악티늄 족이란 무엇인가?

악티늄 족은 토륨, 프로 탁 티늄, 우라늄, 넵투늄, 플루토늄, 아미드, 쿠륨, 베르 켈륨, 캘리 포늄, 아인 슈타 늄, 페르뮴, 멘델레븀, 노벨륨 및 로렌슘을 포함하는 주기율표의 원소 90-103에 주어진 집합적인 명칭입니다. 원자 번호 89의 원소 인 악티늄은 그 이름이 엄밀히 말하면 악티늄 족 중 하나가 아니라 종종 그것들과 함께 포함된다. 납보다 무거운 모든 원소와 마찬가지로, 악티 나이드 계열 중 어느 것도 안정한 동위 원소를 갖지 않으므로 모두 방사성이므로 일반적으로 다른 원소로의 알파 붕괴를 겪습니다. 우라늄과 토륨은 미량의 악티늄, 프로 락 티늄, 플루토늄 및 넵투늄과 함께 자연적으로 발생합니다. 나머지 원소는 자연에서 관찰 된 적이 없지만 입자 가속기에서 매우 소량으로 제조되었습니다.

우라늄과 토륨은 반감기가 길고 지구가 형성된 이후로 상당한 양으로 지구에 존재했습니다. 판 구조론과 화산을 유발하는 지구 핵심의 많은 열은이 원소들의 방사성 붕괴에 기인한다고 생각된다. 동위 원소 플루토늄 -244는 반감기가 비교적 길며 지구의 원래 플루토늄의 흔적은 여전히 ​​살아남는다. 그러나 환경에서 대부분의 플루토늄은 원자로 및 핵무기 테스트에서 비롯됩니다. 자연적으로 발생하는 악티늄, 프로 타티 늄 및 넵투늄은 반감기가 훨씬 짧기 때문에 지구가 형성되었을 때 존재했던 이러한 원소의 양은 오래 전에 다른 원소로 붕괴되었을 것입니다. 우라늄 동위 원소의 붕괴와 관련된 핵 과정을 통해 악티늄, 프로 탁 티늄 및 넵투늄이 형성됩니다.

란탄 족 원소와 마찬가지로, 악티늄 족은 전자 구성으로 인해 일반적으로 도시 된 바와 같이 주 주기율표와는 별도의 블록을 차지한다. 이들 블록 둘 다에서, 최외 전자 서브 쉘은 더 높은 에너지 레벨을 갖는 선행 서브 쉘 이전에 점유되어 왔으며,이 서브 쉘에서 요소들을 서로 구별하는 것은이 서브 쉘에서 전자의 수이다. 란타나 이드의 경우 중요한 것은 4f 서브 쉘이며, 악티늄 족에게는 5f 서브 쉘입니다. 이러한 요소는 f- 블록 요소라고도합니다. 가장 바깥 쪽 서브 쉘은 5f 서브 쉘이 아닌 앞선 원소와 다르지만 전자 하나를 포함하는 추가 7p 서브 쉘을 갖는 로렌슘을 제외하고는 각 블록 내의 모든 원소에 대해 동일합니다.

악티 나이드 화학은 다른 원자와 결합 할 수있는 원자가 전자가 최 외곽 서브 쉘에 국한되지 않고 이들 원소들 사이에 다양한 수의 산화 상태를 제공한다는 사실에 의해 지배된다. 예를 들어, 플루토늄은 +3에서 +7의 산화 상태를 가질 수 있습니다. 모든 원소는 화학적으로 반응성이며 공기 중에서 빠르게 산화되어 산화물 층으로 코팅됩니다. 그룹 내 원자량에 따라 반응성이 증가합니다. 그러나, 일부 무거운 구성원의 화학적 성질에 대한 조사는 강도가 높고 반감기가 짧기 때문에 어렵다.

수명이 긴 악티늄 동위 원소는 다양한 용도로 사용됩니다. 토륨은 가스 맨틀 생산에 19 세기 후반부터 사용되었습니다. 우라늄과 플루토늄의 일부 동위 원소가 핵분열을 겪을 수있는 능력은 핵 원자로와 핵무기에서 사용되었으며, 플루토늄은 우주 탐사선의 오래 지속되는 동력원으로도 사용되어왔다. 아메리슘은 연기 감지기에 사용됩니다.