Actínidos

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Actínidos en la tabla periódica
Hidrógeno (otro no metal)
El helio (gas noble)
Litio (metal alcalino)
Berilio (metal alcalino térreo)
Boro (metaloide)
Carbono (otro no metal)
Nitrógeno (otro no metal)
Oxígeno (otro no metal)
Flúor (halógeno)
Neon (gas noble)
Sodio (metal alcalino)
Magnesio (metales alcalinotérreos)
Aluminio (post-metal de transición)
Silicio (metaloide)
Fósforo (otro no metal)
Azufre (otro no metal)
Cloro (halógeno)
El argón (gas noble)
De potasio (metal alcalino)
Calcio (metal alcalino térreo)
Escandio (metal de transición)
Titanio (metal de transición)
Vanadio (metal de transición)
Cromo (metal de transición)
Manganeso (metal de transición)
Hierro (metal de transición)
Cobalto (metal de transición)
Níquel (metal de transición)
Cobre (metal de transición)
Zinc (metal de transición)
Galio (post-metal de transición)
Germanio (metaloide)
El arsénico (metaloide)
Selenio (otro no metal)
Bromo (halógeno)
Krypton (gas noble)
Rubidio (metal alcalino)
Estroncio (metal alcalino térreo)
Itrio (metal de transición)
Circonio (metal de transición)
Niobio (metal de transición)
Molibdeno (metal de transición)
Tecnecio (metal de transición)
Rutenio (metal de transición)
Rodio (metal de transición)
Paladio (metal de transición)
Silver (metal de transición)
Cadmio (metal de transición)
El indio (post-metal de transición)
Estaño (post-metal de transición)
Antimonio (metaloide)
Telurio (metaloide)
Yodo (halógeno)
Xenon (gas noble)
Cesio (metal alcalino)
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Cerio (lantanoide)
Praseodimio (lantanoide)
Neodimio (lantanoide)
Prometio (lantanoide)
Samario (lantanoide)
Europio (lantanoide)
Gadolinio (lantanoide)
Terbio (lantanoide)
Disprosio (lantanoide)
Holmium (lantanoide)
Erbio (lantanoide)
Tulio (lantanoide)
Iterbio (lantanoide)
Lutecio (lantanoide)
Hafnio (metal de transición)
Tantalio (metal de transición)
Tungsteno (metal de transición)
Renio (metal de transición)
Osmio (metal de transición)
Iridium (metal de transición)
Platinum (metal de transición)
Gold (metal de transición)
Mercurio (metal de transición)
Talio (post-metal de transición)
El plomo (post-metal de transición)
Bismuto (post-metal de transición)
Polonio (post-metal de transición)
El astato (halógeno)
El radón (gas noble)
Francio (metal alcalino)
Radium (metal alcalino térreo)
Actinio (actinoide)
Torio (actinoide)
Protactinium (actinoide)
Uranio (actinoide)
El neptunio (actinoide)
Plutonio (actinoide)
El americio (actinoide)
Curium (actinoide)
Berkelium (actinoide)
Californio (actinoide)
Einsteinio (actinoide)
Fermio (actinoide)
Mendelevio (actinoide)
Nobelio (actinoide)
Lawrencium (actinoide)
Rutherfordium (metal de transición)
Dubnium (metal de transición)
Seaborgium (metal de transición)
Bohrium (metal de transición)
Hassium (metal de transición)
Meitnerium (propiedades químicas desconocidas)
Darmstadtium (propiedades químicas desconocidas)
Roentgenium (propiedades químicas desconocidas)
Copernicium (metal de transición)
Ununtrium (propiedades químicas desconocidas)
Flerovium (propiedades químicas desconocidas)
Ununpentium (propiedades químicas desconocidas)
Livermorium (propiedades químicas desconocidas)
Ununseptium (propiedades químicas desconocidas)
Ununoctium (propiedades químicas desconocidas)

El actínidos o actinoide ( nomenclatura IUPAC ) serie abarca los 15 metálicos elementos químicos con números atómicos 89 a 103, actinio través lawrencium . [2] [3] [4] [5]

La serie de los actínidos deriva su nombre del grupo Elemento 3 del actinio. Todos menos uno de los actínidos son de bloque f- elementos, correspondientes al llenado de la 5f capa de electrones ; lawrencium, un bloque d elemento, también se considera un actínido. En comparación con los lantánidos , también en su mayoría del bloque f- elementos, los actínidos mostrar mucho más variable valencia .

89
Corriente alterna
90
Th
91
Papá
92
U
93
Np
94
Pu
95
Soy
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Maryland
102
No
103
Lr

De los actínidos, primordial torio y uranio producen de forma natural en cantidades sustanciales y pequeñas cantidades de persistencia natural de plutonio también se han identificado. La desintegración radiactiva del uranio produce cantidades transitorios de actinio y protactinio , y los átomos de neptunio , americio , curio , berkelio y californio en ocasiones se produce a partir de transmutación reacciones en minerales de uranio . Los otros actínidos son puramente elementos sintéticos . [2] [6] las pruebas de armas nucleares se han publicado al menos seis actínidos pesados ​​que el plutonio en el medio ambiente , el análisis de los restos de un 1952 bomba de hidrógeno explosión mostró la presencia de americio, curio, el berkelio, el californio , einstenio y fermio . [7]

Todos los actínidos son radiactivos y liberación de energía en la desintegración radiactiva; natural de uranio y torio, y el plutonio producido sintéticamente los actínidos son más abundantes en la Tierra. Estos se utilizan en los reactores nucleares y armas nucleares . Uranio y torio también tienen diversos usos actuales o históricos, y americio se utiliza en las cámaras de ionización de la mayoría de los modernos detectores de humo .

En las presentaciones de la tabla periódica , los lantánidos y actínidos los habitualmente muestran como dos filas adicionales por debajo del cuerpo principal de la tabla, [2] con marcadores de posición o bien un elemento seleccionado único de cada serie (ya sea lantano o lutecio , y ya sea actinio o lawrencium , respectivamente) se muestra en una sola celda de la tabla principal, entre bario y hafnio , y el radio y rutherfordio , respectivamente. Esta convención es una cuestión de estética y sentido práctico formato, rara vez se utiliza una variedad con formato tabla periódica inserta la serie de los lantánidos y actínidos en sus lugares apropiados, como parte de las filas sexto y séptimo de la tabla (períodos).

Contenido

[ editar ] Descubrimiento, el aislamiento y síntesis

Síntesis de los elementos transuránicos [8] [9]
Elemento Año Método
Neptunio 1940 Bombardeo 238 U por neutrones
Plutonio 1941 Bombardeo 238 U por deuterones
Americio 1944 Bombardeo 239 Pu con neutrones
Curio 1944 Bombardeo 239 Pu con partículas α-
Berkelio 1949 Bombardeo 241 Am por α-partículas
Californio 1950 Bombardeo de 242 cm por α-partículas
Einsteinio 1952 Como producto de la explosión nuclear
Fermio 1952 Como producto de la explosión nuclear
Mendelevio 1955 Bombardeo 253 Es por α-partículas
Nobelio 1965 Bombardeo 243 Am por 15 N
o 238 U con α-partículas
Lawrencium 1961-1971 Bombardeo 252 Cf. por 10 B o B 11
y de 243 Am con 18 O

Al igual que los lantánidos , los actínidos forman una familia de elementos con propiedades similares. Dentro de los actínidos, hay dos grupos que se solapan: los elementos transuránicos , que siguen uranio en la tabla periódica -y elementos transplutónicos , que siguen plutonio. En comparación con los lantánidos, que (excepto para el prometio ) se encuentran en la naturaleza en cantidades apreciables, la mayoría de los actínidos son raros. Los actínidos más abundantes, o fáciles de sintetizar son el uranio y el torio, seguido de plutonio, americio, actinio, protactinio y neptunio. [10]

La existencia de elementos transuránicos fue sugerido por Enrico Fermi sobre la base de sus experimentos en 1934. [11] [12] Sin embargo, a pesar de que cuatro actínidos se conocían en ese momento, no se ha entendido todavía que formaban una familia similar a los lantánidos. La opinión predominante que dominó las primeras investigaciones en transuránicos era que eran elementos regulares en el séptimo período, con protactinio torio y uranio correspondiente al período del 6 al hafnio , tantalio y tungsteno , respectivamente. Síntesis de los elementos transuránicos gradualmente socavado este punto de vista. En 1944 una observación que curio no exhiben estados de oxidación por encima de 4 (mientras que su vecino supone sexto período, platino , puede alcanzar el estado de oxidación de 7) se le solicite Glenn Seaborg para formular una llamada "hipótesis de actínidos". Los estudios de los actínidos conocidas y descubrimientos de nuevos elementos transuránicos proporcionado más datos en apoyo de este punto de vista, pero la frase "hipótesis de actínidos" (lo que implica que "hipótesis" es algo que no se ha demostrado de manera decisiva) se mantuvo en uso por científicos a través de finales de 1950. [13] [14]

En la actualidad, existen dos métodos principales de la producción de isótopos de elementos transplutónicos: irradiación de los elementos más ligeros, ya sea con neutrones o partículas cargadas aceleradas. El primer método es más importante para aplicaciones, como la irradiación con neutrones sólo utilizando reactores nucleares permite la producción de cantidades considerables de actínidos sintéticos, sin embargo, se limita a elementos relativamente ligeras. La ventaja del segundo método es que los elementos más pesados ​​que el plutonio, así como los isótopos de neutrones deficientes, se puede conseguir, que no se forman durante la irradiación de neutrones. [15]

En 1962-1966, hubo intentos de los Estados Unidos para producir isótopos transplutónicos utilizando una serie de seis explosiones nucleares subterráneas . Pequeñas muestras de roca fueron extraídos de la zona de la explosión inmediatamente después de la prueba para estudiar los productos de la explosión, pero no los isótopos con número de masa mayor que 257 podría ser detectada, a pesar de las predicciones de que tales isótopos tendría relativamente largas vidas medias de α-caries . Esta inobservation se atribuyó a la fisión espontánea debido a la gran velocidad de los productos y para otros canales de decaimiento, tales como la emisión de neutrones y la fisión nuclear . [16]

[ editar ] Desde actinio a neptunio

Enrico Fermi sugiere la existencia de elementos transuránicos en 1934.

