Акти́ний-227 ( англ. actinium-227 ), историческое название актиний ( лат. Actinium , обозначается символом Ac ) — радиоактивный нуклид химического элемента актиния с атомным номером 89 и массовым числом 227. Является самым долгоживущим природным изотопом актиния.

Принадлежит к радиоактивному семейству урана-235 (так называемый ряд актиния ). Встречается во всех урановых рудах, однако его количества невелики из-за низкого содержания материнского вещества — ²³⁵ U. При радиоактивном равновесии на 1 г урана приходится 2⋅10 ⁻¹⁰ г ²²⁷ Ac .

Образование и распад

Актиний-227 непосредственно образуется в результате α-распада нуклида ²³¹ Pa (период полураспада составляет 3,276(11)⋅10 ⁴ лет) и β ⁻ -распада нуклида (период полураспада составляет 42,2(5) мин):

${\displaystyle \mathrm {^{231}_{91}Pa} \rightarrow \mathrm {^{227}_{89}Ac} +\mathrm {^{4}_{2}He} ,}$

${\displaystyle \mathrm {^{227}_{88}Ra} \rightarrow \mathrm {^{227}_{89}Ac} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}$

Актиний-227 в основном (вероятность 98,62(36) %) претерпевает β ⁻ -распад , в результате распада образуется нуклид ²²⁷ Th , также известный как радиоактиний (выделяемая энергия 44,8(8) кэВ ):

${\displaystyle \mathrm {^{227}_{89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{227}_{90}Th} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}$

С вероятностью 1,38(36) % актиний-227 распадается с испусканием альфа-частицы и образованием нуклида франция ²²³ Fr (выделяемая энергия 5042,19(14) кэВ ):

${\displaystyle \mathrm {^{227}_{89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{223}_{87}Fr} +\mathrm {^{4}_{2}He} .}$

Получение

Добыча актиния-227 из природных источников чрезвычайно затруднена из-за близости химических свойств актиния и лантана (а также других редкоземельных металлов ), поэтому миллиграммовые количества актиния-227 получают искусственным способом, облучая нейтронами нуклид радия ²²⁶ Ra :

${\displaystyle {\ce {_88^{226}Ra}}+{_{0}^{1}n}\xrightarrow {} {\ce {_88^{227}Ra}}+\gamma }$

${\displaystyle {\ce {_88^{227}Ra}}\xrightarrow {42.2min} {\ce {_89^{227}Ac}}+e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}}$

Возможно получения актиния-227 из отходов производства урана .

Схемы переработки облучённого радия основаны на применении методов экстракции и ионного обмена .

Применение

• Смесь ²²⁷ Ac и используется для изготовления нейтронных источников (нейтроны образуются при облучении ядер ⁹ Be альфа-частицами, испускаемыми актинием-227). Получены Ac-Be источники с выходом нейтронов в 10 ⁸ −10 ⁹ нейтрон/с , средняя энергия нейтронного спектра равна 4,6 МэВ . По сравнению с Ra-Be источниками Ac-Be источники более удобны для применения, так как характеризуются меньшим отношением гамма-излучения к нейтронному потоку .
• В силу высокого удельного энерговыделения (14,5 Вт /г) и возможности получения значительных количеств термически устойчивых соединений ²²⁷ Ac может использоваться для создания термоэлектрических генераторов длительного действия (в том числе пригодных для космических целей) .

См. также

• Список изотопов с собственными названиями

Примечания