Акти́ний-225 ( англ. actinium-225 ) — радиоактивный нуклид химического элемента актиния с атомным номером 89 и массовым числом 225. Впервые был обнаружен в 1947 году как продукт распада урана-233 . Актиний-225 является альфа-излучателем с периодом полураспада около 9,9190(21) суток . Чрезвычайно радиотоксичен , один из сильнейших ядов , известных науке.

Принадлежит к вымершему радиоактивному семейству нептуния-237 (так называемый ряд нептуния ), от которого остался только висмут-209. В настоящее время следовые количества ²²⁵ Ac в урано-ториевых рудах образуются при облучении нуклидов из рядов урана-238, урана-235 и тория-232 естественными потоками нейтронов , например в результате

• захвата теплового нейтрона ядром радия-224 (ряд тория) ²²⁴ Ra + n → ²²⁵ Ra с последующим бета-распадом радия-225 в актиний-225;
• захвата теплового нейтрона ядром тория-232 ²³² Th + n → ²³³ Th с последующей цепочкой распадов ²³³ Th β → ²³³ Pa β → ²³³ U α → ²²⁹ Th α → ²²⁵ Ra β → ²²⁵ Ac.

Образование и распад

Актиний-225 непосредственно образуется в результате α-распада нуклида (вероятность его распада по этому каналу составляет 0,48(5)% ) и β ⁻ -распада нуклида ²²⁵ Ra (период полураспада составляет 14,9(2) суток ):

${\displaystyle \mathrm {^{229}_{91}Pa} \rightarrow \mathrm {^{225}_{89}Ac} +\mathrm {^{4}_{2}He} ,}$

${\displaystyle \mathrm {^{225}_{88}Ra} \rightarrow \mathrm {^{225}_{89}Ac} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.}$

Сам актиний-225 в основном претерпевает α-распад (энергия распада 5935,1(14) кэВ ), в результате чего образуется нуклид ²²¹ Fr :

${\displaystyle \mathrm {^{225}_{89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{221}_{87}Fr} +\mathrm {^{4}_{2}He} .}$

Кроме того, с приблизительной вероятностью 5,3(13)⋅10 ⁻¹⁰ % происходит кластерный распад с испусканием ядра ¹⁴ C :

${\displaystyle \mathrm {^{225}_{89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{211}_{83}Bi} +\mathrm {^{14}_{6}C} .}$

Общий период полураспада по всем каналам равен 9,9190(21) суток , из-за высокой удельной активности он значительно токсичнее полония-210 , и превышает по токсичности ботулотоксин .

Применение

Актиний-225 применяется для лечения ряда онкологических заболеваний. При введении радиофармпрепарата в раковую опухоль, Ac-225 начинает облучать ее альфа-частицами, что приводит к гибели раковых клеток. Альфа-илучателями является не только актиний-225, но и его продукты распада: франций-221 (период полураспада ~ 5 минут), астат-217 (69 нс) и полоний-213 (3 мкс) . Здоровые ткани при этом не повреждаются, т.к. пробег альфа-частиц в биологической ткани не превышает 0.1 мм. Мировое производство актиния-225 достигает 1.5 кюри .

См. также

• Актиний
• Изотопы актиния

Примечания