El uranio y el torio son los actínidos primero descubiertos . El uranio fue identificado en 1789 por el químico alemán Martin Heinrich Klaproth en pechblenda mineral. Él lo nombró después de que el planeta Urano , [6] que había sido descubierto tan sólo ocho años antes. Klaproth fue capaz de precipitar un compuesto amarillo (probablemente diuranato sódico ) por disolución de pechblenda en ácido nítrico y la neutralización de la solución con hidróxido de sodio . Él entonces se reduce el polvo amarillo obtenido con carbón vegetal y se extrae una sustancia negro que él confundió con metal. [17] Sólo 60 años después, el científico francés Eugène-Melchior Peligot lo identificó con óxido de uranio. También aisló la primera muestra de uranio metálico al calentar tetracloruro de uranio con potasio . [18] La masa atómica de uranio se calculó como 120, pero Dmitri Mendeleev en 1872 se corrigió a 240 con sus leyes periodicidad. Este valor fue confirmada experimentalmente en 1882 por K. Zimmerman. [19] [20]

Óxido de torio fue descubierto por Friedrich Wöhler en el mineral, que se encuentra en Noruega (1827). [21] Jöns Jacob Berzelius caracterizado este material en mayor detalle en 1828. Por reducción del tetracloruro de torio con el potasio, aisló el metal y lo llamó torio tras el dios nórdico del trueno y el relámpago Thor . [22] [23] El método de aislamiento se utilizó la misma tarde por Peligot de uranio. [6]

Actinio fue descubierto en 1899 por André-Louis Debierne , un asistente de Marie Curie , en los residuos de pechblenda queda después de la extracción del radio y el polonio. Describió la sustancia (en 1899) como similar a titanio [24] y (en 1900) como similar al torio. [25] El descubrimiento de actinio por Debierne fue interrogado sin embargo en el año 1971 [26] y 2000, [27] argumentando que Debierne de publicaciones en 1904 contradice su anterior trabajo de 1899-1900. El nombre de actinio palabra viene del griego Aktis, aktinos (ακτίς, ακτίνος), que significa rayo o rayo. Este metal se descubrió no por su propia radiación sino por la radiación de los productos hija. [28] [29] Debido a la estrecha similitud de actinio y lantano y baja abundancia, actinio puro sólo podría ser producido en 1950. El actínidos término fue introducido probablemente por Víctor Goldschmidt en 1937. [30] [31]

Protactinium se aisló posiblemente en 1900 por William Crookes . [32] Fue identificado por primera vez en 1913, cuando Kasimir Fajans y Oswald Helmuth Göhring se encontró con el isótopo de corta duración 234m Pa (vida media de 1,17 minutos) durante sus estudios de la decadencia 238 U . Llamaron a la brevium nuevo elemento (de brevis latinas que significan breve), [33] [34] el nombre fue cambiado a protoactinium (del griego πρῶτος + ἀκτίς que significa "elemento de primer rayo") en el año 1918 cuando dos grupos de científicos, liderado por Otto Hahn y Lise Meitner de Alemania y Frederick Soddy y John Cranston de Gran Bretaña, descubrió independientemente 231 Pa. El nombre fue acortado a Protactinium en 1949. Este elemento se caracterizó poco hasta 1960, cuando AG Maddock y compañeros de trabajo en el Reino Unido produce 130 gramos de protactinio de 60 toneladas de residuos que quedan después de la extracción de uranio a partir de su mineral. [35]

El neptunio (llamado así por el planeta Neptuno , el siguiente planeta fuera de Urano, tras lo cual fue nombrado uranio) fue descubierto por Edwin McMillan y Philip H. Abelson en 1940 en Berkeley, California. [36] Se produjo el isótopo 239 Np (half- vida 2,4 días) mediante el bombardeo de uranio con neutrones lentos. [35] Fue el primer elemento transuránicos producidos sintéticamente. [37]

[ editar ] El plutonio y, sobre

Glenn T. Seaborg y su grupo en la Universidad de California en Berkeley sintetizado Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No y el elemento 106, que más tarde fue nombrado seaborgio en su honor mientras él todavía estaba vivo. También sintetizado más de 100 isótopos atómicos actínidos.

Elementos transuránicos no se producen en cantidades importantes en la naturaleza y se encuentran comúnmente sintetizan a través de reacciones nucleares llevados a cabo con reactores nucleares. Por ejemplo, bajo irradiación con neutrones del reactor, uranio-238 parcialmente se convierte en plutonio-239 :

\ Mathrm {{} ^ {238} _ {92} + {U} ​​{1} {0} \ n \ xrightarrow \ \ {} ^ {239} _ {92} U \ \ xrightarrow [23,5 \ min] {\ beta ^ -} \ {} ^ {239} _ {93} Np \ \ xrightarrow [2,3 \ día] {\ beta ^ -} \ {} ^ {239} _ {94} Pu \ \ xrightarrow [2,4 \ cdot 10 ^ 4 \ años] {\ alpha}}

De esta manera, Enrico Fermi con colaboradores, utilizando la primera reactor nuclear Chicago Pile-1 , obtenido cantidades significativas de plutonio-239, que luego fueron usados ​​en armas nucleares . [38]

Actínidos con los números más altos de masas se sintetizan mediante el bombardeo de uranio, plutonio, curio y californio con iones de nitrógeno, oxígeno, carbono, neón o de boro en un acelerador de partículas . Por lo tanto, nobelio fue producido por el bombardeo de uranio-238 con neón-22 como

~ \ Mathrm {{} _ {92} ^ ~ {238} {} + {U} ​​_ {10} ^ {22} {} Ne \ longrightarrow {} _ {102} {256} {} {} No 4 _0 ^ {1} n} .

Primeros isótopos de elementos transplutónicos, americio-241 y 242-curio , fueron sintetizados en 1944 por Glenn T. Seaborg, Ralph A. James y Albert Ghiorso . [39] Curium-242 se obtuvo mediante el bombardeo de plutonio-239 con 32-α MeV -partículas

~ \ Mathrm {{} _ {~ 94} ^ {239} {} Pu + {} _2 ^ 4 {} El \ longrightarrow {} _ {~ 96} ^ {242} {} Cm + {} _0 ^ 1 {} n } .

El americio-241 y isótopos del curio-242 también se produce irradiando plutonio en un reactor nuclear. Este último elemento fue nombrado después de Marie Curie y su marido Pierre , que se caracterizan por el descubrimiento del radio y por su trabajo en la radiactividad . [40]

Bombardeo de curio-242 con α-partículas resultó en un isótopo del californio 245 Cf (1950), y un procedimiento similar producido en 1949 berkelio-243 de americio-241. [41] Los nuevos elementos fueron nombrados después de Berkeley, California , por analogía con su lantánidos homólogo terbio , que fue nombrado después de la aldea de Ytterby en Suecia. [42]

En 1945, BB Cunningham obtuvo el compuesto químico a granel primero de un elemento transplutónicos, hidróxido de saber americio. [43] Durante los próximos tres o cuatro años, cantidades de miligramos de cantidades americio y curio microgramos de que la producción se acumularon permitido de isótopos de berkelio ( Thomson, 1949) [44] [45] y el californio (Thomson, 1950). [46] [47] [48] cantidades considerables de estos elementos sólo se produjeron en 1958 (Burris B. Cunningham y Stanley G. Thomson), [ 49] y el compuesto californio primero (0,3 g de CfOCl) sólo se obtuvo en 1960 por BB Cunningham y Wallmann JC). [50]

Einsteinio y fermio se identificaron en 1952-1953 en las consecuencias de la " Ivy Mike "prueba nuclear (1 de noviembre de 1952), la primera prueba exitosa de una bomba de hidrógeno. Exposición instantánea de uranio-238 a un flujo de neutrones de gran resultante de la explosión producida isótopos pesados ​​de uranio, incluyendo el uranio-253 y uranio 255-, y su β-decaimiento dio einstenio-253 y 255-fermio . El descubrimiento de los elementos nuevos y los nuevos datos sobre la captura de neutrones se mantuvieron inicialmente en secreto a las órdenes de los militares de EE.UU. hasta 1955 debido a la Guerra Fría las tensiones. [51] [52] Sin embargo, el equipo de Berkeley fueron capaces de preparar einstenio y fermio por medios civiles, a través del bombardeo de neutrones de plutonio-239, y publicó esta obra en 1954 con la advertencia de que no eran los primeros estudios que se habían llevado a cabo sobre los elementos. [53] [54] Los "Ivy Mike" estudios fueron desclasificados y publicados en 1955. [51] Los primeros significativas (submicrograms) los importes de einstenio fueron producidos en 1961 por Cunningham y sus colegas, pero esto no se ha hecho para fermio todavía. [55]

El primer isótopo de mendelevio, 256 Md (vida media de 87 min), se sintetizó por Albert Ghiorso, Glenn T. Seaborg, Gregory R. Choppin, Bernard G. Harvey y Stanley G. Thompson cuando bombardearon Es un objetivo 253 con alfa partículas en el 60-pulgadas ciclotrón de radiación Berkeley Laboratory , este fue el primer isótopo de cualquier elemento que se sintetiza un átomo a la vez. [56]

Hubo varios intentos de obtener isótopos de nobelio por el sueco (1957) y América (1958) los grupos, pero los resultados fiables primera fue la síntesis de 256 No por el grupo ruso ( Georgy Flyorov et al.) en 1965, como se reconoce por la IUPAC en 1992. En sus experimentos, Flyorov et al. Bombardeó uranio-238 con el neón-22. [8]

En 1961, Ghiorso et al. Obtuvo el primer isótopo de lawrencium por irradiación de californio (la mayoría de californio-252 ) con boro-10 y 11-boro iones. [8] El número de masa de este isótopo no se ha establecido claramente (posiblemente 258 o 259 ) en el momento. En 1965, 256 Lr fueron sintetizados por Flyorov et al. desde 243 Am y O 18 . Así, la IUPAC reconoció los equipos de física nuclear en Dubna y Berkeley como co-descubridores de lawrencium.

[ editar ] Isótopos

Actínidos tienen desde 89 hasta 103 protones y tienen generalmente 117 a 159 neutrones.

