Aktinoidid

Aktinoidideks nimetatakse 15 keemilist elementi aktiiniumist lavrentsiumini järjenumbritega 89–103. Nimetus "aktinoidid" on tulnud seeria esimese elemendi, aktiiniumi järgi. Kõik aktinoidid loetakse f-elementideks nagu ka kõik lantanoidid.

Kõik aktinoidid on radioaktiivsed. Nende hulka kuuluvad tuumakütused uraan ja plutoonium.

Perioodilisussüsteemis paigutatakse nad sageli koos lantanoididega peatabeli alla.
 Leidumine 
pisi|Uraniniit ja selle radioaktiivsuse mõõtmine
Looduses leidub uraani, tooriumi ja protaktiiniumi, vähesel määral esineb ka neptuuniumi ja plutooniumi. Neid elemente leidub looduses seepärast, et neil kõigil on olemas küllaltki pika poolestusajaga isotoobid. Ülejäänud elementide poolestusajad on lühemad ning seetõttu neid stabiilselt looduses ei esine. Tooriumi saadakse põhiliselt monatsiidist ThO2 kujul, uraani peamine allikas on mineraal uraniniit ehk uraanipigimaak.

 Keemilised omadused 
Aktinoidide elektronkonfiguratsiooni saab väljendada kujul [Rn] 7s26d0..55f1..14. Seega on neil välimisel 7s-nivool alati kaks elektroni, väljastpoolt teisel 6d-nivool võib olla null kuni viis elektroni ning väljastpoolt kolmandasse 5f-alanivoole lisandub neil järjest elektrone.

Aktinoidid sarnanevad keemilistelt omadustelt kõige rohkem lantanoididega, mõlemad rühmad kuuluvad f-elementide hulka. Võrreldes lantanoididega ei ole aktinoidid üksteisega keemiliselt nii sarnaste omadustega. Varieeruvamaid omadusi põhjustab asjaolu, et raskemate elementide puhul on 7s-, 6d- ja 5f-orbitaalide energiad küllaltki sarnased ning seega on elektronide üleminek eri orbitaalide vahel lihtne. Selle tulemusena on aktinoidide oksüdatsiooniastmed palju varieeruvamad kui lantanoididel.

Esimesed seitse aktinoidi võivad käituda nii f- kui ka d-elementidena oma oksüdatsiooniastmete varieeruvuse tõttu. Alates kuuriumist on elementide oksüdatsiooniastmed sarnasemad lantanoidide omadega. Oksüdatsiooniastmete variatsioon väheneb, sest 5f-nivoo täitumisel muutuvad aatomite elektronkonfiguratsioonid stabiilsemaks ning seetõttu muutub elektronide üleminek 6d-nivoole raskemaks.

+ Aktinoidide omadused Element Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No LrAatomnumber 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103Elektronkonfiguratsioon põhiolekus 7s26d17s26d2 7s26d15f2 7s26d15f37s26d15f4 7s25f6 7s25f7 7s26d15f7 7s25f9 7s25f10 7s25f11 7s25f12 7s25f13 7s25f14 7s26d15f14Oksüdatsiooniastmed34 4, 53, 4, 5, 6 3, 4, 5, 6, 7 3, 4, 5, 6, 7 2, 3, 4, 5, 6 3, 43, 4 2, 3, 4 2, 3 2, 3 2, 3 2, 3 3Pikima elueaga isotoobi poolestusaeg 21,8 aastat 14 miljardit aastat 33 000 aastat 4,5 miljardit aastat 2,1 miljonit aastat 82 miljonit aastat 7 400 aastat 16 miljonit aastat 1 400 aastat 900 aastat 1,3 aastat 100 päeva 52 päeva 58 minutit 3 minutitPoolestumisel kiiratav kiirgusβ−α, γ α, γα, γ α, γα, γα, γα, γα, γ α, γ α α, γ α α α

 Radioaktiivsus 
Kõik aktinoidid on radioaktiivsed, neil puuduvad stabiilsed mitteradioaktiivsed isotoobid. Seetõttu on aktinoidid väga toksilised ning juba väikesel hulgal võivad nad olla letaalsed. Radiatsiooniohu tõttu on enamiku (välja arvatud pika poolestusajaga U ja Th) aktinoidide ühendite uurimine raskendatud ning enamikku traditsioonilisi meetodeid nende uurimisel kasutada ei saa.

 Kasutusalad 
pisi|280x280px
Aktinoide uraani ja plutooniumi kasutatakse tuumareaktorites tuumakütusena. Aatomite lõhestusmisreaktsiooni käigus vabaneb suur hulk energiat, mida kasutatakse elektrienergia tootmiseks. Lagunemisprotsessi initsieerivate neutronite hulga kontrollimiseks kasutatakse kaitsevardaid, mis neelavad neutroneid ega lase reaktsioonil liiga energiliseks minna. Viimastel aastatel on elavnenud huvi tooriumi kasutamiseks tuumakütusena.

Igapäevasemas rakenduses leiab kasutust ameriitsium, mis on oluline komponent suitsuanduri detektorsüsteemis. Suitsuanduris on kaks pingestatud elektroodi, mille läheduses paikneb väike tükk ameriitsiumi, mis kiirgab alfakiirgust. Alfaosakesed ioniseerivad õhu ning tekkinud ioonid liiguvad elektroodidele ning tekitavad konstantset voolu. Suitsuosakeste sattumisel süsteemi interakteeruvad nad ioonidega ning vool muutub. Selle tulemusena käivitubki alarm. Ameriitsiumi kasutamine on tervisele ohutu, sest kiirgumine toimub ainult mõne sentimeetri kaugusele.

 Viited