Aktinium – sifat, kegunaan, produksi

Aktinium merupakan unsur kimia yang tergolong dalam rangkaian kimia aktinida. Pada tabel periodik ditemukan antara radium dan torium. Ini adalah logam dengan massa atom sama dengan 227, secara kimia diwakili oleh simbol Ac dan nomor atomnya adalah 89.

Apa itu Aktinium?

Aktinium adalah logam radioaktif yang relatif jarang ditemukan terutama di deposit mineral uranium sebagai produk peluruhan nuklir. Karena ketidakstabilan nuklirnya, ia digunakan terutama sebagai sumber partikel alfa (inti helium-4).

Penemuan aktinium dikaitkan dengan ahli kimia Prancis André-Louis Debierne, yang pada tahun 1899 memisahkannya dari sampel uraninit, yang sebelumnya digunakan oleh fisikawan dan kimiawan Polandia Marie Skłodowska dan fisikawan Prancis Pierre Curie untuk mengekstrak radium.

Karakteristik Aktinium :

  • Aktinium adalah logam radioaktif dengan warna perak muda, lembut dan mampu berkilau dalam gelap dengan cahaya kebiruan pucat, karena ionisasi udara yang disebabkan oleh radioaktivitasnya.
  • Toksisitas aktinium sebanding dengan amerisium dan plutonium.
  • Logam ini secara historis dianggap sebagai tanah jarang, karena kemiripannya dengan lantanida. Namun, aktinida lebih bervariasi daripada lantanida.
  • Ini juga dianggap sebagai logam transisi pertama periode 7 dalam tabel periodik. Oleh karena itu, dapat ditemukan sebagai bagian dari grup 3 dan blok d, meskipun secara umum tidak termasuk dalam grup mana pun tetapi termasuk dalam blok f.
  • Aktinium, bersama dengan polonium, radon, dan radon, adalah salah satu unsur radioaktif non-primordial pertama yang disintesis.
  • 36 isotop aktinium diketahui, semuanya radioaktif. Secara alami, hanya radioisotop 227Ac dan 228Ac yang diproduksi.
  • Radioisotop paling stabil adalah 227Ac, ​​dengan waktu paruh 21772 tahun; diikuti oleh 225Ac, dengan waktu paruh 10 hari; dan 226Ac, dengan waktu paruh 29,37 jam. Radioisotop lainnya meluruh dengan waktu paruh kurang dari 10 jam.
  • Selain ditemukan dalam proporsi kecil dalam bijih uranium, jejak aktinium juga telah ditemukan dalam bijih thorium.
  • Karena kemiripannya dengan lantanida, aktinium adalah logam yang sulit untuk dipisahkan dan diekstraksi dari sumber mineralnya.
  • Aktinium umumnya dihasilkan oleh iradiasi neutron radium-226 dalam reaktor nuklir.

Sifat fisik Aktinium:

  • Titik lelehnya adalah 1050 ° C dan titik didihnya adalah 3198 ° C.
  • Secara organoleptik, merupakan logam radioaktif, lunak, berwarna perak mengkilat, tidak berbau, berat, dan berpendar biru pucat dalam gelap.
  • Di bawah kondisi lingkungan rata-rata itu dalam keadaan padat.
  • Kepadatannya sama dengan 10070 kg / m3.
  • Ini memiliki radioaktivitas yang kuat. Radioisotop aatinium-227 umumnya meluruh dengan emisi partikel beta (elektron atau positron) dan partikel alfa (lebih jarang).

Sifat kimia Aktinium:

  • Logam ini bereaksi cepat dengan oksigen atmosfer, membentuk lapisan aktinium oksida, yang memungkinkannya untuk menghindari oksidasi berikutnya.
  • Keadaan oksidasinya adalah +3, berperilaku seperti oksida basa kuat. Namun, jarang dapat ditemukan dalam keadaan oksidasi +2, untuk membentuk aktinium dihidrida.
  • Kation Ac + 3 adalah ion trippositif terbesar yang diketahui hingga saat ini, dengan volume yang mampu menampung sekitar 11 molekul air.
  • Ada sejumlah kecil senyawa aktinium; Hanya ada fluorida, klorida, bromida, sulfida, oksida, oksifluorida, oksiklorida, dan fosfat. Semua senyawa ini, kecuali fosfat, mirip dengan senyawa lantanum.
  • Secara atom terdiri dari 89 elektron, 138 neutron, dan 89 proton.
  • Awan elektronnya berosilasi dalam 7 tingkat energi.

Peralatan mekanis

Modulus ketahanannya terhadap geser mirip dengan timbal.