Treinta y una isótopos del actinio y ocho excitados estados isoméricos de algunos de sus nucleidos fueron identificados en 2010. [57] Tres isótopos, 225 Ac , Ac 227 y 228 AC , se encuentra en la naturaleza y los otros fueron producidos en el laboratorio, y sólo los tres isótopos naturales se utilizan en aplicaciones. Actinio-225 es un miembro de radiactivas serie neptunio , [61] que fue descubierto por primera vez en 1947 como un producto de la fisión del uranio-233 , es un α-emisor con una vida media de 10 días. Actinio-225 es menos disponible de actinio-228, pero es más prometedor en aplicaciones de radiotrazadores. [29] actinio-227 (vida media de 21,77 años) se produce en todos los minerales de uranio, pero en pequeñas cantidades. Un gramo de uranio (en equilibrio radiactivo) contiene sólo 2 x 10 -10 gramo de 227 Ac. [29] [57] actinio-228 es un miembro de la serie del torio radioactivo formado por la descomposición de 228 Ra ; [61] es un β - emisor con una vida media de 6,15 horas. En una tonelada de torio hay 5 × 10 -8 gramo de 228 Ac. Fue descubierta por Otto Hahn en 1906. [29]

Veinte nueve isótopos de protactinio se conocen con números de masa 212-240 [57] , así como tres excitados estados isoméricos . Sólo 231 Pa y 234 Pa se han encontrado en la naturaleza. Todos los isótopos tienen una vida útil corta, a excepción de protactinio-231 (vida media de 32.760 años). Los isótopos más importantes son 231 Pa y 233 Pa , que es un producto intermedio en la obtención de uranio-233 y es la más asequible entre los isótopos artificiales de protactinio. 233 Pa tiene conveniente vida media y la energía de la radiación γ- , y por lo tanto se utilizó en la mayoría de los estudios de la química protactinio. Protactinio-233 es un β-emisor con una vida media de 26,97 días. [57] [62]

El uranio tiene el mayor número (25) de ambos naturales y sintéticos isótopos . Ellos tienen números de masa de 217-242, [58] y tres de ellos, 234 U , 235 U y U 238, están presentes en cantidades apreciables en la naturaleza. Entre otros, el más importante es 233 U, que es un producto final de transformaciones de 232 Th irradiado por neutrones lentos. 233 U tiene una eficiencia muy superior por fisión de baja energía (térmica) neutrones, por ejemplo, en comparación con 235 U. La mayoría de los estudios de la química del uranio se llevaron a cabo en uranio-238 debido a su larga vida media de 4,4 × 10 9 años. [63]

Hay 19 isótopos del neptunio con números de masa 225 a 244, [58] que son altamente radiactivos. El más popular entre los científicos tienen una larga vida 237 Np (t ½ = 2,20 × 10 6 años) y de corta duración Np-239, 238 Np (t ½ ~ 2 días). [37]

Dieciséis isótopos de americio se conocen con números de masa 232 a 248. [58] Los más importantes son 241 AM y AM 243, que son emisores alfa, y también emiten suave, pero intensa rayos γ, ambos de ellos se pueden obtener en una forma isotópicamente puro. Propiedades químicas del americio se estudiaron en primer lugar con 241 Am, pero más tarde cambió a 243 Am, que es casi 20 veces menos radiactivo. La desventaja de 243 Am es la producción de la corta duración hija isótopo 239 Np, que tiene que ser considerado en el análisis de datos. [64]

Entre 19 isótopos del curio , [58] el más accesible es 242 cm y 244, que son los emisores α, pero con una vida útil mucho más corta que los isótopos de americio. Estos isótopos casi no emiten radiación γ-, sino que sufren fisión espontánea asociada con la emisión de neutrones. Más isótopos de larga vida de curio (Cm 245-248, todos los emisores α-) se formó como una mezcla durante la irradiación de neutrones de plutonio o americio. Tras la irradiación corta, esta mezcla está dominado por el curio-246 y, a continuación curio-248 comienza a acumularse. Ambos de estos isótopos, especialmente 248 cm, tienen una vida media más prolongada (3,48 × 10 5 años) y son mucho más convenientes para llevar a cabo la investigación química de 242 cm y 244, sino que también tienen una tasa bastante alta de fisión espontánea . 247 Cm tiene la más larga vida entre los isótopos del curio (1,56 × 10 7 años), pero no se forma en grandes cantidades debido a la fuerte fisión inducida por neutrones térmicos.

Catorce isótopos de berkelio se identificaron con números de masa 238-252. [58] Sólo 249 Bk está disponible en grandes cantidades, tiene un relativamente corta vida media de 330 días y emite principalmente suave β-partículas , que son inconvenientes para la detección. Su radiación alfa es más bien débil (1,45 × 10 -3% con respecto a β-radiación), pero a veces se usa para detectar este isótopo. 247 Bk es un emisor alfa con una vida media larga de 1.380 años, pero es lo difíciles de obtener en cantidades apreciables;. no está formado en la irradiación de neutrones de plutonio a causa de la β-estabilidad de isótopos de isótopos del curio con número de masa por debajo de 248 [64]

Los isótopos del californio con números de masa 237-256 se forman en los reactores nucleares; [58] californio-253 es un β-emisor y el resto son α-emisores. Los isótopos con números pares de masas (250 Cf, 252 CF y CF 254) tienen una alta tasa de fisión espontánea, especialmente 254 Cf de que decae 99,7% por fisión espontánea. Californio-249 tiene una larga vida media relativamente (352 años), la fisión espontánea débil y fuerte γ-emisión que facilita su identificación. 249 Cf no se forma en grandes cantidades en un reactor nuclear debido a la lenta β-decaimiento de la matriz isótopo 249 Bk y una gran sección transversal de la interacción con neutrones, pero puede ser acumulada en la forma isotópicamente puro como el producto de β-decaimiento de (pre-seleccionado) 249 Bk. Californio producido por el reactor de irradiación de plutonio se compone principalmente de CF y CF 250 252, siendo esta última predominante para fluencias de neutrones de gran tamaño, y su estudio se ve dificultado por la fuerte radiación de neutrones. [65]

Las propiedades de algunos pares transplutónicos isótopos [66]
Padre
isótopo
t ½ Hija
isótopo
t ½ Tiempo necesario para establecer
equilibrio radiactivo
243 Am 7370 años 239 Np 2,35 días 47,3 días
245 cm 8265 años 241 Pu 14 años 129 años
247 Cm 1,64 × 10 7 años 243 Pu 4,95 horas 7,2 días
254 Es 270 días 250 Bk 3,2 horas 35,2 horas
255 Es 39,8 días 255 Fm 22 horas 5 días
257 Fm 79 días 253 Cf. 17,6 días 49 días

Entre los 16 conocidos isótopos de einstenio con números de masa 241 a 257 [58] el más asequible es 253 Es. Se trata de una α-emisor con una vida media de 20,47 días, una relativamente débil tasa de γ-emisión y pequeñas fisión espontánea en comparación con los isótopos de californio. Irradiación de neutrones prolongada también produce una larga vida isótopo 254 Es (t ½ = 275,5 días). [65]

Diecinueve isótopos de fermio se conocen con números de masa de 242-260. 254 Fm, 255 de FM y FM 256 son α-emisores con una corta vida media (horas), que pueden ser aislados en cantidades significativas. 257 Fm (t ½ = 100 días) se puede acumular en la irradiación prolongada y fuerte. Todos estos isótopos se caracterizan por altas tasas de fisión espontánea. [65] [67]

Entre las 15 conocidas isótopos de mendelevio (números de masa 245 a 260), [58] el más estudiado es 256 Md, que principalmente se desintegra a través de la captura de electrones (α-radiación es ≈ 10%) con la vida media de 77 minutos . Otro emisor alfa, 258 Md, tiene una vida media de 53 días. Ambos estos isótopos se producen a partir einstenio rara (253 Es y Es 255 respectivamente), que limita su por lo que su disponibilidad. [57]

Larga vida isótopos de nobelio y isótopos de lawrencium (y de elementos más pesados) tienen relativamente pequeñas vidas medias. Para nobelio 11 isótopos son conocidos con números de masa 250-260 y 262. Propiedades químicas del nobelio y lawrencium se estudiaron con 255 n (t ½ = 3 min) y 256 Lr (t ½ = 35 s). El de más larga vida nobelio isótopo 259 No tiene una vida media de 1,5 horas. [57]

[ editar ] Distribución en la naturaleza

Mineral de uranio bruto

Torio y el uranio son los actínidos más abundantes en la naturaleza, con las concentraciones en masa respectivas de 1,6 × 10 -3% y 4 × 10 -4%. [68] El uranio se produce principalmente en la corteza de la Tierra como una mezcla de los óxidos en los minerales uraninita , que también se llama pechblenda debido a su color negro. Hay varias docenas de otros minerales de uranio como carnotita (KUO 2 VO 4 · 3H 2 O) y autunita (Ca (UO 2) 2 (PO 4) 2 · nH 2 O). La composición isotópica de uranio natural es 238 U (abundancia relativa 99,2742%), 235 U (0,7204%) y 234 U (0,0054%), de los cuales U 238 tiene la mayor vida media de 4,51 × 10 9 años. [69] [70] La producción mundial de uranio en 2009 ascendió a 50.572 toneladas , de las cuales se extraía el 27,3% en Kazajstán . Otros importantes países mineros de uranio son Canadá (20,1%), Australia (15,7%), Namibia (9,1%), Rusia (7,0%) y Níger (6,4%). [71]

El contenido de plutonio en los minerales de uranio y torio [72]
Mineral Ubicación Uranio
contenido,%
Misa relación
239 Pu / mineral
Proporción
239 Pu / U 10 12)
Uraninita Canadá 13,5 9,1 × 10 -12 7,1
Uraninita Congo 38 4,8 × 10 -12 12
Uraninita Colorado , EE.UU. 50 3,8 × 10 -12 7,7
Monacita Brasil 0,24 2,1 x 10 -14 8,3
Monacita Carolina del Norte , EE.UU. 1,64 5,9 × 10 -14 3,6
Fergusonita - 0,25 <1 × 10 -14 <4
Carnotita - 10 <4 × 10 -14 <0,4

Los más abundantes minerales de torio son torianita (ThO 2), torita (ThSiO 4) y monacita , ((Th, Ca, Ce) PO 4). Minerales más torio contienen uranio y viceversa, y todos ellos tienen fracción significativa de los lantánidos. Los ricos yacimientos de minerales de torio se encuentran en los Estados Unidos (440.000 toneladas), Australia y la India (~ 300.000 toneladas cada uno) y Canadá (~ 100.000 toneladas). [73]

La abundancia de actinio en la corteza terrestre, es sólo aproximadamente 5 x 10 -15%. [62] actinio es en su mayoría presentes en uranio que contiene, sino también en otros minerales, aunque en cantidades mucho menores. El contenido de actinio en objetos más naturales corresponde al equilibrio isotópico del isótopo padre 235 U, y no se ve afectada por la débil migración Ac. [29] Protactinium es más abundante (10 -12%) en la corteza terrestre de actinio. Se descubrió en el mineral de uranio en 1913 por Fajans y Göhring. [33] Como actinio, la distribución de protactinio se deduce que de 235 U. [62]

La vida media del isótopo de más larga vida de neptunio, 237 Np , es insignificante en comparación con la edad de la Tierra. Así neptunio está presente en la naturaleza en cantidades insignificantes producidos como productos de desintegración de los isótopos intermedios otros. [37] Los rastros de plutonio en minerales de uranio se encontraron por primera vez en 1942, y los resultados más sistemáticos de 239 Pu se resumen en la tabla (no plutonio otro isótopos puede ser detectada en las muestras). El límite superior de la abundancia del isótopo de más larga vida de plutonio, 244 Pu, es 3 × 10 -20%. El plutonio no se pudo detectar en muestras de suelo lunar. Debido a su escasez en la naturaleza, más plutonio se produce sintéticamente. [72]

Cantidades insignificantes de americio , curio , berkelio y californio son producidos por captura de neutrones de reacciones y decaimiento beta en muy altamente concentrada de rodamientos de uranio depósitos. [74]

[ editar ] Extracción

Monacita, un mineral de torio principal

Debido a la baja abundancia de los actínidos, su extracción es un proceso complejo, de etapas múltiples. fluoruros de actínidos se utilizan normalmente porque son insolubles en agua y se pueden separar fácilmente con redox reacciones. Los fluoruros se reduce con calcio , magnesio o bario : [75]

