Que sont les actinides?

Les actinides sont le nom collectif donné aux éléments 90-103 dans le tableau périodique, comprenant le thorium, le protacinium, l'uranium, le neptunium, le plutonium, l'amérique, le curium, le berkelium, le californium, l'einsteinium, le fermium, le mendedelium, le nobelium et le lawrencium.L'actinium d'élément, le numéro 89 atomique, après quoi le groupe est nommé, n'est pas mdash;STRICMENT SPEAUX MDASH;lui-même l'un des actinides, mais il est souvent inclus avec eux.Comme pour tous les éléments plus lourds que le plomb, aucune des séries d'actinides n'a d'isotopes stables et tous sont donc radioactifs, subissant généralement une décroissance alpha dans d'autres éléments.L'uranium et le thorium se produisent naturellement, ainsi que des traces d'actinium, de protacinium, de plutonium et de néptunium.Les éléments restants n'ont jamais été observés dans la nature, mais ont été fabriqués en très petites quantités dans les accélérateurs de particules.

L'uranium et le thorium ont de longues demi-vies et ont été présents dans la Terre en quantités significatives depuis sa formation.On pense qu'une grande partie de la chaleur dans le noyau terrestre, qui entraîne la tectonique et le volcanisme des plaques, est due à la décroissance radioactive de ces éléments.Le plutonium-244 isotope a une demi-vie relativement longue et les traces du plutonium d'origine de la Terre survivent toujours;Cependant, la plupart des plutonium dans l'environnement proviennent des réacteurs nucléaires et des tests d'armes nucléaires.L'actinium, la protacinium et le néptunium naturels, ont des demi-vies beaucoup plus courtes, de sorte que toutes les quantités de ces éléments qui étaient présentes lors de la formation de la terre auraient longtemps été décomposées en d'autres éléments.Actinium, protacinium et neptunium se forment à travers les processus nucléaires associés à la désintégration des isotopes de l'uranium.

Comme les éléments de lanthanure, les actinides occupent un bloc séparé du tableau périodique principal, comme il est généralement représenté, en raison de leurs configurations d'électrons.Dans ces deux blocs, la sous-coquille d'électrons la plus externe a été occupée devant une sous-coquille antérieure, en raison de ce dernier ayant un niveau d'énergie plus élevé, et c'est le nombre d'électrons dans cette sous-coquille qui différencie les éléments les uns des autres.Pour les lanthanides, c'est la sous-coquille 4F qui est importante, et pour les actinides, la sous-coquille 5F.Ces éléments sont également connus sous le nom d'éléments du bloc F.La sous-coquille la plus externe est la même pour tous les éléments de chaque bloc, à l'exception de Lawrencium, qui diffère de l'élément précédent non pas dans la sous-coquille 5F, mais en ayant une sous-coquille 7p supplémentaire contenant un électron.

La chimie d'actinide est régie par le faitque les électrons de valence, qui peuvent se lier avec d'autres atomes, ne se limitent pas à la sous-coquille la plus externe, donnant un nombre variable d'états d'oxydation parmi ces éléments.Par exemple, le plutonium peut avoir des états d'oxydation de +3 à +7.Tous les éléments sont chimiquement réactifs et s'oxydent rapidement dans l'air, devançant une couche d'oxyde.La réactivité augmente avec le poids atomique au sein du groupe;Cependant, l'étude des propriétés chimiques de certains des membres plus lourds est difficile en raison de leur radioactivité intense et de leurs demi-vies très courtes.

Les isotopes d'actinide à plus long terme ont trouvé une variété d'utilisations.Le thorium est utilisé depuis la fin du 19e siècle dans la production de manteaux de gaz.La capacité de certains isotopes d'uranium et de plutonium à subir une fission nucléaire a conduit à leur utilisation dans les réacteurs nucléaires et les armes nucléaires, et le plutonium a également été utilisé comme source de puissance de longue durée pour les sondes spatiales.L'Amérique est utilisée dans les détecteurs de fumée.