جميع اللانثانيدات عناصر مشعة أنويتها غير مستقرة

نعم جميع اللانثانيدات عناصرها مشعة وأنويتها غير مستقرة وذلك

بسبب ارتفاع أعداد البروتونات والنيترونات

بها مما يجعل ذراتها ثقيلة نسبيًا وبالتالي تصبح مشعة وغير مستقرة .

ما سبب جميع الاكتنيدات مشعة

عند النظر إلى

تصنيف العناصر في الجدول الدوري

نجد أن الأكتينيدات هي مجموعة العناصر ذات الأعداد الذرية من 89 إلى 103، والرصاص المشترك هو رقم 82 والرصاص 208 (82 بروتونًا و130 نيوترونًا) هو أثقل ذرة معروفة بأنها مستقرة ، لكن جميع الذرات الثقيلة غير مستقرة في ، وبالتالي مشعة ، إلى حد ما على الأقل .

وسبب عدم استقرارها يرجع إلى ميول بقايا القوة النووية القوية إذ إنه يربط النوى ببعضها البعض ، لكن لديه انخفاض واضح في قدرته على القيام بذلك عندما يقترب نصف قطر النواة من 5 نصف قطر باريون ، و عندما تكون نسبة البروتونات إلى النيوترونات خارج نطاق ثابت ، يبدو أن الأول هو المفتاح في هذه الحالة.[1]

ما هي الاكتينيدات

تعريف الأكتينيد هي سلسلة من العناصر ذات الأعداد الذرية المتزايدة والتي تبدأ بالأكتينيوم أو الثوريوم وتنتهي باللورنسيوم ، ويعتبر اليورانيوم حاليًا هو الأكتينيد المفضل للصناعة ، ويستخدم (أحيانًا مع القليل من البلوتونيوم) في 100 في المائة من المفاعلات التجارية في العالم.[2]

تحتوي سلسلة الأكتينيد على عناصر ذات أعداد ذرية من 89 إلى 103 وتقع في الفترة السادسة والمجموعة الثالثة من الجدول الدوري ، السلسلة هي الصف الموجود أسفل سلسلة اللانثانيدات ، والتي تقع أسفل الجسم الرئيسي للجدول الدوري ، وتعرف الأكتينيدات بمعادن الأرض النادرة .

تاريخ الأكتينيدات

أول

الأكتينيدات

التي تم اكتشافها كانت اليورانيوم بواسطة مارتن كلابروت في عام 1789 ، ولكن معظم الأكتينيدات كانت منتجات من صنع الإنسان في القرن العشرين ، وقد تم العثور على الأكتينيوم والبروتكتينيوم في أجزاء صغيرة في الطبيعة ، كمنتجات اليورانيوم ، ويتم إنتاج الكميات المجهرية من البلوتونيوم عن طريق التقاط النيوترون بواسطة اليورانيوم ، ومع ذلك فهي تحدث بشكل طبيعي .

ويعتبر المونازيت هو خام الثوريوم الأساسي وخام الفوسفات الذي يحتوي على كميات كبيرة من اللانثانيدات فيه ، وخام اليورانيوم الرئيسي هو U 3 O 8ويعرف باسم يورانينيت ، لأنه يحدث في كتل سوداء تشبه الملعب ، كما أن جميع العناصر الموجودة بعد اليورانيوم من صنع الإنسان ، وتتطلب الأكتينيدات معالجة خاصة ، لأن العديد منها مشعة و / أو غير مستقرة ، ويلعب الإشعاع الموجود في الأكتينيدات دورًا كبيرًا في كيمياء وترتيب الجزيئات في البلورات .

ما هي خصائص الاكتينيدات

توجد عدة خصائص مشتركة بين عناصر الاكتيندات ومن أهم هذه الخصائص ما يلي :-

كلها مشعة بسبب عدم الاستقرار ، كما أن

جميع الأكتنيدات عناصر لينة

.
معظم الاكتيندات صنعت صناعياً بواسطة مسرعات الجسيمات التي تخلق تفاعلات نووية وقصيرة الأمد .
العناصر الأربعة الأولى من السلسلة تحدث في قشرة الأرض ، يتم تحضير الباقي بشكل مصطنع.
معظم الأكتينويد ملونة.
العديد من الكاتيونات الأكتينويد تظهر سلوكًا مغناطيسيًا .
الأكتينيدات شديدة الحساسية للكهرباء .
المعادن تشوه بسهولة في الهواء ، وهذه العناصر قابلة للاشتعال (تشتعل تلقائيًا في الهواء) ، خاصةً كمساحيق دقيقة التقسيم .[3]

استخدامات اللانثانيدات

تم استخدام اللانثانيدات على نطاق واسع كسبائك لإضفاء القوة والصلابة على المعادن ، اللانثانيد الرئيسي المستخدم لهذا الغرض هو السيريوم ، ممزوجًا بكميات صغيرة من اللانثانوم والنيوديميوم والبراسيوديميوم ، وتستخدم هذه المعادن أيضًا على نطاق واسع في صناعة البترول لتكرير النفط الخام إلى منتجات البنزين.

استخدامات الأكتينيدات

تعتبر الأكتينيدات ذات قيمة في المقام الأول لأنها مشعة ، ويمكن استخدام هذه العناصر كمصادر للطاقة لتطبيقات متنوعة مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب وتوليد الطاقة الكهربائية للأجهزة على القمر ، وتم استخدام اليورانيوم والبلوتونيوم في الأسلحة النووية وفي محطات الطاقة النووية.[4]

ما هي عناصر الأكتينيدات

الأكتينيدات هي عناصر مشعة تنتمي إلى المجموعة السابعة في الجدول الدوري ، تقع في الصف الثاني أسفل الجسم الرئيسي في الجدول الدوري الحديث ، والعناصر الخمسة عشر التالية هي أكتينيدات وهي كما يلي:[5]

الأكتينيوم (Ac)
ثوريوم (Th)
البروتكتينيوم (Pa)
اليورانيوم (U)
النبتونيوم (Np)
البلوتونيوم (Pu)
أميريسيوم (Am)
كوريوم (Cm)
بيركليوم (Bk)
كاليفورنيوم (Cf)
أينشتينيوم (Es)
فيرميوم (Fm)
مندليفيوم (Md)
نوبليوم (No)
لورنسيوم (Lr)

أهمية الاكتينيدات

تشكل العناصر الكيميائية المشعة التي تتبع الأكتينيوم في الجدول الدوري سلسلة الأكتينيد ، وهذه العناصر هي العمود الفقري لتقنيات الانشطار النووي لتزويد الكهرباء ، مع تطبيقات مهمة في مجالات استراتيجية أخرى ، من إدارة المياه إلى استكشاف الفضاء وصحة الإنسان.

ومع زيادة العدد الذري في السلسلة من 90 إلى 103 ، تدخل الإلكترونات المضافة في غلاف 5f شديد التباين ، وتتميز هذه القذيفة بوظيفة موجية شعاعية تمتد بعيدًا نسبيًا عن النواة ، بحيث يمكن للإلكترونات 5f أن تشكل حالات نطاق أو تحتفظ بسلوك موضعي ، ومع وضع الإلكترونات 5f على الحافة بين التكوينات غير الرابطة والترابطية ، تكون عناصر الأكتينيد عرضة لعدم الاستقرار الشبكي والبلوتونيوم ، الذي يمر عبر ستة أشكال متآصلة في التسخين إلى نقطة الانصهار ، هو مثال رائع على مدى تعقيد سلوكها الهيكلي.[6]