~ \ Mathrm {2AmF_3 3 Ba \ \ {xrightarrow 1150-1350 ^ \ circ} C \ 3BaF_2 2 Am}
~ \ Mathrm {PuF_4 2 Ba \ \ {xrightarrow 1200 ^ \ circ} C \ 2BaF_2 Pu +}
~ \ Mathrm {UF_4 2 Mg \ \ xrightarrow {> 500 ^ \ circ} C \ U +2 MgF_2}

Entre los actínidos, el torio y el uranio son los más fáciles de aislar. Torio se extrae principalmente de la monacita : difosfato de torio (Th (PO 4) 2) se hace reaccionar con ácido nítrico , y el nitrato de torio produce tratado con fosfato de tributilo . tierras raras impurezas se separan mediante el aumento del pH en la solución de sulfato. [75]

En otro método de extracción, la monacita se descompone con una solución acuosa al 45% de hidróxido de sodio a 140 ° C. Hidróxidos metálicos mixtos se extraen primero, se filtró a 80 ° C, se lavó con agua y se disolvió con concentrado de ácido clorhídrico . A continuación, la solución ácida se neutraliza con hidróxidos a pH = 5,8 que resulta en la precipitación del hidróxido de torio (Th (OH) 4) contaminado con ~ 3% de las tierras raras hidróxidos, y el resto de las tierras raras hidróxidos permanece en solución. Hidróxido de torio se disuelve en un ácido inorgánico y después se purificó a partir de los elementos de tierras raras . Un método eficaz es la disolución de hidróxido de torio en ácido nítrico, debido a que la solución resultante puede ser purificado por extracción con disolventes orgánicos: [75]

La separación del uranio y el plutonio del combustible nuclear [76]

Th (OH) 4 + 4 HNO 3 → Th (NO 3) 4 + 4 H 2 O

Torio metálico se separa de la óxido anhidro cloruro, fluoruro o haciéndolo reaccionar con el calcio en una atmósfera inerte: [77]

ThO Ca 2 + 2 2 → CaO + Th

A veces, el torio se extrae por electrólisis de un fluoruro en una mezcla de sodio y cloruro de potasio a 700-800 ° C en un grafito crisol. Torio altamente puro se pueden extraer de su yoduro con el proceso de barra de cristal . [78]

El uranio se extrae de sus minerales de varias maneras. En un método, el mineral se quema y luego se hace reaccionar con ácido nítrico para convertir el uranio en un estado disuelto. Tratando la solución con una solución de fosfato de tributilo (TBP) en uranio queroseno transforma en una forma orgánica UO 2 (NO 3) 2 (TBP) 2. Las impurezas insolubles se filtraron y el uranio es extraído por reacción con hidróxidos como (NH 4) 2 U 2 O 7 o con peróxido de hidrógeno como UO 4 · 2H 2 O. [75]

Cuando el mineral de uranio es rico en minerales como la dolomita , magnesita , etc, esos minerales consumir mucho ácido. En este caso, el método del carbonato se utiliza para la extracción de uranio. Su principal componente es una solución acuosa de carbonato de sodio , que convierte el uranio en un complejo [UO 2 (CO 3) 3] 4 -, que es estable en soluciones acuosas a bajas concentraciones de iones de hidróxido. Las ventajas del método de carbonato de sodio son los productos químicos que tienen baja corrosividad (en comparación con los nitratos) y que la mayoría de uranio no-metales precipitan de la solución. La desventaja es que los compuestos de uranio tetravalentes precipitar también. Por lo tanto, el mineral de uranio se trata con carbonato de sodio a temperatura elevada y bajo presión de oxígeno:

UO 2 2 + O 2 + 6 CO 2 -
3
→ 2 [UO 2 (CO 3) 3] 4 -

Esta ecuación indica que la mejor disolvente para el procesamiento de carbonato de uranio es una mezcla de carbonato con bicarbonato. A pH alto, esto resulta en la precipitación de diuranato, que se trata con hidrógeno en presencia de níquel produciendo un tetracarbonate uranio insoluble. [75]

Otro método de separación utiliza resinas poliméricas como un polielectrolito . El intercambio de iones procesa en el resultado resinas en la separación de uranio. Uranio a partir de resinas se lavaron con una solución de nitrato de amonio o ácido nítrico que produce uranilo nitrato, UO 2 (NO 3) 2 · 6H 2 O. Cuando se calienta, se convierte en UO 3, que se convierte en UO 2 con hidrógeno:

UO 3 + H 2 → UO 2 + H 2 O

Reaccionando dióxido de uranio con ácido fluorhídrico cambia a tetrafluoruro de uranio , que produce el uranio metálico en la reacción con el metal de magnesio: [77]

4 HF + UO 2 → UF 4 + 2 H 2 O

Para extraer plutonio, uranio irradiado por neutrones se disuelve en ácido nítrico, y un agente reductor ( FeSO 4 , o H 2 O 2 ) se añade a la solución resultante. Esta adición cambia el estado de oxidación del plutonio 6 a 4, mientras que el uranio permanece en la forma de nitrato de uranilo (UO 2 (NO 3) 2). La solución se trata con un agente reductor y se neutralizó con carbonato de amonio a pH = 8 que resulta en la precipitación de Pu 4 + compuestos. [75]

En otro método, Pu 4 + y 2 + UO
2
se extrae primero con fosfato de tributilo, después se hace reaccionar con hidrazina lavando el plutonio recuperado. [75]

La mayor dificultad en la separación de actinio es la similitud de sus propiedades con las de lantano. Así actinio es o bien sintetizado en reacciones nucleares de los isótopos de radio o separados mediante procedimientos de intercambio iónico. [29]

[ editar ] Propiedades

Actínidos tienen propiedades similares a los lantánidos. El 6 d y 7 s capas electrónicas se llenan en actinio y torio, y el 5 shell f está siendo llenado con mayor aumento en el número atómico, la cáscara f 4 se llena en los lantánidos. La primera evidencia experimental para el llenado de un depósito F en 5 actínidos se obtuvo por McMillan y Abelson en 1940. [79] Como en lantánidos (véase la contracción de los lantánidos ), el radio iónico de actínidos disminuye monotónicamente con el número atómico (véase también el principio de Aufbau ). [80]

Propiedades de los actínidos (la masa del isótopo más larga duración está entre corchetes) [70] [81]
Propiedad Corriente alterna Th Papá U Np Pu Soy Cm Bk Cf Es Fm Maryland No Lr
Core cargo 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103
masa atómica [227] 232.0381 231,03588 238,02891 [237] [244] [243] [247] [247] [251] [252] [257] [258] [259] [262]
Número de isótopos naturales [74] 3 9 5 9 4 5 5 8 2 5 - - - - -
Isótopos naturales [74] [82] 225, 227-228 226-232, 234-235 231, 233-236 232-240 237-240 238-240, 242, 244 241-245 242-249 249-250 249-253 - - - - -
Isótopo más longevo 227 232 231 238 237 244 243 247 247 251 252 257 258 259 262
La vida media del isótopo de más larga vida 21,8 años 14 mil millones años 32.500 años 4470000000 años 2,140,000 año 80,8 millones años 7.370 años 15,6 millones años 1.400 años 900 años 1,29 años 100,5 días 52 días 58 min 261 min
Configuración electrónica en el estado fundamental 6d 1 7s 2 6d 2 7s 2 5f 6d 1 7s 2 2 o 5f 1 6d 2 7s 2 5f 3 6d 1 7s 2 5f 6d 1 7s 4 2 o 5 7s 2 5f 6 7s 2 5f 7 7s 2 5f 5f 7 6d 1 7s 2 9 7s 2 5f 5f o 8 6d 1 7s 2 5f 10 7s 2 5f 11 7s 2 5f 12 7s 2 5f 13 7s 2 5f 14 7s 2 5f 14 7s 2 7p 1
Estado de oxidación 3 3, 4 3, 4, 5 3, 4, 5, 6 3, 4, 5, 6, 7 3, 4, 5, 6, 7 2, 3, 4 3, 4 3, 4 2, 3 2, 3 2, 3 2, 3 2, 3 3
Radio metalizado, nm 0,203 0,180 0,162 0,153 0,150 0,162 0,173 0,174 0,170 0,186 0,186 - - - -
Radio iónico, nm:
Un 4 +
Un 3 +

-
0,126

0,114
-

0,104
0,118

0,103
0,118

0,101
0,116

0,100
0,115

0,099
0,114

0,099
0,112

0,097
0,110

0,096
0,109

0,085
0,098

0,084
0,091

0,084
0,090

0,084
0,095

0,083
0,088
Temperatura, ° C:
fusión
ebullición

1050
3300

1750
4800

1572
4400

1130
3800

640
3900

640
3230

1176
2610

1340
-

1050
-

900
-

860
-

1530
-

830
-

830
-

1630
-
Densidad, g / cm 3 10,07 11,78 15,37 19,06 20,25 19,84 11,7 13,51 14,78 15,1 8,84
Potencial de electrodo estándar, V:
E ° (Un 4 + / An 0)
E ° (Un 3 + / An 0)

-
-2,13

-1,83
-

-1,47
-

-1,38
-1,66

-1,30
-1,79

-1,25
-2,00

-0,90
-2,07

-0,75
-2,06

-0,55
-1,96

-0,59
-1,97

-0,36
-1,98

-0,29
-1,96

-
-1,74

-
-1,20

-
-2,10
Color
[M (H 2 O) n] 4 +
[M (H 2 O) n] 3 +

-
Incoloro

Incoloro
Azul

Amarillo
Azul oscuro

Verde
Púrpura

Amarillo-verde
Púrpura

Marrón
Violeta

Rojo
Rosa

Amarillo
Incoloro

Beige
Amarillo-verde

Verde
Verde

-
Rosa

-
-

-
-

-
-

-
-

[ editar ] Propiedades físicas

ActinidesLattice.png ACTIION.PNG
Las principales estructuras cristalinas de algunos actínidos vs temperatura Metálico y iónico radios de actínidos [81]
Un gránulo de 238 PuO 2 para ser utilizado en un generador termoeléctrico de radioisótopos , ya sea para la Cassini o Galileo misión. El sedimento produce 62 vatios de calor y se ilumina a causa del calor generado por la desintegración radiactiva (principalmente α). La foto se toma después de aislar el pellet con un grafito manta durante unos minutos y retirar la manta.
Californio

Actínidos son metales típicos. Todos ellos son suaves y tienen un color plateado (pero deslustre en el aire), [84] relativamente alta densidad y plasticidad. Algunos de ellos se pueden cortar con un cuchillo. Su resistividad eléctrica varía entre 15 y 150 μOhm · cm. [81] La dureza de torio es similar a la del acero suave, torio puro tan caliente puede ser enrollado en hojas y se detuvo en alambre. Torio es casi la mitad tan denso como el uranio y el plutonio, pero es más duro que cualquiera de ellos. Todos los actínidos son radiactivos, paramagnéticos , y, con la excepción de actinio, tienen varias fases cristalinas:. plutonio tiene siete, y el uranio, neptunio y el californio tres estructuras cristalinas de protactinio, uranio, neptunio y plutonio no tienen análogos claras entre los lantánidos y son más similares a los de la d 3 - metales de transición . [70]

