Aktinoidy

Aktinoidy (ot aktinii i grech. eidos - vid) (aktinidy) - semeistvo radioaktivnyh himicheskih elementov s atomnymi nomerami 90-103, raspolozhennyh v 7 periode periodicheskoi sistemy elementov za aktiniem i otnosyashihsya, kak i aktinii, k III gruppe. Pervye tri aktinoida - Th, Ra i U - vstrechayutsya v prirode v zametnyh kolichestvah; oni prinadlezhat k prirodnym radioaktivnym ryadam. Ostal'nye aktinoidy sintezirovany v 1940 - 63 iskusstvenno (vposledstvii Np i Ru v nichtozhnyh kolichestvah byli obnaruzheny v nekotoryh radioaktivnyh rudah). V atomah aktinoidov, kak pravilo, imeetsya 1 elektron 6d i 2 elektrona 7s, a pri uvelichenii atomnogo nomera na 1 novyi elektron obychno popadaet na obolochku 5f. Shodnoe stroenie dvuh vneshnih elektronnyh obolochek obuslovlivaet blizost' himicheskih svoistv razlichnyh aktinoidov, a takzhe shozhest' himicheskogo povedeniya aktinoidov i lantanoidov.

Vsledstvie postoyanstva chisla elektronov na dvuh vneshnih obolochkah i vozrastaniya atomnogo nomera polozhitel'nogo zaryada yadra imeet mesto t. n. aktinoidnoe szhatie: u neitral'nyh atomov i ionov aktinoidov s odinakovym zaryadom pri uvelichenii atomnogo nomera radius ne uvelichivaetsya, kak eto byvaet obychno, a neskol'ko umen'shaetsya.

Gipotezu o sushestvovanii semeistva aktinoidov, analogichnogo semeistvu lantanoidov, vydvinul vpervye v 1942 G. T. Siborg (G. T. Seaborg) na osnove analiza himicheskih svoistv elementov s atomnymi nomerami 95-97 i bolee tyazhelyh (pod rukovodstvom i pri uchastii Siborga otkryto 9 aktinoidov). Neobhodimost' ob'edineniya v odno semeistvo elementov s atomnymi nomerami 90-103 podtverdilas' posle izucheniya himicheskih svoistv 104-go elementa - kurchatoviya: oni okazalis' analogichnymi svoistvam gafniya, prinadlezhashego k IV gruppe periodicheskoi sistemy.

Naibolee ustoichivaya stepen' okisleniya +3 dlya Am i sleduyushih za nim aktinoidov. Dlya aktinoidov s atomnymi nomerami men'shimi, chem u Am, harakterno obrazovanie soedinenii s bolee vysokimi stepenyami okisleniya, t. k. u etih elementov energii elektronov 6d blizki k energii elektronov 5f i v obrazovanii himicheskih svyazei uchastvuyut 7s-, 6d- i 5f-elektrony, obshee chislo kotoryh dohodit do 8 (u Pu). Poetomu u Th, Pa, U, Np i Ru naibolee harakternye stepeni okisleniya ravny sootvetstvenno +4, +5, +6, + 5 i +4.

Aktinoidy obladayut blizkimi himicheskimi svoistvami, i dlya ih razdeleniya i ochistki primenyayut tonkie himicheskie metody (hromatografiyu, ekstrakciyu i dr.}. Prakticheskoe primenenie nahodyat glavnym obrazom Th, U i Pu. Nuklidy ³³³U, ²³⁵U i ²³⁹Pu sluzhat yadernym goryuchim v atomnyh reaktorah i VV v atomnyh bombah i snaryadah. Nekotorye nuklidy aktinoidov, ispuskayushie al'fa-chasticy (²³⁸Pu, ²⁴²Cm i dr.), ispol'zuyutsya pri sozdanii istochnikov toka dlitel'nogo deistviya (do 10 let i bolee).