Aplikasi

  • Karena kelangkaannya, radioaktivitas dan kesulitan ekstraksi pemisahan, aktinium saat ini tidak memiliki aplikasi industri. Namun, itu adalah logam penting ilmiah, digunakan dalam penyelidikan yang tak terhitung jumlahnya.
  • Karena radioaktivitasnya yang tinggi, aktinium-227 digunakan sebagai sumber neutron dalam eksperimen fisika kuantum pada umumnya. Melalui peluruhan beta actinium-227, pemancar alfa diperoleh yang membombardir atom berilium-9, yang memancarkan neutron di antara partikel lainnya.
  • Bahkan sumber neutron 227AcBe digunakan sebagai probe neutron, yang berguna untuk mengukur kualitas air yang ada di dalam tanah; penting dalam pengendalian kualitas konstruksi jalan. Demikian juga, digunakan dalam radioterapi neutron, tomografi, dll.

Kegunaan aktinium

  • Karena radioaktivitasnya, penggunaan aktinium hampir eksklusif untuk sains.
  • Selain itu, actinium-227 telah dievaluasi untuk digunakan dalam generator termoelektrik radioisotop pesawat.
  • Di bidang kedokteran nuklir, radioisotop actinium-225 digunakan untuk menghasilkan isotop bismut-213 yang digunakan dalam perawatan radioterapi.
  • Selain itu, actinium-225 telah dikombinasikan dengan antibodi monoklonal lintuzumab untuk membuat radioimmunoconjugate pemancar partikel alfa, yang berfungsi untuk mencegah pertumbuhan sel kanker dan tumor.
    Di mana letaknya
  • Aktinium ditemukan dalam bijih uranium karena rantai peluruhan radioisotop 235U (atau 239Pu), di mana actinium-227 adalah radioisotop anak. Pada akhir rantai peluruhan uranium-235 adalah timbal-207 yang stabil.
  • Di sisi lain, aktinium ditemukan dalam mineral thorium karena rantai peluruhan radioisotop 232Th, di mana aktinium-228 adalah penghubung. Mata rantai terakhir dalam rantai peluruhan ini adalah timah yang stabil-208.

Produksi

Sebagian besar actinium-227 disintesis dihasilkan dari pemboman neutron atom radio-226 isotop, menghasilkan radio-227 yang mentransmutasikan dengan memancarkan partikel beta menjadi actinium-227. Dengan demikian, actinium-228 diperoleh dengan cara penangkapan neutron berikutnya.

Selanjutnya, aktinium yang dihasilkan dipisahkan dari produk peluruhan lainnya dan reaksi nuklir (seperti torium, polonium, timbal dan bismut) dengan menggunakan larutan benzena thenoyltrifluoroacetone.

Atau, aktinium dapat dimurnikan dengan pertukaran anion dengan resin dan asam nitrat.

Actinium-225 dapat diperoleh dari rantai peluruhan neptunium-237 atau uranium-233. Itu juga dapat diproduksi dengan membombardir atom radio-226 dengan ion deuterium.

Aktinium logam juga dapat diperoleh dari reduksi aktinium fluorida dengan litium, magnesium atau uap kalsium pada suhu antara 1100-1300 °C.

Siapa yang menemukannya?

Pada tahun 1899, André-Louis Debierne mengeluarkan pengumuman pertama tentang penemuan unsur 89 dari tabel periodik, setelah memisahkannya dari sampel uraninit dari mana radium diekstraksi. Pada tahun 1900 dan 1904 ia melakukan studi tambahan tentang sifat-sifat logam ini.

Untuk ahli kimia ini logam ini sangat mirip dengan titanium dan thorium, memberinya nama Actinium, yang berasal dari bahasa Yunani aktis, aktisnos yang berarti “sinar atau sinar”.

Pada tahun 1902, ahli kimia Jerman Friedrich Giesel secara independen menemukan unsur 89, menggambarkannya sebagai logam yang mirip dengan lantanum, yang ia beri nama Emanium pada tahun 1904.

Nama actinium lebih unggul daripada emanium karena menyebar tak terobati di komunitas ilmiah Eropa pada awal abad ke-20, terutama dengan studi tentang waktu paruh zat yang diperoleh Debierne pada tahun 1899-1900.

Namun, penelitian dari tahun 1970-an dan kemudian menyatakan bahwa ada perbedaan antara hasil yang diterbitkan pada tahun 1899-1900 dan pada tahun 1904 oleh Debierne, yang menunjukkan bahwa Debierne mungkin secara tidak sengaja mengidentifikasi

Related Posts