Todos los actínidos son pirofóricas , especialmente cuando finamente dividido, es decir, se inflaman de manera espontánea después de la reacción con el aire. [84] El punto de fusión de los actínidos no tiene una clara dependencia de la cantidad de F-electrones. El punto de fusión inusualmente baja de neptunio y plutonio (~ 640 ° C) se explica por la hibridación de 5 y 6 f orbitales d y la formación de enlaces direccionales en estos metales. [70]

[ editar ] Propiedades químicas

Al igual que los lantánidos, todos los actínidos son muy reactivos con halógenos y calcógenos , sin embargo, los actínidos reaccionar más fácilmente. Actínidos, especialmente aquellos con un número pequeño de 5 f-electrones, son propensos a la hibridación . Esto se explica por la similitud de las energías de los electrones en los extremos 5 f, s 7 y 6 conchas d. La mayoría de los actínidos presentan una mayor variedad de estados de valencia, y los más estables son seis de uranio, +5 para protactinio y neptunio, +4 para el torio y plutonio y +3 para actinio y otros actínidos. [86]

Químicamente, el actinio es similar a la de lantano, que se explica por sus radios similares iónica y la estructura electrónica. Como lantano, actinio tiene de oxidación de +3, pero es menos reactivo y tiene más pronunciados básicos propiedades. Entre otros actínidos trivalentes Ac 3 + es menos ácida, es decir, tiene la más débil tendencia a hidrolizarse en soluciones acuosas. [29] [70]

El torio es bastante activo químicamente. Debido a la falta de electrones , el 6 y 5 orbitales d f, los compuestos de torio tetravalentes son incoloros. A pH <3, las soluciones de sales de torio están dominados por los cationes [Th (H 2 O) 8] 4 +. El Th 4 ion + es relativamente grande, y en función del número de coordinación puede tener un radio de entre 0,95 y 1,14 Å. Como resultado, las sales de torio tienen una débil tendencia a la hidrólisis. La capacidad distintiva de las sales de torio es su alta solubilidad, no sólo en agua, pero también en disolventes orgánicos polares. [70]

Protactinium presenta dos estados de valencia; el 5 es estable, y el estado 4 se oxida fácilmente a protactinio (V). Así protactinio tetravalente en soluciones se obtiene por la acción de agentes reductores fuertes en una atmósfera de hidrógeno. Protactinio tetravalente es químicamente similar a uranio (IV) y torio (IV). Fluoruros, fosfatos, hipofosfato, yodato y phenylarsonates de protactinio (IV) son insolubles en agua y ácidos diluidos. Protactinium forma carbonatos solubles. Las propiedades hidrolíticas de protactinio pentavalente se acercan a los de tántalo (V) y niobio (V). El comportamiento químico complejo de protactinio es una consecuencia de la inicio del llenado del depósito f 5 en este elemento. [62]

El uranio tiene una valencia desde 3 hasta 6, siendo el último más estable. En el estado hexavalente, el uranio es muy similar a los elementos del grupo sexto. Muchos compuestos de uranio (IV) y el uranio (VI) son no estequiométrica, es decir, tienen una composición variable. Por ejemplo, la fórmula química real de dióxido de uranio es UO 2 + x, donde x varía entre -0,4 y 0,32. Uranio (VI) son débiles oxidantes . La mayoría de ellos contienen el lineal " uranilo "del grupo, UO 2 +
2.
Entre 4 a 6 ligandos pueden ser alojados en una perpendicular al plano ecuatorial del grupo de uranilo. El grupo de uranilo actúa como un ácido duro y forma fuertes complejos con ligandos dadores de oxígeno que con ligandos dadores de nitrógeno. NpO 2 +
2
y PuO 2 +
2
son también la forma común de Np y Pu en el estado de oxidación +6. Uranio (IV) compuestos presentan propiedades de reducción, por ejemplo, son fácilmente oxidados por el oxígeno atmosférico. Uranio (III) es un agente muy reductor fuerte. Debido a la presencia de capa d, el uranio (así como muchos otros actínidos) forma compuestos organometálicos , tales como U III (C 5 H 5) 3 U y IV (C 5 H 5) 4. [70] [87]

Neptunio tiene estados de valencia desde 3 hasta 7, que se puede observar simultáneamente en soluciones. El estado más estable en solución es +5, pero la valencia 4 se prefiere en compuestos sólidos neptunio. Neptunio metálico es muy reactivo. Los iones de neptunio son propensos a la hidrólisis y la formación de compuestos de coordinación . [37]

Plutonio también exhibe la valencia entre 3 y 7, y por lo tanto es químicamente similar a neptunio y uranio. Es altamente reactivo, y forma rápidamente una película de óxido en el aire. Plutonio reacciona con el hidrógeno incluso a temperaturas tan bajas como 25-50 ° C, sino que también forma fácilmente haluros y compuestos intermetálicos . Las reacciones de hidrólisis de los iones de plutonio de diferentes estados de oxidación son muy diversas. Plutonio (V) pueden entrar polimerización reacciones. [88] [89]

La diversidad química más grande entre los actínidos se observa en el americio, que puede tener valencia entre 2 y 6. Americio divalente se obtiene únicamente en compuestos secos y las soluciones no acuosas ( acetonitrilo ). Estados de oxidación +3, +5 y 6 son típicos para las soluciones acuosas, pero también en el estado sólido. Americio tetravalente formas estables compuestos sólidos (dióxido de carbono, fluoruro y el hidróxido), así como complejos en soluciones acuosas. Se informó de que en el americio solución alcalina puede ser oxidado al estado heptavalente, pero estos datos resultó errónea. El más estable de valencia del americio es 3 en las soluciones acuosas y 3 o 4 en compuestos sólidos. [90]

Valence 3 es dominante en todos los elementos posteriores de hasta lawrencium (con la posible excepción de nobelio). Curium puede ser tetravalente en sólidos (fluoruro, dióxido). Berkelium, junto con una valencia de +3, también muestra la valencia de +4, más estable que el de curio; la valencia 4 se observa en fluoruro sólido y dióxido. La estabilidad de Bk 4 + en solución acuosa es cercana a la de Ce 4 +. Sólo valencia 3 se observó para californio, einstenio y fermio. El estado divalente se demuestra para mendelevio y nobelio, y en nobelio es más estable que el estado trivalente. Lawrencium muestra valencia 3, tanto en soluciones y sólidos. [90]

El potencial redox ~ E_ \ frac {M ^ {4 +}} {{Ano ^ 2 +} _ {2}} aumentos de -0,32 V en el uranio, a través de 0,34 V (Np) y 1,04 V (Pu) a 1,34 V en el americio revelando la capacidad de reducción cada vez mayor de la 4 Una + ion de americio a uranio. Todos los actínidos formar Anh 3 hidruros de color negro con propiedades como la sal. Actínidos también producir carburos con la fórmula general de la ANC o ANC 2 (U 2 C 3 para el uranio), así como sulfuros Un S 2 3 AnS y 2. [86]

[ editar ] Compuestos

[ editar ] Los óxidos e hidróxidos

An - actínidos
** En función de los isótopos

Algunos actínidos puede existe en formas de óxido de varias tal como una junta 2 3, año 2, un O 2 5 y Ano 3. Para todos los actínidos, óxidos de Ano 3 son anfóteros y una O 2 3, Ano 2 y una O 2 5 son básicas, que reaccionan fácilmente con el agua, formando bases: [86]

Una junta 2 3 + 3 H 2 O → 2 Un 3 (OH).

Estas bases son poco solubles en agua y por su actividad están cerca de los hidróxidos de metales de tierras raras. La base más fuerte es de actinio. Todos los compuestos de actinio son incoloros, excepto el negro de sulfuro de actinio (Ac 2 S 3). [86] dióxidos de actínidos tetravalentes cristalizan en el sistema cúbico , lo mismo que en fluoruro de calcio .

Torio reaccionar con el oxígeno exclusivamente forma dióxido de:

~ \ Mathrm {Th + O_2 \ \ {xrightarrow 1000 ^ \ circ} C \ ThO_2}

Dióxido de torio es un material refractario con el punto de fusión más alto entre cualquier óxido conocido (3390 ° C). [95] Adición de 0.8-1% ThO 2 al tungsteno estabiliza su estructura, por lo que los filamentos dopadas tienen mejor estabilidad mecánica a las vibraciones. Para disolver ThO 2 en ácidos, que se calienta a 500-600 ° C; calentamiento por encima de 600 ° C produce una forma reactivos muy resistente a los ácidos y otros de ThO 2. Pequeña adición de iones fluoruro cataliza la disolución de dióxido de torio en los ácidos.

Dos óxidos protactinio se obtuvieron: PaO 2 (negro) y Pa 2 O 5 (blanco), el primero es isomorfo con ThO 2 y el último es más fácil de obtener. Ambos óxidos son básicos, y Pa (OH) 5 es una base débil, poco soluble. [86]

La descomposición de ciertas sales de uranio, por ejemplo UO 2 (NO 3) · 6H 2 O en aire a 400 ° C, los rendimientos de color naranja o amarillo UO 3. [95] Este óxido es anfótero y forma hidróxidos varios, siendo los más estables UO 2 (OH) 2. La reacción del uranio (VI) óxido con resultados de hidrógeno en dióxido de uranio, que es similar en sus propiedades con ThO 2. Este óxido es también básico y se corresponde con el hidróxido de uranio (U (OH) 4). [86]

El plutonio, neptunio y americio formar dos óxidos básicos: un O 2 3 y año 2. Trióxido de neptunio es inestable, por lo que sólo Np 3 O 8 se pudo obtener hasta el momento. Sin embargo, los óxidos de plutonio y neptunio con el Ano fórmula química 2 y una junta 2 3 están bien caracterizados. [86]

[ editar ] Sales

* An - actínidos
** En función de los isótopos
Einsteinio triyoduro brillando en la oscuridad

Actínidos fácilmente reaccionan con halógenos formar sales con el MX fórmulas 3 y MX 4 (X = halógeno ). Por lo tanto el compuesto berkelio primero, BkCl 3, se sintetizó en 1962 con una cantidad de 3 nanogramos. Como los halógenos de elementos de tierras raras, los actínidos cloruros , bromuros y yoduros son solubles en agua, y fluoruros son insolubles. Uranio fácilmente produce un hexafluoruro incoloro, que sublima a una temperatura de 56,5 ° C; debido a su volatilidad, que se utiliza en la separación de isótopos de uranio con centrifugadora de gas o de difusión gaseosa . Hexafluoruros actínidos tienen propiedades cerca de anhídridos . Ellos son muy sensibles a la humedad y se hidrolizan formando Ano 2 F 2. [100] El hexacloruro de pentacloruro y negro de uranio se sintetizaron, pero ambos son inestables. [86]

Acción de los ácidos sobre los rendimientos de los actínidos sales, y si los ácidos no son oxidantes, entonces el actínidos en la sal es de bajo estado de valencia:

