Элементы: замечательный сон профессора Менделеева

Кто бы не был первооткрывателем актиния, актиний сыграл очень важную роль в истории химии, оказавшись первым не первозданным элементом земной коры. К первозданным или примордиальным элементам относят те элементы, которые уже существовали в момент формирования Солнечной системы, те, период полураспада которых больше 10⁸ лет. Первозданными являются все элементы, имеющие стабильные изотопы и немало радиоактивных элементов. Химические свойства актиния, который в виде простого вещества представляет собой серебристо-белый металл, практически идентичны свойствам редкоземельных элементов, в первую очередь – лантана.

Известно тридцать шесть изотопов актиния, все они радиоактивные. Наиболее устойчивым из этого семейства является ²²⁷Ac, нуклид, которым представлен природный актиний, его период полураспада составляет около 21.8 лет. Период полураспада остальных изотопов актиния меньше десяти часов, у большинства – меньше минуты.

Нуклид ²²⁷Ac излучает в сто пятьдесят раз интенсивнее радия, что обуславливает его применение в радиоизотопных источниках энергии. Несмотря на то, что что актиний в следовых количествах присутствует в урановых рудах, проще его получать искусственным путём – облучая мишень из ²²⁶Ra пучком нейтронов в ядерном реакторе.

Актиний дает названием семейству из пятнадцати элементов-актиноидов, в это семейство входят элементы от актиния до лоуренсия (от номера 89 до номера 103). Предложение вынести актиноиды в отдельный блок высказал в 1945 году Глен Сиборг, опираясь на аналогии с блоком лантаноидов, появившимся в Периодической системе в 1921 году по инициативе Нильса Бора.

Наряду с работами в области ядерной химии Сиборг известен как пионер ядерной медицины – раздела медицины, в которой радиоактивные изотопы различных элементов применяются для диагностики или лечения заболеваний (некоторые примеры такого использования радионуклидов были описаны выше). Актиний тоже применяется для этого – нуклид ²²⁵Ac это активный агент в направленной альфа-терапии – методике, направленной на ингибирование роста вторичных злокачественных образований за счет их облучения. Источником α-частиц в этом виде терапии часто является полученный из ²²⁵Ac нуклид ²¹³Bi.

90. Торий

Ведущие казанской лаборатории интерактивных образовательных программ «Естественно, наука!» (Yesnauka), научным консультантом которой я являюсь, заканчивая программу для детей с цветными огнями и взрывами, должны обязательно сказать: «Только не пытайтесь повторить это дома». Однако, были в истории химии люди, которые не прислушивались к таким предостережениям (а возможно им никто это не говорил). Шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус с коллегами совершил немало открытий на кухне своей квартиры, расположенной в Стокгольме на углу улиц Ниброгатан и Риддаргатан. Так, в 1815 году Берцелиус выделил новый элемент из образца минерала, присланного ему из шведского шахтёрского городка Фалун. Берцелиус назвал новый элемент торием в честь скандинавского бога грома Тора. Через несколько лет он понял, что поспешил с заявлением об открытии, после ряда анализов определив, что он получил не элемент, а фосфат иттрия. Берцелиус признал свою ошибку, но, похоже, гипотетическое название ему понравилось.

Позже, в 1828 году, когда Берцелиус уже стал непререкаемым авторитетом для большинства химиков, после того, как он действительно стал первооткрывателем трёх химических элементов, он получил образец странного минерала от норвежского священника Ганса Эсмарка. В новой лаборатории, уже не на кухне, а в Шведской Королевской Академии наук Берцелиус выделил свой четвёртый элемент и может из-за того, что ему понравилось «невостребованное» название, а может и из-за того, что норвежский минерал внешне был похож на тот, с которым он 13 лет испытал фиаско, он в очередной раз (на этот раз уже заслуженно) назвал элемент торием и дал ему символ Th.