周期表では、通常、特定の元素の配置によって、その周囲の他の元素との化学的類似性が決まります。周期表には、周期 1 と 2 を占めるアルカリ金属、周期 3 から 12 を占める金属、周期 13 から 18 を占める非金属など、複数の分類があります。金属の周期内には、15 の金属からなる系列があります。原子番号が 89 ～ 103 の化学元素で、アクチニウムから始まりローレンシウムで終わります。
このシリーズは、シリーズの最初の要素であるアクチニウムにちなんで名付けられました。その化学記号 An and は、一般に、アクチニドを参照するためにアクチニド化学の議論で使用されます。すべてのアクチニドは、d ブロック要素で表される最後のアクチニドであるローレンシウムを除いて、f ブロック要素の一部であると見なされます。アクチニウムも何度も d ブロック元素の一部であると考えられてきましたが、物質を研究する人々によって、より一般的にはローレンシウムが d ブロックに選ばれています。
アクチニドに関する注意事項
前述のように、アクチニドの意味は、原子番号 89 から 103 の間の元素からなる系列を意味します。系列は、5f 電子殻の充填にほぼ対応しています。電子間反発力によって引き起こされる 6d シェルの充填が含まれます。
主にfブロック元素でもあるランタニドと比較すると、アクチニドははるかに可変の原子価を示しています。それらはすべて非常に大きな原子半径とイオン半径を持ち、物理的に非常に異常に広い範囲の特性を示します。アクチニウムと後のアクチニドは同じランタノイドとして振る舞いますが、トリウム、プロタクチニウム、ウランなどの元素は化学的性質が遷移金属に非常に似ており、ネプツニウムとプルトニウムはより中間的な位置にあります.
すべてのアクチニドは放射性を持ち、放射性崩壊の現象でエネルギーを示します。トリウムや合成的に生成されたプルトニウムを含むウランなど、地球上で自然に見られる元素は、地球上で最も豊富に利用可能なアクチノイドです。これらの豊富な元素は、原子炉や核資源兵器でよく使用されます。ウランとトリウムは、現在および最近の歴史において膨大な量の用途があり、アメリシウムなどの他のアクチニドは現代の煙探知器で使用されています.
他のアクチノイドのうち、原始トリウムとウランは、地球上に自然に非常に多く存在します。ウランが放射性崩壊を受けると、微量のアクチニウムとプロタクチニウムが生成されます。元素のプルトニウムとネプツニウムは、ウラン鉱石の核変換反応によりめったに形成されません。アクチニド基の他の要素は人間によって作成されたものであり、純粋に合成されています。いくつかの核兵器は、プルトニウムよりも重い 6 つのアクチノイドを環境に導入しました。元素アメリシウム、キュリウム、バークリウム、カリフォルニウム、アインスタイニウム、フェルミウムを示した 1952 年の水素爆弾爆発の余波からの破片の分析について。
アクチノイドの性質
アクチノイドは、ランタニドに似た性質を持っています。電子シェル 6d と 7s には、元素アクチニウムとトリウムが充填されています。シェル 5f も原子番号の増加で満たされています。 4fシェルがランタニドで満たされています。アクチニドで構成される 5f シェルの充填に関する最初の実験的証拠は、1940 年に McMillan と Abelson によって導き出されました。ランタニドと同様に、アクチニドのイオン半径は原子番号とともに単調に減少します。
自然界に存在するすべてのアクチニドは、本来放射性です。実際、自然界に存在するアクチニドの安定同位体はありません。アクチニドはイオン化エネルギーが低いために電子を簡単に失う可能性があるため、アクチニドは非常に高い陽性特性を持っています。アクチニド金属は、その反応性により、空気中で非常に簡単に変色します。自然発火性でもあり、空気と容易に反応して自然発火します。アクチニドが微粉末として存在する場合、自然発火しやすくなります。
アクチノイドの使用
アクチノイドは非常に放射性が高く、人間は放射線に敏感であるため、日常生活でアクチニドを見つけることは非常にまれです。しかしそれでも、生活を楽にするために設計された特定のオブジェクトには、少量のアクチノイドが含まれています。アメリシウムは、煙感知器で広く使用されているアクチニドで、最近ではほぼすべての場所で見られます。アクチニドの魅力的な用途の 1 つは、ガラスやその他の結晶に発光を与えることです。アクチニウムは、通常、中性子線またはガンマ線源として、医療および実験目的で使用されます。
しかし、アクチニドの最も一般的な用途は、防衛およびエネルギー分野です。エネルギー部門では、アクチノイドは主に核燃料として使用されます。これは、アクチニドが非常に簡単に核反応を起こし、さまざまな条件を正確に維持することで、より多くのエネルギーを生成できる変化反応を生成できるためです。したがって、この特性は、核兵器の作成にアクチニドが好まれる防衛部門でも使用されます。それらは、膨大な量のエネルギーを非常に簡単に放出する核反応を受けることができます.
結論
アクチニドは元素の重要なグループですが、人類はそれらが提供するすべての資源を完全に利用することができませんでした.それらは、将来のエネルギー需要を満たすための最良の供給源である可能性があり、また、核崩壊と核反応にまつわる他の謎を解決するのにも役立ちます.
アクチノイドは、ランタニドに似た性質を持っています。電子シェル 6d と 7s には、元素アクチニウムとトリウムが充填されています。シェル 5f も原子番号の増加で満たされています。 4fシェルがランタニドで満たされています。アクチニドで構成される 5f シェルの充填に関する最初の実験的証拠は、1940 年に McMillan と Abelson によって導き出されました。ランタニドと同様に、アクチニドのイオン半径は原子番号とともに単調に減少します。