U + 2 H 2 SO 4 → U (SO 4) 2 + 2 H 2
2 Pu + 6 HCl → 2 PUCL 3 + 3 H 2

Sin embargo, en estas reacciones de la regeneración de hidrógeno puede reaccionar con el metal, formando el hidruro correspondiente. Uranio reacciona con ácidos y agua mucho más fácilmente que el torio. [86]

Sales de actínidos también se puede obtener mediante la disolución de los hidróxidos correspondientes de los ácidos. Nitratos, cloruros, sulfatos y percloratos de los actínidos son solubles en agua. Cuando cristalización a partir de soluciones acuosas, estas sales que forman una hidratos, como Th (NO 3) 4 · 6H 2 O, Th (SO 4) 2 · 9H 2 O y Pu 2 (SO 4) 3 · 7H 2 O. Sales de alta valencia actínidos hidrolizar fácilmente. Así, el sulfato incoloro, cloruro, nitrato y perclorato de torio se transforman en sales básicas con fórmulas Th (OH) 2 SO 4 y Th (OH) 3 NO 3. La solubilidad e insolubilidad de los actínidos trivalentes y tetravalentes es como la de sales de lantánidos. Así fosfatos , fluoruros , oxalatos , yodatos y carbonatos de los actínidos son débilmente soluble en agua; se precipitan en forma de hidratos, tales como THF 4 · 3H 2 O y Th (CrO 4) 2 · 3H 2 O. [86]

Actínidos con estado de oxidación +6, excepto para el año 2 2 + cationes de tipo, forma [Ano 4] 2 -, [Un O 2 7] 2 - y otros aniones complejos. Por forman sales ejemplo, uranio, neptunio y el plutonio de la Na 2 UO 4 (uranate) y 2 (NH 4) U 2 O 7 (diuranato) tipos. En comparación con lantánidos, actínidos más fácilmente formar compuestos de coordinación , y esta capacidad aumenta con la valencia actínidos. Actínidos trivalentes no forman compuestos de fluoruro de coordinación, mientras que tetravalentes formas torio K 2 THF 6, KThF 5, e incluso complejos de THF 5 K 9. Torio también forma los correspondientes sulfatos (por ejemplo Na 2 SO 4 · Te (SO 4) 2 · 5H 2 O), nitratos y tiocianatos. Sales con la fórmula general un Th 2 (NO 3) 6 n · H 2 O son de naturaleza coordinación, con el número de coordinación de torio igual a 12. Aún más fácil es producir sales complejas de pentavalente y actínidos hexavalente. Los compuestos de coordinación más estables de los actínidos tetravalentes - torio y uranio - se obtienen en reacciones con dicetonas, por ejemplo acetilacetona . [86]

[ editar ] Aplicaciones

Interior de un detector de humo que contiene americio-241 .

Mientras que algunos actínidos establecidos diariamente aplicaciones de la vida, como en detectores de humo (americio) [101] [102] y mantos de gas (torio), [77] se utilizan sobre todo en las armas nucleares y el uso como combustible en reactores nucleares. [77] Las dos últimas áreas de explotación de la propiedad de los actínidos de liberar una enorme energía de las reacciones nucleares, que bajo ciertas condiciones pueden llegar a ser autosostenible reacción en cadena .

Auto-iluminación de un reactor nuclear por radiación Cherenkov .

El isótopo más importante para la energía nuclear solicitudes es el uranio-235 . Se utiliza en el reactor térmico , y su concentración en uranio natural no exceda de 0,72%. Este isótopo absorbe fuertemente los neutrones térmicos que liberan mucha energía. Un acto de fisión de 1 gramo de 235 U se convierte en aproximadamente 1 MW · día. De importancia, es que 235 U emite más neutrones que absorbe; [103] al llegar a la masa crítica ., 235 U entra en una reacción en cadena auto-sostenible [70] Típicamente, el núcleo de uranio se divide en dos fragmentos con la liberación de los 2-3 neutrones, por ejemplo:

~ \ Mathrm {{} _ {~} {235} U + \ ^ 1_0n \ longrightarrow {} _ {~} {115} Rh + {} _ {~} {118} Ag + 3 ^ 1_0n}

Otros isótopos actínidos prometedores para la energía nuclear son el torio-232 y su producto del ciclo de combustible de torio , uranio-233 .

Reactor nuclear [70] [104] [105]
El núcleo de los reactores nucleares, contiene un conjunto de varillas huecas de metal, generalmente hecha de circonio aleaciones, lleno de combustible nuclear células - principalmente de óxido, carburo, nitruro o monosulfuro de uranio, plutonio o torio, o su mezcla (el denominado MOX combustible ). El combustible más común es el óxido de uranio-235.
Esquema de reactor nuclear

Los neutrones rápidos son frenados por moderadores , que contienen agua, carbono , deuterio , o berilio , como los neutrones térmicos para incrementar la eficacia de su interacción con el uranio-235. La velocidad de la reacción nuclear se controla mediante la introducción de varillas adicionales hechas de boro o el cadmio o un líquido absorbente, generalmente ácido bórico . Los reactores de producción de plutonio son llamados reactores reproductores o criadores, tienen un diseño diferente y utilizar los neutrones rápidos.

La emisión de neutrones durante la fisión del uranio es importante no sólo para mantener la reacción nuclear en cadena, sino también para la síntesis de los actínidos pesados. Uranio-239 convertidos a través de β-caries en plutonio-239, que, como el uranio-235, es capaz de fisión espontánea. El mundo reactores nucleares se construyeron las primeras no para la energía, pero para la producción de plutonio-239 para armas nucleares.

Alrededor de la mitad de la torio producido se utiliza como el material emisor de luz de mantos de gas. [77] El torio se añade también en multicomponentes aleaciones de magnesio y zinc . Así que las aleaciones de Mg-Th son ligeros y fuertes, sino que también tienen alto punto de fusión y la ductilidad y por lo tanto se usan ampliamente en la industria de la aviación y en la producción de misiles . Torio también tiene buenas emisión de electrones propiedades, con una vida útil larga y baja barrera potencial para la emisión. [103] El contenido relativo de los isótopos de uranio y torio es ampliamente utilizado para estimar la edad de varios objetos, incluyendo estrellas (ver datación radiométrica ). [ 106]

La principal aplicación de plutonio ha estado en las armas nucleares , donde el isótopo plutonio-239 era un componente clave debido a su facilidad de fisión y disponibilidad. Basadas en plutonio-diseños permiten la reducción de la masa crítica a cerca de un tercio de la del uranio-235. [107] El " Gordo "de tipo bombas de plutonio producido durante el Proyecto Manhattan utiliza compresión explosiva de plutonio para obtener densidades significativamente más altos de lo normal, combinado con una fuente de neutrones central para comenzar la reacción y aumentar la eficiencia. Por lo tanto sólo 6,2 kg de plutonio que se necesitaba para un rendimiento explosivo equivalente a 20 kilotones de TNT . [108] (Véase también el diseño de armas nucleares .) Hipotéticamente, tan sólo 4 kg de plutonio-y tal vez incluso menos-podrían usarse para hacer una sola bomba atómica utilizando diseños de ensamblaje muy sofisticados. [109]

El plutonio-238 es un isótopo potencialmente más eficaz para los reactores nucleares, ya que tiene menor masa crítica de uranio-235, pero libera mucha más energía térmica (0,56 W / g). [102] [110] Sin embargo, su aplicación está limitada por la precio elevado (alrededor de 1000 USD / g). Este isótopo se ha utilizado en termopilas y el agua de destilación sistemas de algunos satélites espaciales y estaciones. Así que Galileo y Apollo naves espaciales (por ejemplo, Apolo 14 [111] ) tenían calentadores alimentados por cantidades kilogramo de plutonio-238 óxido; este calor también se transforma en electricidad con termopilas. La desintegración del plutonio-238 se produce partículas alfa relativamente inofensivos y no es acompañado por irradiación gamma. Por lo tanto y este isótopo (~ 160 mg) se utiliza como la fuente de energía en los marcapasos cardíacos donde dura aproximadamente 5 veces más que las baterías convencionales. [102]

Actinio-227 se utiliza como una fuente de neutrones. Su energía específica alta (14,5 W / g) y la posibilidad de obtener cantidades significativas de compuestos térmicamente estables son atractivos para su uso en larga duración generadores termoeléctricos para uso remoto. 228 Ac se utiliza como un indicador de la radiactividad en la investigación química, como se emite electrones de alta energía (2,18 MeV) que pueden ser detectadas fácilmente. 228 Ac - 228 Ra . mezclas se utilizan ampliamente como una intensa gamma-fuente en la industria y medicina [29]

El desarrollo de la auto-brillantes actínidos materiales dopados con duraderos matrices cristalinas es una nueva área de utilización de actínidos como la adición de alfa-radionucleidos emisores a unas gafas y cristales pueden conferir luminiscencia. [112]

[ editar ] Toxicidad

Ilustración esquemática de la penetración de la radiación a través de hojas de ladrillo de papel, aluminio y plomo
Tabla periódica con elementos de color de acuerdo con la vida media de su isótopo más estable.
  Elementos que contienen al menos un isótopo estable.
  Los elementos radioactivos: el isótopo más estable es de muy larga duración, con una vida media de más de cuatro millones de años.
  Los elementos radioactivos: el isótopo más estable tiene una vida media entre 800 y 34,000 años.
  Los elementos radioactivos: el isótopo más estable tiene una vida media entre un día y 103 años.
  Elementos altamente radiactivos: el isótopo más estable tiene una vida media entre varios minutos y un día.
  Extremadamente elementos radiactivos: el isótopo más estable tiene vida media de menos de unos minutos. Se sabe muy poco acerca de estos elementos debido a su extrema inestabilidad y la radioactividad.

