الأكتينيوم خصائص العنصر واستخداماته
الوصف
الأكتينيوم (Ac) هو فلز مشع أبيض فضي اللون يبلغ عدده الذري 89. وهو شديد التفاعل ويضيء بشكل خافت في الظلام بسبب نشاطه الإشعاعي. يُستخدَم الأكتينيوم في مصادر النيوترونات وعلاجات السرطان، لكنه نادر ويصعب عزله.
مقدمة عن العنصر
الأكتينيوم هو فلز مشع نادر يحدث بشكل طبيعي رقمه الذري 89. يظهر العنصر على شكل فلز أبيض فضي اللون ناعم وتفاعلي. اكتُشِفَ في أواخر القرن التاسع عشر وصُنِّفَ ضمن الأكتينيدات. وباعتباره عضوًا في سلسلة الأكتينيدات في الجدول الدوري، يشترك الأكتينيوم مع اللانثانيدات في سلوكه الكيميائي.
وصف الخواص الكيميائية
تتشابه الخواص الكيميائية للأكتينيوم مع العناصر الأخرى في سلسلة الأكتينيوم. في أكثر أشكاله استقرارًا، يُظهِر الأكتينيوم عادةً حالة أكسدة +3. وحالة التأكسد هذه شائعة بين جيرانه، وهو ما يسهم في ميله إلى تكوين مركبات مشابهة لمركبات اللانثانيدات. وعند تعريضه للهواء، يتأكسد الأكتينيوم بسهولة، مما يؤدي إلى تكوين طبقة أكسيد واقية على سطحه. ويُبرز هذا التفاعل مع الأكسجين تفاعليته الكيميائية على الرغم من مظهره المعدني.
في البيئات الحمضية، يمكن أن يذوب الأكتينيوم في البيئات الحمضية لإنتاج محاليل تحتوي على أيونات الأكتينيوم. وتُعدّ هذه الأيونات أساسية في كيمياء الأكتينيوم، مما يسمح بتكوين معقدات مختلفة مع الروابط مثل الفلورايد والكلوريد. غالبًا ما تُدرَس مركبات الأكتينيوم لفهم سلوك العناصر المشعة في بيئات كيميائية مختلفة بشكل أفضل.
جدول بيانات الخواص الفيزيائية
|
الخاصية |
القيمة |
|
العدد الذري |
89 |
|
الوزن الذري |
227 تقريبًا |
|
الكثافة |
~حوالي 10.07 جم/سم مكعب |
|
نقطة الانصهار |
~حوالي 1050 درجة مئوية (تقريبي) |
|
درجة الغليان |
~حوالي 3200 درجة مئوية (تقريبي) |
|
حالة الأكسدة الشائعة |
+3 |
لمزيد من المعلومات، يرجى مراجعة Stanford Advanced Materials (SAM).
الاستخدامات الشائعة
يستخدم الأكتينيوم في المقام الأول في مجال البحث العلمي.
ونظراً لنشاطه الإشعاعي، يُستخدم كمصدر نيوتروني في التجارب المتخصصة وفي المفاعلات النووية لأغراض المعايرة.
وفي مجال الطب، تم النظر في استخدام بعض نظائر الأكتينيوم في العلاج الإشعاعي الموجه لعلاج أنواع معينة من السرطان.
ويعتمد الباحثون والمتخصصون في الصناعة على حد سواء على الأكتينيوم لاكتساب رؤى حول السلوك النووي وتحسين التقنيات المتعلقة بالكشف عن الإشعاع والأمان الإشعاعي.
طرق التحضير
يبدأ تحضير الأكتينيوم عادةً باستخراجه من خامات اليورانيوم، حيث يوجد بتركيزات منخفضة للغاية. وتنطوي عملية الاستخلاص على خطوات فصل كيميائية متعددة، وغالباً ما تستخدم كروماتوغرافيا التبادل الأيوني. وتعزل هذه الطريقة الأكتينيوم عن العناصر المشعة الأخرى المصاحبة له. وبعد الفصل، يتم تنقية العنصر في ظروف خاضعة للرقابة لتقليل التلوث وضمان استقرار العينة.
الأسئلة المتداولة
فيمَ يُستخدم الأكتينيوم بشكل أساسي؟
يُستخدم الأكتينيوم بشكل أساسي في البحث العلمي كمصدر نيوتروني وفي المعايرة النووية، مع تطبيقات محتملة في العلاج الإشعاعي الموجَّه.
كيف يتم الحصول على الأكتينيوم عادةً؟
يتم استخراجه من خامات اليورانيوم باستخدام سلسلة من تقنيات الفصل الكيميائي، بما في ذلك كروماتوغرافيا التبادل الأيوني.
لماذا يُعتبر الأكتينيوم عنصراً نادراً؟
لأن وجوده الطبيعي محدود للغاية، ولا يوجد إلا بكميات ضئيلة داخل رواسب اليورانيوم.
ما الخصائص الكيميائية الرئيسية للأكتينيوم؟
يُظهِر الأكتينيوم حالة أكسدة +3، ويتفاعل مع الأكسجين لتكوين طبقة أكسيد واقية، ويذوب في الأحماض لتكوين أيونات الأكتينيوم.
هل توجد منتجات صناعية تحتوي على الأكتينيوم؟
نعم، يُستخدم الأكتينيوم في تطبيقات صناعية متخصصة مثل كاشفات الإشعاع وأجهزة المعايرة ومكونات المفاعلات النووية.
