Τι είναι τα ακτινίδια;

Το ακτινίδιο είναι το συλλογικό όνομα που δίνεται στα στοιχεία 90-103 στον περιοδικό πίνακα, που περιλαμβάνει θόριο, πρωτακτίνιο, ουράνιο, Neptunium, Plutonium, Americium, Curium, Berkelium, Californium, Einsteinium, Fermium, Mendelevium, Nobelium και Lawrencium.Το στοιχείο ακτίνιο, ατομικός αριθμός 89, μετά το οποίο ονομάζεται η ομάδα, δεν είναι mdash;αυστηρά μιλώντας mdash;το ίδιο ένα από τα ακτινίδια, αλλά συχνά περιλαμβάνεται μαζί τους.Όπως συμβαίνει με όλα τα στοιχεία βαρύτερα από το μόλυβδο, καμία από τις σειρές ακτινιδίου δεν έχει σταθερά ισότοπα και όλα είναι ραδιενεργά, γενικά υποβάλλονται σε αποσύνθεση άλφα σε άλλα στοιχεία.Το ουράνιο και το θόριο εμφανίζονται φυσικά, μαζί με ίχνη ακτίνης, πρωτακτίνου, πλουτωνίου και νεφουνίου.Τα υπόλοιπα στοιχεία δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ στη φύση, αλλά έχουν κατασκευαστεί σε εξαιρετικά μικρές ποσότητες σε επιταχυντές σωματιδίων. Το ουράνιο και το θόριο έχουν μεγάλες ημιζωές και υπήρξαν στη γη σε σημαντικές ποσότητες από τον σχηματισμό του.Θεωρείται ότι μεγάλο μέρος της θερμότητας στον πυρήνα της Γης, ο οποίος οδηγεί την τεκτονική πλάκας και τον ηφαιστειακό, οφείλεται στη ραδιενεργή αποσύνθεση αυτών των στοιχείων.Το ισότοπο Plutonium-244 έχει σχετικά μεγάλο χρόνο ημιζωής και ίχνη του αρχικού πλουτώνιου της Γης εξακολουθούν να επιβιώνουν.Ωστόσο, το μεγαλύτερο μέρος του πλουτωνίου στο περιβάλλον προέρχεται από πυρηνικούς αντιδραστήρες και δοκιμές πυρηνικών όπλων.Φυσικά, το ακτίνιο, το protactinium και το neptunium έχουν πολύ μικρότερες ημιζωές, επομένως τυχόν ποσότητες αυτών των στοιχείων που υπήρχαν όταν σχηματίστηκε η γη, θα είχαν αποσυντεθεί εδώ και πολύ καιρό σε άλλα στοιχεία.Το ακτίνιο, το πρωτακτίνιο και το νεφτώνιο σχηματίζονται μέσω πυρηνικών διεργασιών που σχετίζονται με την αποσύνθεση των ισοτόπων ουρανίου.Και στα δύο αυτά μπλοκ, το εξώτατο υποπεριοχή ηλεκτρονίων έχει καταληφθεί πριν από μια προηγούμενη υποεπεξεργασία, λόγω του τελευταίου που έχει υψηλότερο επίπεδο ενέργειας και είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων σε αυτό το subshell που διαφοροποιεί τα στοιχεία από το άλλο.Για τα λανθανίδια, είναι το 4F υποεπίπεδο που είναι σημαντικό, και για τους ακτινίδια, το 5F subshell.Αυτά τα στοιχεία είναι επίσης γνωστά ως στοιχεία F-block.Το εξώτατο subshell είναι το ίδιο για όλα τα στοιχεία μέσα σε κάθε μπλοκ, εκτός από το Lawrencium, το οποίο διαφέρει από το προηγούμενο στοιχείο όχι στο 5f subshell, αλλά έχοντας επιπλέον 7p subshell που περιέχει ένα ηλεκτρόνιο.Ότι τα ηλεκτρόνια σθένους, τα οποία μπορούν να συνδεθούν με άλλα άτομα, δεν περιορίζονται στην εξώταση υπο -σχηματισμό, δίνοντας έναν μεταβλητό αριθμό καταστάσεων οξείδωσης μεταξύ αυτών των στοιχείων.Για παράδειγμα, το πλουτώνιο μπορεί να έχει καταστάσεις οξείδωσης από +3 έως +7.Όλα τα στοιχεία είναι χημικά αντιδραστικά και οξειδώνονται γρήγορα στον αέρα, καθιστώντας επικαλυμμένα με ένα στρώμα οξειδίου.Η αντιδραστικότητα αυξάνεται με ατομικό βάρος εντός της ομάδας.Ωστόσο, η διερεύνηση των χημικών ιδιοτήτων ορισμένων από τα βαρύτερα μέλη είναι δύσκολη λόγω της έντονης ραδιενέργειας τους και των πολύ μικρών ημίσεων.Το θόριο έχει χρησιμοποιηθεί από τα τέλη του 19ου αιώνα στην παραγωγή μανδύα αερίου.Η ικανότητα ορισμένων ισοτόπων ουρανίου και πλουτωνίου να υποβληθεί σε πυρηνική σχάση έχει οδηγήσει στη χρήση τους σε πυρηνικούς αντιδραστήρες και πυρηνικά όπλα και το πλουτώνιο έχει επίσης χρησιμοποιηθεί ως μακροχρόνια πηγή ενέργειας για τους ανιχνευτές χώρου.Το Americium χρησιμοποιείται σε ανιχνευτές καπνού.