Las sustancias radiactivas pueden dañar la salud humana a través de (i) la contaminación local de la piel, (ii) la exposición interna debida a la ingestión de isótopos radiactivos, y (iii) la sobreexposición externa por β-actividad y γ-radiación . Junto con los elementos transuránicos y de radio, actinio es uno de los venenos radiactivos más peligrosos con alto específico α-actividad . La característica más importante de actinio es su capacidad para acumularse y permanecer en la capa de la superficie de los esqueletos . En la etapa inicial de la intoxicación, actinio se acumula en el hígado . Otro peligro de actinio es que sufre decaimiento radiactivo más rápido que su excreción. adsorción en el tracto digestivo es mucho más pequeño (~ 0,05%) para actinio que el radio. [29]

Protactinium en el cuerpo tiende a acumularse en los riñones y los huesos. La dosis máxima segura de protactinio en el cuerpo humano es 0,03 Ci que corresponde a 0,5 microgramos de 231 Pa. Este isótopo, que podría estar presente en el aire como aerosol , es de 2,5 × 10 8 veces más tóxico que el ácido cianhídrico . [62]

El plutonio, al entrar al cuerpo a través del aire, los alimentos o la sangre (por ejemplo, una herida), la mayoría se instala en los pulmones, el hígado y los huesos con sólo un 10% se destina a otros órganos, y permanece allí durante décadas. El tiempo de residencia largo de plutonio en el cuerpo se explica en parte por su escasa solubilidad en agua. Algunos isótopos de plutonio emite radiación ionizante-α, lo que daña las células circundantes. La dosis letal media (LD 50) durante 30 días en perros después de la inyección intravenosa de plutonio es de 0,32 miligramos por kg de masa corporal, y por lo tanto la dosis letal para humanos es de aproximadamente 22 mg para una persona que pesa 70 kg, la cantidad de exposición respiratoria debe ser aproximadamente cuatro veces mayor. Otra estimación asume que el plutonio es 50 veces menos tóxico que la radio , y por lo tanto el contenido admisible de plutonio en el cuerpo debe ser de 5 mg o 0,3 Ci. Dicho monto es casi invisible en medio del microscopio. Después de los ensayos con animales, esta dosis máxima permitida se redujo a 0,65 mg o Ci 0,04. Estudios en animales también reveló que la ruta plutonio exposición más peligrosa es a través de inhalación, después de que el 5-25% de sustancias inhaladas se retiene en el cuerpo. Dependiendo del tamaño de las partículas y la solubilidad de los compuestos de plutonio, el plutonio se localiza ya sea en los pulmones o en el sistema linfático , o se absorbe en la sangre y luego se transporta al hígado y los huesos. Contaminación a través de los alimentos es la forma menos probable. En este caso, sólo alrededor del 0,05% de 0,01% solubles en compuestos insolubles del plutonio se absorbe en la sangre, y el resto se excreta. La exposición de la piel dañada al plutonio conservaría casi el 100% de la misma. [88]

El uso de actínidos del combustible nuclear, las fuentes radiactivas selladas o materiales avanzados, tales como la auto-brillantes cristales tiene muchos beneficios potenciales. Sin embargo, una preocupación seria es la radiotoxicidad extremadamente alto de actínidos y su migración en el medio ambiente. [113] Uso de formas químicamente inestables de actínidos en MOX y las fuentes radiactivas selladas no es adecuado para los estándares de seguridad modernos. Hay un desafío de desarrollar estables y duraderas que contienen actínidos materiales, que proporcionan un almacenamiento seguro, uso y disposición final. Una necesidad fundamental es la aplicación de soluciones sólidas en actínidos duraderos fases cristalinas de acogida. [112]

[ editar ] Véase también

[ editar ] Referencias y notas

  1. ^ El Proyecto Manhattan. Una historia interactiva . EE.UU. Departamento de Energía
  2. ^ un b c Theodore Gray (2009) The Elements:. una exploración visual de cada átomo en el Universo Conocido. Nueva York: Perro Negro & Leventhal Publishers. p. 240. ISBN 978-1-57912-814-2 .
  3. ^ actínidos elemento , Encyclopædia Britannica en línea
  4. ^ Aunque "actinoide" (en lugar de "actínidos") significa "actinio-like" y, por tanto, excluir actinio, ese elemento se suele incluir en la serie.
  5. ^ Neil G. Connelly et al. (2005). "Elementos" . Nomenclatura de Química Inorgánica. Londres: Royal Society of Chemistry . p. 52. ISBN 0-85404-438-8 . http://books.google.com/books?id=w1Kf1CakyZIC&pg=PA52 .
  6. ^ un b c Greenwood, p. 1250
  7. ^ Campos, P.; Studier, M.; Diamond, H.; Mech, J.; Inghram, M.; Pyle, G.; Stevens, C.; fritos, S. et al. (1956). "Elementos transplutónicos en escombros de prueba termonuclear" Physical Review 102 (1):. 180. BIBCODE 1956PhRv .. 102 .. 180F . doi : 10.1103/PhysRev.102.180 .
  8. ^ un b c Greenwood, p. 1252
  9. ^ nobelio y lawrencium fueron casi simultáneamente descubierto por los científicos soviéticos y americanos
  10. ^ Myasoedov, p. 7
  11. ^ Fermi, E. (1934). "La producción posible de elementos de número atómico superior al 92" Nature 133 (3372):. 898-899. BIBCODE 1934Natur.133 .. 898F . doi : 10.1038/133898a0 .
  12. ^ Jagdish Mehra, Helmut Rechenberg (20 de abril de 2001). El desarrollo histórico de la teoría cuántica . Springer. pp 966 -. ISBN 978-0-387-95086-0 . http://books.google.com/books?id=kn6mb0ltm0UC&pg=PA966 . Consultado el 19 de junio de 2011.
  13. ^ Seaborg, GT (1994). "Cap. 118. Origen del concepto de actínidos". En KA Gschneidner, Jr., L, Eyring, GR Choppin y GH Landet Manual sobre la Física y Química de Tierras Raras 18 - Lantánidos / Actínidos:.. Química. Elsevier. pp 4-6, 10-14.
  14. ^ Wallmann, JC (1959). "Los aislamientos iniciales de los elementos transuránicos: análisis histórico", Journal of Chemical Education 36 (7):. 340. BIBCODE 1959JChEd .. 36 .. 340W . doi : 10.1021/ed036p340 .
  15. ^ Myasoedov, p. 9
  16. ^ Myasoedov, p. 14
  17. ^ Martin Heinrich Klaproth (1789). "Chemische Untersuchung Uranits des einer neuentdeckten metallischen Substanz" Chemische Annalen 2:. 387-403. http://books.google.com/books?id=YxQ_AAAAcAAJ&pg=PA387 .
  18. ^ E.-M. . Peligot (1842) "Recherches sur l'Uranium" . Annales de Chimie et de physique 5 (5):. 5-47 http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k34746s/f4.table .
  19. ^ Ingmar Grenthe (2006). "Uranio" La química de los actínidos y elementos transactinide.. doi : 10.1007/1-4020-3598-5_5 .
  20. ^ Zimmerman, Ann, 213, 290 (1882),. 216, 1 (1883); Ber. 15 (1882) 849
  21. ^ Golub, p. 214
  22. ^ Berzelius, JJ (1829). "Untersuchung eines Minerals neues und einer darin erhalten zuvor unbekannten Erde (Investigación de un mineral nuevo y de una tierra desconocida que contenía)" Annalen der Physik und Chemie 16 (7).: cita: Annalen der Physik, vol. 92, no. 7, páginas 385-415)
  23. ^ Berzelius, JJ (1829). "Undersökning af ett nytt mineral (Thorit), som innehåller en förut obekant jord" (Investigación de un nuevo mineral (torita), que figura en una tierra desconocida) ". Kungliga Svenska Vetenskaps Akademiens Handlingar (Anales de la Academia de Ciencias sueca real ): 1-30.
  24. ^ . André-Louis Debierne (1899) "Sur un nouvelle matière radio-activa" . (en francés) Comptes rendus 129: 593-595. http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3085b/f593. mesa .
  25. ^ André-Louis Debierne (1900-1901). "nouvelle matière Sur un radio-actif - l'actinio" (en francés) Comptes rendus 130:.. 906-908 http://gallica.bnf.fr/ark:/ 12148/bpt6k3086n/f906.table .
  26. ^ HW Kirby (1971). "El descubrimiento de actinio" Isis 62 (3):. 290-308. doi : 10.1086/350760 . JSTOR 229943 .
  27. ^ JP Adloff (2000). "El centenario del descubrimiento controvertido: actinio" Radiochim.. Acta, 88 (3 4_2000):. 123-128 doi : 10.1524/ract.2000.88.3-4.123 .
  28. ^ Golub, p. 213
  29. ^ un b c d e f g h i j ZK Karalova, B. Myasoedov (1982). actinio. Artículos de química analítica. Moscow: Nauka .
  30. ^ Hakala, Reino W. (1952). "Cartas" Journal of Chemical Education 29 (11):.. 581 BIBCODE 1952JChEd .. 29 .. 581H . doi : 10.1021/ed029p581.2 .
  31. ^ Kauffman, George B. (1997). "Victor Moritz Goldschmidt (1888-1947): Un tributo al fundador de la geoquímica moderna en el cincuentenario de su muerte" The Chemical Educator 2 (5):.. 1-26 doi : 10.1007/s00897970143a .
  32. ^ . John Emsley (11 de agosto 2003 2001) "Protactinium" . Naturaleza Building Blocks: Una Guía de AZ a los elementos. Oxford, Inglaterra, Reino Unido: Oxford University Press. pp 347-349. ISBN 0-19-850340-7 . http://books.google.com/?id=j-Xu07p3cKwC&pg=PA348 .
  33. ^ a b K. . Fajans y O. Gohring, (1913) "Über die komplexe Natur des Ur X" Naturwissenschaften 14 (14).:
  34. ^ K. Fajans y Gohring O., (1913). . "Über das Uran X 2-das neue Element der Uranreihe" Physikalische Zeitschrift 14: 877-84.
  35. ^ un b Greenwood, p. 1251
  36. ^ Mcmillan, Edwin; Abelson, Philip (1940). "El elemento radiactivo 93" Physical Review 57 (12):. 1185-1186. BIBCODE 1940PhRv ... 57.1185M . doi : 10.1103/PhysRev.57.1185.2 .
  37. ^ un b c d e f VA Mikhailov, ed. (1971). Química analítica de neptunio. Moscow: Nauka .
  38. ^ E. Fermi (1946). "El desarrollo de la pila de reacción en cadena de primera" Proceedings of the American Philosophical Society 90 (1):. 20-24. JSTOR 3301034 .
  39. ^ Nina Hall (2000). la nueva química: un escaparate de la química moderna y sus aplicaciones . Cambridge University Press. pp 8-9. ISBN 978-0-521-45224-3 . http://books.google.com/?id=U4rnzH9QbT4C .
  40. ^ Myasoedov, p. 8
  41. ^ Thompson, SG; Ghiorso, A. ; Seaborg, GT (1950). "Element 97". Phys. Rev. 77 (6):. 838-839 BIBCODE 1950PhRv ... 77 .. 838T . doi : 10.1103/PhysRev.77.838.2 .
  42. ^ Thompson, SG; Ghiorso, A. ; Seaborg, GT (1950). "El berkelio nuevo elemento (número atómico 97)". Phys. Rev. 80 (5):. 781-789 BIBCODE 1950PhRv ... 80 .. 781T . doi : 10.1103/PhysRev.80.781 .
  43. ^ Wallace W. Schulz (1976) La química de americio , EE.UU. Departamento de Comercio, pág. 1
  44. ^ Thompson, S.; Ghiorso, A.; Seaborg, G. (1950). "Element 97" Physical Review 77 (6):. 838-839. BIBCODE 1950PhRv ... 77 .. 838T . doi : 10.1103/PhysRev.77.838.2 .
  45. ^ Thompson, S.; Ghiorso, A.; Seaborg, G. (1950). "El berkelio nuevo elemento (número atómico 97)," Physical Review 80 (5):. 781-789. BIBCODE 1950PhRv ... 80 .. 781T . doi : 10.1103/PhysRev.80.781 .
  46. ^ . SG Thompson, K. Street, Jr., A. Ghiorso, GT Seaborg (1950) "Element 98" . Physical Review 78 (3):
  47. ^ . SG Thompson, K. Street, Jr., A. Ghiorso, GT Seaborg (1950) "El californio nuevo elemento (número atómico 98)" . Physical Review 80 (5):
  48. ^ K. Street, Jr., SG Thompson, GT Seaborg (1950). "Propiedades químicas del californio" . J. Soy. Chem. Soc. 72 (10):. 4832 doi : 10.1021/ja01166a528 . http://handle.dtic.mil/100.2/ADA319899 .
  49. ^ SG Thompson, BB Cunningham: "Las primeras observaciones macroscópicas de las propiedades químicas de berkelio y californio", suplemento del Libro P/825 presentado en la Segunda Internacional. Conf., Pacífica Usos de la Energía Atómica, Ginebra, 1958
  50. ^ Darleane C. Hoffman, Albert Ghiorso, Glenn Theodore Seaborg Las personas transuránicos: la historia interior, Imperial College Press, 2000 ISBN 1-86094-087-0 , págs 141-142
  51. ^ a b A. Ghiorso, SG Thompson, Higgins GH, Seaborg GT, Studier MH, campos de relaciones públicas, Fried SM, H. Diamond, Mech JF, Pyle GL, Huizenga JR, A. Hirsch, Manning WM, Browne CI, Smith HL, RW Spence (1955 ). "Nuevos elementos y einsteinio Fermio, números atómicos 99 y 100". Phys. Rev. 99 (3):. 1048-1049 BIBCODE 1955PhRv ... 99.1048G . doi : 10.1103/PhysRev.99.1048 .
  52. ^ Campos, P.; Studier, M.; Diamond, H.; Mech, J.; Inghram, M.; Pyle, G.; Stevens, C.; fritos, S. et al. (1956). "Elementos transplutónicos en escombros de prueba termonuclear" Physical Review 102: 180-182.. BIBCODE 1956PhRv .. 102 .. 180F . doi : 10.1103/PhysRev.102.180 .
  53. ^ Thompson, SG y Ghiorso, A.; Harvey, BG; Choppin, GR (1954). "Los isótopos Transcurium Producido en la irradiación de neutrones de plutonio" Physical Review 93 (4):. 908. BIBCODE 1954PhRv ... 93 .. 908T . doi : 10.1103/PhysRev.93.908 .
  54. ^ Choppin, GR; Thompson, SG; Ghiorso, A. ; Harvey, BG (1954). "Propiedades nucleares de algunos isótopos del californio, elementos 99 y 100" Physical Review 94 (4): 1080-1081.. BIBCODE 1954PhRv ... 94.1080C . doi : 10.1103/PhysRev.94.1080 .
  55. ^ Albert Ghiorso (2003). "einsteinio y Fermio" . Ingeniería Química y Noticias 81 (36). http://pubs.acs.org/cen/80th/einsteiniumfermium.html .
  56. ^ . Ghiorso, A.; Harvey, B.; Choppin, G., Thompson, S.; Seaborg, G. (1955) "Mendelevio nuevo elemento, número atómico 101" Physical Review 98 (5):.
  57. ^ un b c d e f g G. . Audi, Bersillon O., J. Blachot, AH Wapstra (2003) "La evaluación Nubase de propiedades nucleares y la decadencia" . Nuclear Physics 624:
  58. ^ un b c d e f g h i "Tabla de núclidos, el OIEA" . http://www-nds.iaea.org/relnsd/vcharthtml/VChartHTML.html . Consultado el 7 de julio de 2010.
  59. ^ Myasoedov, pp 19-21
  60. ^ actividad específica se calcula en la tabla vidas medias y la probabilidad de fisión espontánea
  61. ^ un b Greenwood, p. 1254
  62. ^ un b c d e f g ES Palshin (1968). Química analítica de protactinio. Moscow: Nauka.
  63. ^ Alimarin IP (1962). AP Vinogradov. ed. Química analítica de uranio. Moscú: Editorial URSS Academia de Ciencias.
  64. ^ un b Myasoedov, p. 18
  65. ^ un b c Myasoedov, p. 22
  66. ^ Myasoedov, p. 25
  67. ^ "Tabla de elementos, compuestos, isótopos" (en ruso). Archivado desde el original, el 12 de julio de 2010. http://elm.e-science.ru/ . Consultado el 7 de julio de 2010.
  68. ^ Jay H. Lehr, Janet Lehr K. (2000). Estándar manual de ciencias del medio ambiente, la salud y la tecnología . McGraw-Hill Professional. pp 2-38. ISBN 0-07-038309-X . http://books.google.com/books?id=w0wa4b9CGkcC&pg=SA2-PA38 .
  69. ^ Lide, DR, ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (86 ª ed.). Boca Raton (FL):. CRC Press ISBN 0-8493-0486-5 .
  70. ^ un b c d e f g h i Yu.D. Tretyakov, ed. (2007). Non-química orgánica en tres volúmenes. Química de los elementos de transición. 3. Moscú:. Academia ISBN 5-7695-2533-9 .
  71. ^ "Mundo Minería del Uranio" . Asociación Nuclear Mundial. Archivado desde el original, el 26 de junio de 2010. http://www.world-nuclear.org/info/inf23.html . Consultado el 11 de junio de 2010.
  72. ^ un b c F. Weigel, J. Katz, G. Seaborg (1997). La química de los elementos actínidos. 2. Moscú:. Mir ISBN 5-03-001885-9 .
  73. ^ torio , USGS Mineral Commodities
  74. ^ un b c John Emsley (2011) Naturaleza: Building Blocks. Una Guía AZ a los Elementos (nueva ed.). New York, NY:. Oxford University Press ISBN 978-0-19-960563-7 .
  75. ^ un b c d e f g Golub, pp 215-217
  76. ^ Greenwood, páginas 1255, 1261
  77. ^ un b c d e Greenwood, p. 1255
  78. ^ AE van Arkel, de Boer, JH (1925). "Darstellung von reinem Titanio, Circonio, hafnio-und Thoriummetall" (en alemán) Zeitschrift für Allgemeine und Chemie anorganische 148 (1):.. 345-350 doi : 10.1002/zaac.19251480133 .
  79. ^ IL Knunyants (1961). Enciclopedia de Química corto. 1. Moscú: Enciclopedia Soviética.
  80. ^ Golub, pp 218-219
  81. ^ un b c Greenwood, p. 1263
  82. ^ Peterson, Ivars (7 diciembre 1991). "Uranio muestra raro tipo de radioactividad" . Science News. http://findarticles.com/p/articles/mi_m1200/is_n23_v140/ai_11701241/ .
  83. ^ Greenwood, p. 1265
  84. ^ un b Greenwood, p. 1264
  85. ^ Myasoedov, pp 30-31
  86. ^ un b c d e f g h i j k Golub, pp 222-227
  87. ^ Greenwood, p. 1278
  88. ^ un b BA Nadykto y LF Timofeeva, ed. (2003). Plutonio. Problemas fundamentales. 1. Sarov:. VNIIEF ISBN 5-9515-0024-9 .
  89. ^ MS Miliukova (1965). Química analítica de plutonio. Moscú:. Nauka ISBN 0-250-39918-0 .
  90. ^ un b Myasoedov, pp 25-29
  91. ^ Myasoedov, p. 88
  92. ^ un b "Таблица inorgánicos y compuestos de coordinación" (en Consultado el 11 de julio de 2010.
  93. ^ Según otras fuentes, sesquióxido cúbico de curio es de color verde oliva. Consulte "Соединения curio sitio XuMuK.ru" (en ruso). Archivado desde el original, el 18 de agosto de 2010. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2248.html . Consultado el 11 de julio de 2010.
  94. ^ La atmósfera durante la síntesis afecta a los parámetros de red, que podría ser debido a la no estequiometría como resultado de la oxidación o reducción de la californio trivalente. Forma principal es el óxido cúbico de californio (III).
  95. ^ un b c Greenwood, p. 1268
  96. ^ LR Morss, Norman M. Edelstein y Fuger Jean (2011). Química de la actínidos y elementos transactinide (Set Vol.1-6) . Springer. pp 2139 -. ISBN 978-94-007-0210-3 . http://books.google.com/books?id=9vPuV3A0UGUC&pg=PA2139 .
  97. ^ un b Greenwood, p. 1270
  98. ^ Myasoedov, pp 96-99
  99. ^ Nave, S.; Haire, R.; Huray, Paul (1983). "Las propiedades magnéticas de los elementos actínidos que tienen el 6 y 5f 5f 7 configuraciones electrónicas" Physical Review B 28:.. 2317 BIBCODE 1983PhRvB .. 28.2317N . doi : 10.1103/PhysRevB.28.2317 .
  100. ^ Greenwood, p.1269
  101. ^ Detectores de humo y americio , papel Nuclear documentos informativos Cuestiones 35, mayo de 2002
  102. ^ un b c Greenwood, p. 1262
  103. ^ un b Golub, pp 220-221
  104. ^ GG Bartolomei, Baybakov VD, Alkhutov MS, GA Bach (1982). teorías básicas y los métodos de cálculo de los reactores nucleares. Moscú: Energoatomizdat.
  105. ^ Greenwood, pp 1256-1261
  106. ^ Sergey Popov, Alexander Sergeev (2008). "Universal Alquimia" (en ruso). Vokrug Sveta 2811 (4). http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/6214/ .
  107. ^ David L. Heiserman (1992). "Elemento 94: El plutonio" Exploración de los elementos químicos y sus compuestos.. Nueva York: Libros del TAB. p. 338. ISBN 0-8306-3018-X .
  108. ^ John Malik (septiembre de 1985). Los rendimientos de los Hiroshima y Nagasaki explosiones . Los Alamos. p. Tabla VI. LA-8819. Archivado desde el original, el 24 de febrero de 2009. http://www.fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/docs1/00313791.pdf . Consultado el 15 de febrero de 2009.
  109. ^ FAS colaboradores (1998). "El diseño de armas nucleares" . Federación de Científicos Americanos. Archivado desde el original, el 26 de diciembre de 2008. http://www.fas.org/nuke/intro/nuke/design.htm . Consultado el 7 de diciembre de 2008.
  110. ^ John Holdren y Matthew Bunn Nuclear Diseño Armas y Materiales . Proyecto sobre la Gestión del átomo (MTA) para NTI. 25 de noviembre 2002
  111. ^ Apolo 14 Dossier de Prensa - 01/11/71 , NASA, pp 38-39
  112. ^ un b SER Burakov, MI Ojovan, WE Lee (2010). materiales cristalinos para la inmovilización de actínidos . World Scientific. ISBN 1848164181 . http://books.google.com/books?id=BWriuXxa7CYC&printsec=frontcover .
  113. ^ MI Ojovan, WE Lee (2005). Introducción a la inmovilización de residuos nucleares . Amsterdam:. Elsevier ISBN 0080444628 . http://books.google.com/books?id=vQkQnmo_bE0C&printsec=frontcover .

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