АКТИНОИДЫ


АКТИНОИДЫ

Актиноиды гомологи лантаноидов, элементов подгруппы IIIB. Они содержат 15 элементов с атомными номерами от 89 до 103: актиний Ac, торий Th, протактиний Pa, уран U и трансурановые элементы (нептуний Np, плутоний Pu, америций Am, кюрий Cm, берклий Bk, калифорний Cf, эйнштейний Es, фермий Fm, менделевий Md, нобелий No, лоуренсий Lr). Все элементы радиоактивны и распадаются на другие элементы с меньшей атомной массой (см. табл. 19а).
Актиний открыт А.Дебьерном в 1899 и независимо от него в 1902 Ф.Гизелем. Название актиний происходит от греческого слова, означающего "луч"; оно принято за способность элемента к радиоактивному распаду, при котором актиний распадается до стабильного изотопа свинца 207Pb, испуская a- и b-частицы. В природе актиний встречается в урановой смоляной руде в количестве всего 0,15 мг на тонну, но для практических целей его получают искусственным путем в миллиграммовых количествах при облучении радия в ядерных реакторах. Химически актиний очень похож на редкоземельный гомолог лантан; каждое соединение актиния можно получить тем же способом, что и аналогичное соединение лантана. Физические свойства актиния приведены в табл. 19а.
Торий открыт Й.Берцелиусом в 1828. Элемент тоже радиоактивен, но не выделяется при распаде радия. Природный изотоп тория 232Th потенциальный источник ядерной энергии, так как при бомбардировке нейтронами превращается в 233U, который может использоваться как ядерное топливо. Торий-232 обладает естественной радиоактивностью, распадаясь до 208Pb и испуская a- и b-частицы. В природе встречается в минералах монаците и торите в количествах, достаточных для промышленной переработки. Металлический торий применяют в специальных лампах (типа солнечных ламп) и в магниевых сплавах. У тория очень высокая реакционная способность, он легко образует хлорид, фторид, оксалат, нитрат и сульфат. Металл ярко горит в кислороде, образуя ThO2, который получается также при прокаливании нитрата.
Протактиний (от греческого "протос", означающего "первый", и "актиний") называют материнским веществом или отцом актиния, так как он образует актиний при a-распаде. Протактиний открыт в 1918 независимо двумя группами исследователей. Одной группой руководили О.Ган и Л.Мейтнер, другую возглавляли Ф.Содди и Дж.Кранстон. Протактиний был обнаружен в природе как компонент урановых руд, около 70 мг Pa можно извлечь из 1 т урановой смолки. В ядерном реакторе при облучении тория нейтронами 233Pa образуется в сравнительно большом количестве. Протактиний очень реакционноспособен. В степени окисления V он так энергично гидролизуется, что неустойчив в кислом растворе и его необходимо стабилизировать в виде фторокомплекса. Известны некоторые соединения Pa, например диоксид PaO2 и пентаоксид Pa2O5, тетрагалогениды PaX4 и пентагалогениды PaX5, а также нитрид PaN2.
Уран открыт М.Клапротом в 1789. Однако собственно металл был выделен лишь в 1841 Э.-М.Пелиго при восстановлении хлорида металлическим калием. Уран не вызывал особого интереса даже когда А.Беккерель открыл явление радиоактивности (1896), пока в 1939 не была обнаружена возможность деления ядер. После изобретения атомной бомбы уран стал важной военной продукцией.
Уран встречается в разных рудах, наиболее важные из них уранинит, урановая смолка (разновидность уранинита) и карнотит (см. табл. 19б). Руды переводят в гексафторид, обрабатывают аммиаком до получения диураната аммония, прокаливают до оксида и затем из оксида выделяют чистый металл
(см. также УРАНОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ).
Для урана известно 17 изотопов (с учетом ядерных изомеров), три из которых являются природными: 238U (99,275%), 235U (0,720%) и 234U (0,005%). Все изотопы урана подвергаются радиоактивному распаду, из 238U в результате 14-стадийного процесса a- и b-распада получается 206Pb, а 235U распадается до 207Pb за 11 стадий
(см. также АТОМНОГО ЯДРА СТРОЕНИЕ).
Реакции и соединения. Уран реагирует со многими элементами и соединениями, образуя различные соли. Он растворяется в азотной кислоте, но кислоты-неокислители, такие, как H2SO4 и HCl, растворяют уран очень медленно. Металлический уран не взаимодействует со щелочами, но в присутствии пероксидов происходит образование растворимых в воде перуранатов. В реакции с водородом образуется пирофорное соединение UH3, из которого можно получать высокореакционноспособный порошкообразный металл. Уран образует 4 стабильных оксида UO2, U2O5, U3O8 и UO3. Кроме того, известно о существовании монооксида, который в чистом виде, однако, не получен. Уран реагирует со всеми галогенами, проявляя различные степени окисления. Известно 6 фторидов урана. Тетрафторид урана получают по реакции UO2 c HF:

При фторировании UF4 газообразным фтором образуется гексафторид:

Из тетрафторида урана при восстановлении алюминием получают трифторид урана:

Остальные галогены в реакциях с ураном образуют UX3, UX4, UX5 и UX6. Среди других соединений урана известны также карбиды (UC, U2C3 и UC2), нитриды (UN, UN2), сульфиды (US, US2) и бориды (UB, UB4).
Применение. Металлический уран применяют как ядерное топливо для получения плутония, радиоизотопов, производства атомной энергии, как экранирующий материал для g-излучателей (например, 60Co), взрывчатое вещество в атомных бомбах, пигмент стекольной и керамической промышленности, в производстве ферроурана. Соединения урана используют в фармацевтике, в изготовлении желтых урановых глазурей, пигментов, в фотографии и химическом анализе.

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

Смотреть что такое "АКТИНОИДЫ" в других словарях:

  • Актиноиды — Общие сведения Состав группы торий, протактиний, уран, нептуний, плутоний, америций, кюрий, берклий, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий, нобелий …   Википедия

  • АКТИНОИДЫ — (актиниды) семейство из 14 химических радиоактивных элементов (металлов), атомные номера 90 103. Относятся к III группе периодической системы, в которой следуют за актинием. Близки по строению электронных оболочек атомов и химическим свойствам.… …   Большой Энциклопедический словарь

  • АКТИНОИДЫ — АКТИНОИДЫ, семейство из 14 радиоактивных химических элементов III группа 7 го периода периодической системы с атомными номерами 90 103, следующие за актинием: торий Th, протактиний Pa, уран U, нептуний Np, плутоний Pu, америций Am, кюрий Cm,… …   Современная энциклопедия

  • АКТИНОИДЫ — АКТИНОИДЫ, ряд радиоактивных элементов с атомными номерами от 89 до 103; к ним относятся АКТИНИЙ (89), ТОРИЙ, ПРОТАКТИНИЙ, УРАН, НЕПТУНИЙ, ПЛУТОНИЙ, АМЕРИЦИЙ, КЮРИЙ, БЕРКЛИЙ, КАЛИФОРНИЙ, ЭЙНШТЕЙНИЙ, ФЕРМИЙ, МЕНДЕЛЕВИЙ, НОБЕЛИЙ И ЛОУРЕНСИЙ (103).… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • АКТИНОИДЫ — (от актиний и греч. eidos вид) (актиниды) семейство радиоакт. хим. элементов с ат. номерами 90 103, расположенных в 7 периоде периодич. системы элементов за актинием и относящихся, как и актиний, к III группе. Первые три А. Th, Ра и U встречаются …   Физическая энциклопедия

  • АКТИНОИДЫ — сем. из 14 элементов 7 го периода периодической системы, следующих за актинием (порядковые номера 90 103) и входящих в III гр. Для большинства из них характерно основное валентное состояние 3. Все изотопы А. радиоактивны. Среди них практическое… …   Геологическая энциклопедия

  • Актиноиды — АКТИНОИДЫ, семейство из 14 радиоактивных химических элементов III группа 7 го периода периодической системы с атомными номерами 90 103, следующие за актинием: торий Th, протактиний Pa, уран U, нептуний Np, плутоний Pu, америций Am, кюрий Cm,… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • АКТИНОИДЫ — (актиниды) 14 радиоактивных химических элементов, следующих в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева за актинием; близки по строению электронных оболочек (см.), хим. и физ. свойствам за счет заполнения не внешних f подуровней;… …   Большая политехническая энциклопедия

  • актиноиды — ам; мн. (ед. актиноид, а; м.). Группа из четырнадцати химических элементов; радиоактивные металлы, сходные по химическим свойствам и физическому строению с актинием; актиниды. ◁ Актиноидный, ая, ое. * * * актиноиды (актиниды), семейство из… …   Энциклопедический словарь

  • актиноиды — актиниды (актиний + гр. eidos вид) 14 радиоактивных хим. элементов, следующих в периодической системе элементов Менделеева за актинием; близки по строению атомов и хим. свойствам; большинство из актиноидов получены искусственно; изотопы урана в …   Словарь иностранных слов русского языка

Книги

Другие книги по запросу «АКТИНОИДЫ» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.