymologi:
Ordet actinid kommer af latin actinium af græsk aktis 'stråle', gen. aktinos, og -id.
også kendt som:

aktinider

Forekomst og fremstilling

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.

Elektronstruktur

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.

Egenskaber
atom nr. navn symbol oxidationstal elektronkonfiguration
89 actinium Ac +3 [Rn]6d17s2
90 thorium Th +4 [Rn]6d27s2
91 protactinium Pa +4 +5 [Rn]5f26d17s2
92 uran U +3 +4 +5 +6 [Rn]5f36d17s2
93 neptunium Np +3 +4 +5 +6 [Rn]5f46d17s2
94 plutonium Pu +3 +4 +5 +6 [Rn]5f67s2
95 americium Am +3 +4 +5 +6 [Rn]5f77s2
96 curium Cm +3 [Rn]5f76d17s2
97 berkelium Bk +3 +4 [Rn]5f86d17s2
98 californium Cf +3 [Rn]5f107s2
99 einsteinium Es +3 [Rn]5f117s2
100 fermium Fm +3 [Rn]5f127s2
101 mendelevium Md +3 [Rn]5f137s2
102 nobelium No +2 +3 [Rn]5f147s2
103 lawrencium Lr +3 [Rn]5f146d17s2
Egenskaber
atom nr. navn symbol halveringstid* opdagelse/fremstilling
89 actinium Ac 21,77 år (227Ac) 1899 (Debierne)
90 thorium Th 1,4·1010 år (232Th) 1828 (Berzelius)
91 protactinium Pa 3,25·104 år (231Pa) 1913 (Fajans og Göhring)
92 uran U 4,46·109 år (238U) 1841 (Péligot)
93 neptunium Np 2,1·106 år (237Np) 1940 (McMillan og Abelson)
94 plutonium Pu 8,2·107 år (244Pu) 1940 (Seaborg, McMillan o.a.)
95 americium Am 7370 år (243Am) 1944 (Seaborg o.a.)
96 curium Cm 1,6·107 år (247Cm) 1944 (Seaborg o.a.)
97 berkelium Bk 1380 år (247Bk) 1949 (Thompson, Ghiorso og Seaborg)
98 californium Cf 898 år (251Cf) 1950 (Thompson, Ghiorso og Seaborg)
99 einsteinium Es 472 døgn (252Es) 1952 (Ghiorso o.a.)
100 fermium Fm 101 døgn (257Fm) 1952 (Ghiorso o.a.)
101 mendelevium Md 51,5 døgn (258Md) 1955 (Ghiorso, Thompson og Seaborg)
102 nobelium No 58 min (259No) 1958 (Ghiorso o.a.)
103 lawrencium Lr 3,6 timer (262Lr) 1961 (Ghiorso o.a.)
*Isotoper med længst halveringstid

Kommentarer

Din kommentar publiceres her. Redaktionen svarer, når den kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig