एक्टिनियम

Not to be confused with एक्टिन or एक्टियम.

Actinium, ₈₉Ac

File:Actinium sample (31481701837).png
Actinium
उच्चारण	/ækˈtɪniəm/ ​(ak-TIN-ee-əm)
दिखावट	silvery-white, glowing with an eerie blue light; sometimes with a golden cast
जन अंक	[227]
Actinium in the periodic table
Hydrogen Helium Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson La ↑ Ac ↓ (Uqt) radium ← actinium → thorium
Atomic number (Z)	89
समूह	group n/a
अवधि	period 7
ब्लॉक	f-block
ऋणावेशित सूक्ष्म अणु का विन्यास	[Rn] 6d1 7s2
प्रति शेल इलेक्ट्रॉन	2, 8, 18, 32, 18, 9, 2
भौतिक गुण
Phase at STP	solid
गलनांक	1500 K ​(1227 °C, ​2240 °F) (estimated)
क्वथनांक	3500±300 K ​(3200±300 °C, ​5800±500 °F) (extrapolated)
Density (near r.t.)	10 g/cm3
संलयन की गर्मी	14 kJ/mol
Heat of vaporization	400 kJ/mol
दाढ़ गर्मी क्षमता	27.2 J/(mol·K)
परमाणु गुण
ऑक्सीकरण राज्य	+2, +3 (a strongly basic oxide)
इलेक्ट्रोनगेटिविटी	Pauling scale: 1.1
Ionization energies	1st: 499 kJ/mol 2nd: 1170 kJ/mol 3rd: 1900 kJ/mol (more)
सहसंयोजक त्रिज्या	215 pm
File:Actinium spectrum visible.png Spectral lines of actinium
अन्य गुण
प्राकृतिक घटना	from decay
क्रिस्टल की संरचना	​face-centered cubic (fcc) File:Cubic-face-centered.svg
ऊष्मीय चालकता	12 W/(m⋅K)
CAS नंबर	7440-34-8
History
खोज और पहला अलगाव	Friedrich Oskar Giesel (1902, 1903)
Named by	André-Louis Debierne (1899)
Iso­tope Abun­dance Half-life (t1/2) Decay mode Pro­duct

एटिनियम एक रासायनिक तत्व है, जो प्रतीक AC और परमाणु संख्या 89 के साथ एक रासायनिक विज्ञान के तत्व के रूप में है। इसे पहली बार 1902 में फ्रेडरिक ऑस्कर गिसेल द्वारा पृथक किया गया था, जिन्होंने इसे 'एमेनियम' नाम दिया था; इस तत्व को 1899 में पाए गए एक पदार्थ आंद्रे-लुई डेबिएर्न में तत्व का गलत पहचान होने के कारण इस तत्व को अपना नाम मिला और उसे एक्टिनियम कहा गया। एक्टिनियम ने आवर्त सारणी में एक्टिनाइड श्रृंखला को नाम दिया और इस प्रकार आवर्त सारणी में एक्टिनियम और लॉरेंसियम के बीच 15 तत्वों का एक सेट विशेष तत्त्व के रूप में होता है और पोलोनियम रेडियम और रेडॉन एक्टिनियम के साथ पृथक होने वाले पहले गैर मौलिक रेडियोधर्मी तत्वों को पृथक किया जाता है।

एक नरम चांदी-सफेद रेडियोधर्मी और धातु एक्टिनियम वायु में ऑक्सीजन और नमी के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करता है जो एक्टिनियम ऑक्साइड की एक सफेद कोटिंग बनाता है जो बाद में ऑक्सीकरण को रोकती है और अधिकांश लैंथेनाइड्स और कई एक्टिनाइड्स एक्टिनियम के साथ लगभग सभी रासायनिक यौगिकों में ऑक्सीकरण अवस्था +3 ग्रहण करता है। एक्टिनियम केवल यूरेनियम और थोरियम अयस्कों में ²²⁷Ac आइसोटोप के रूप में पाया जाता है, जो 21.772 वर्षों के अर्ध-आयु के साथ क्षय होता है और मुख्य रूप से बीटा कण और कभी-कभी अल्फा कण उत्सर्जित करता है, और ²²⁸एसी, जो 6.15 घंटे के आधे आयु के साथ बीटा सक्रिय है। अयस्क में एक टन प्राकृतिक यूरेनियम में लगभग 0.2 मिलीग्राम एक्टिनियम-227 होता है, और एक टन थोरियम में लगभग 5 नैनोग्राम एक्टिनियम-228 होता है। एक्टिनियम और लेण्टेनियुम के भौतिक और रासायनिक गुणों की करीबी समानता एक्टिनियम को अयस्क से अलग करना अव्यावहारिक बनाती है। इसके अतिरिक्त , न्यूट्रॉन विकिरण द्वारा, तत्व मिलीग्राम मात्रा में तैयार किया जाता है ²²⁶Ra परमाणु रिएक्टर में। इसकी कमी, उच्च कीमत और रेडियोधर्मिता के कारण, एक्टिनियम का कोई महत्वपूर्ण औद्योगिक उपयोग नहीं है। इसके वर्तमान अनुप्रयोगों में एक न्यूट्रॉन स्रोत और विकिरण चिकित्सा के लिए एक एजेंट सम्मलित है।

इतिहास

1899 में एक फ्रांसीसी रसायनज्ञ, आंद्रे-लुई डेबिएर्न ने एक नए तत्व की खोज की घोषणा की। उन्होंने रेडियम निकालने के बाद मैरी क्यूरी और पियरे क्यूरी द्वारा छोड़े गए यूरेनियम अवशेषों से इसे अलग कर दिया। 1899 में, डेबिएरने ने पदार्थ को टाइटेनियम के समान बताया और (1900 में) थोरियम के समान। फ्रेडरिक ऑस्कर जीजल की खोज 1902 में हुई थी लेण्टेनियुम के समान एक पदार्थ और इसे 1904 में इमेनियम कहा जाता है। डेबिएरने द्वारा निर्धारित पदार्थों की अर्ध-आयु की तुलना के बाद, 1904 में हेरिएट ब्रूक्स , और 1905 में ओटो हैन और ओटो सैकुर, नए तत्व के लिए डेबिएरने का चुना हुआ नाम निरंतर रखा गया था क्योंकि इसमें वरिष्ठता थी, विरोधाभासी रासायनिक गुणों के बावजूद उन्होंने अलग-अलग समय में तत्व के लिए प्रमाणित किया था। 1970 के दशक में प्रकाशित लेख और बाद में सुझाव देते हैं कि 1904 में प्रकाशित डेबिएर्न के परिणाम 1899 और 1900 में रिपोर्ट किए गए लोगों के साथ संघर्ष करते हैं। इसके अतिरिक्त , एक्टिनियम की अब ज्ञात रसायन विज्ञान डेबिएर्न के 1899 और 1900 के परिणामों के एक सामान्य घटक के अतिरिक्त किसी अन्य के रूप में अपनी उपस्थिति को रोकता है; वास्तव में, उन्होंने जिन रासायनिक गुणों की सूचना दी थी, उससे यह संभावना बनती है कि उन्होंने गलती से एक प्रकार का रसायनिक मूलतत्त्व की पहचान कर ली थी, जिसे अगले चौदह वर्षों तक नहीं खोजा जा सकेगा, केवल इसके हाइड्रोलिसिस और अपने प्रयोगशाला उपकरणों पर सोखने के कारण यह गायब हो जाएगा। इसने कुछ लेखकों को इस बात की वकालत करने के लिए प्रेरित किया है कि इस खोज का श्रेय अकेले जीज़ल को दिया जाना चाहिए।एडलॉफ़ द्वारा वैज्ञानिक खोज की एक कम टकराव वाली दृष्टि प्रस्तावित की गई है।उनका सुझाव है कि प्रारंभिक प्रकाशनों की पश्चदृष्टि आलोचना को रेडियोकैमिस्ट्री की तत्कालीन नवजात अवस्था द्वारा कम किया जाना चाहिए: मूल पत्रों में डेबिएर्न के दावों की समझदारी पर प्रकाश डालते हुए, उन्होंने कहा कि कोई भी यह तर्क नहीं दे सकता है कि डेबिएरने के पदार्थ में एक्टिनियम नहीं था।डेबिएर्न, जिन्हें अब अधिकांश इतिहासकारों द्वारा खोजकर्ता के रूप में माना जाता है, ने तत्व में रुचि खो दी और विषय छोड़ दिया। दूसरी ओर, गीज़ल को रेडियोरासायनिक रूप से शुद्ध एक्टिनियम की पहली तैयारी और इसकी परमाणु संख्या 89 की पहचान के साथ श्रेय दिया जा सकता है।

एक्टिनियम नाम की उत्पत्ति प्राचीन ग्रीक एक्टिस, एक्टिनोस (ακτίς, ακτίνος) से हुई है, जिसका अर्थ है किरण या किरण।इसका प्रतीक एसी अन्य यौगिकों के संक्षेप में भी प्रयोग किया जाता है जिनका एक्टिनियम से कोई लेना देना नहीं है, जैसे एसिटल, एसीटेट और कभी-कभी एसीटैल्डिहाइड।

गुण

एक्टिनियम एक नरम, चांदी-सफेद है, रेडियोधर्मी, धातु तत्व। इसका अनुमानित अपरूपण मापांक सीसा के समान है। अपने मजबूत रेडियोधर्मी, एक्टिनियम के कारण अंधेरे में हल्की नीली रोशनी के साथ चमक आती है, जो उत्सर्जित ऊर्जावान कणों द्वारा आयनित आसपास की वायु से उत्पन्न होती है। एक्टिनियम में लान्थेनम और अन्य लैंथेनाइड्स के समान रासायनिक गुण होते हैं, और इसलिए यूरेनियम अयस्कों से निकालने पर इन तत्वों को अलग करना कठिन होता है। सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन और आयन क्रोमैटोग्राफी सामान्यतः जुदाई के लिए उपयोग किया जाता है। एक्टिनाइड्स के पहले तत्व, एक्टिनियम ने सेट को अपना नाम दिया, जैसा कि लैंथेनम ने लैंथेनाइड्स के लिए किया था। लैंथेनाइड्स की तुलना में एक्टिनाइड्स बहुत अधिक विविध हैं और इसलिए यह 1945 तक नहीं था कि लैंथेनाइड्स, एक्टिनाइड अवधारणा की मान्यता के बाद से दिमित्री मेंडेलीव की आवर्त सारणी में सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन, सामान्यतः ग्लेन टी। सीबोर्ग के शोध के बाद ट्रांस्यूरेनियम तत्वों पर स्वीकार किया गया था (हालांकि यह ब्रिटिश रसायनज्ञ हेनरी बैसेट द्वारा 1892 की शुरुआत में प्रस्तावित किया गया था)। एक्टिनियम वायु में ऑक्सीजन और नमी के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करता है जिससे एक्टिनियम ऑक्साइड का एक सफेद लेप बनता है जो आगे ऑक्सीकरण को रोकता है। अधिकांश लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स के साथ, एक्टिनियम ऑक्सीकरण अवस्था +3 और एसी में उपस्थित है³⁺ आयन विलयनों में रंगहीन होते हैं।ऑक्सीकरण अवस्था +3 की उत्पत्ति [आर एन] 6 डी से होती है¹7s² एक्टिनियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास, तीन संयोजी इलेक्ट्रॉनों के साथ जो नोबल गैस रेडॉन की स्थिर संवृत -खोल संरचना देने के लिए आसानी से दान किए जाते हैं।हालांकि 5f ऑर्बिटल्स एक जंगी परमाणु में खाली हैं, इसे एक्टिनियम परिसरों में वैलेंस ऑर्बिटल के रूप में उपयोग किया जा सकता है और इसलिए इसे सामान्यतः इस पर काम करने वाले लेखकों द्वारा पहला 5f तत्व माना जाता है।और³⁺ सभी ज्ञात त्रिकोणीय आयनों में सबसे बड़ा है और इसके पहले समन्वय क्षेत्र में लगभग 10.9 ± 0.5 पानी के अणु होते हैं।

रासायनिक यौगिक

एक्टिनियम की तीव्र रेडियोधर्मिता के कारण, केवल सीमित संख्या में एक्टिनियम यौगिक ज्ञात हैं। इनमें सम्मलित हैं: एक्टिनियम फ्लोराइड | एसीएफ₃, एक्टिनियम (III) क्लोराइड | एसीएल₃, जंगी (III) ब्रोमाइड|AcBr₃, एक्टिनियम (III) ऑक्सीफ्लोराइड, एक्टिनियम (III) ऑक्सीक्लोराइड, एक्टिनियम (III) ऑक्सीब्रोमाइड, एक्टिनियम (III) सल्फाइड | एसी₂S₃, एक्टिनियम ऑक्साइड | एसी₂O₃, जंगी (III) फॉस्फेट|AcPO₄और एक्टिनियम (III) नाइट्रेट | एसी (एनओ₃)₃. एसीपीओ को छोड़कर₄, वे सभी संबंधित लेण्टेनियुम यौगिकों के समान हैं। उन सभी में ऑक्सीकरण अवस्था +3 में एक्टिनियम होता है।विशेष रूप से, समान लैंथेनम और एक्टिनियम यौगिकों के जाली स्थिरांक केवल कुछ प्रतिशत भिन्न होते हैं।

FORMULA	रंग	समरूपता	अंतरिक्ष समूह	नहीं	पियर्सन प्रतीक	एक (दोपहर)	बी (दोपहर)	सी (दोपहर)	जेड	घनत्व, g/cm3</उप>
एसी	स्वच्छ	घन क्रिस्टल प्रणाली	एफएम3एम	225	cF4	531.1	531.1	531.1	4	10.07
आक2	अज्ञात	एफएम3एम	225	cF12	567	567	567	4	8.35
एसी2O3	त्रिकोणीय क्रिस्टल प्रणाली	3}एम 1	164	hP5	408	408	630	1	9.18
और2S3	काला	घन	4}3डी	220	cI28	778.56	778.56	778.56	4	6.71
एसीएफ़3	सफ़ेद	हेक्सागोनल क्रिस्टल प्रणाली| पी{{overline|3}सी1	165	hP24	741	741	755	6	7.88
एसीएल3	सफेद	हेक्सागोनल	पी 63/एम	165	hP8	764	764	456	2	4.8
एसीबीआर3	हेक्सागोनल| पी 63/एम	165	hP8	764	764	456	2	5.85
ए.सी.ओ.एफ	घन| एफएम3एम			593.1				8.28
AcOCl	सफेद	टेट्रागोनल क्रिस्टल सिस्टम|			424	424	707		7.23
एसीओबीआर	सफेद				427	427	740		7.89
एसीपीओ40. वह2हे	अज्ञात				721	721	664		5.48

यहाँ a, b और c जाली स्थिरांक हैं, No स्थान समूह संख्या है और Z प्रति इकाई सेल में सूत्र इकाइयों की संख्या है। घनत्व को सीधे नहीं मापा गया था लेकिन इसकी गणना जाली मापदंडों से की गई थी।

ऑक्साइड

Main article: Actinium(III) oxide

एक्टिनियम ऑक्साइड (एसी₂O₃) हाइड्रॉक्साइड को 500 °C पर या ऑक्सालेट को 1100 °C पर निर्वात में गर्म करके प्राप्त किया जा सकता है। इसकी क्रिस्टल जाली समरूपता (क्रिस्टलोग्राफी) है जिसमें सबसे दुर्लभ दुर्लभ-पृथ्वी धातुओं के ऑक्साइड होते हैं।

हैलिड्स

एक्टिनियम ट्राइफ्लोराइड या तो समाधान में या ठोस प्रतिक्रिया में उत्पादित किया जा सकता है। एक्टिनियम आयन युक्त घोल में हाइड्रोफ्लुओरिक अम्ल मिलाकर, पूर्व प्रतिक्रिया कमरे के तापमान पर की जाती है। बाद की विधि में, एक्टिनियम धातु को ऑल-प्लैटिनम सेटअप में 700 °C पर हाइड्रोजन फ्लोराइड वाष्प के साथ उपचारित किया जाता है। 900-1000 °C पर अमोनियम हाइड्रॉक्साइड के साथ एक्टिनियम ट्राइफ्लोराइड का उपचार करने से ऑक्सीफ्लोराइड AcOF प्राप्त होता है। जबकि लैंथेनम ऑक्सीफ्लोराइड को एक घंटे के लिए 800 °C पर वायु में लैंथेनम ट्राइफ्लोराइड को जलाकर आसानी से प्राप्त किया जा सकता है, एक्टिनियम ट्राइफ्लोराइड के समान उपचार से कोई AcOF नहीं निकलता है और केवल प्रारंभिक उत्पाद के पिघलने का परिणाम होता है।

एसीएफ₃ + 2 एनएच₃ + एच₂ओ → एसीओएफ + 2 एनएच₄एफ

एक्टिनियम ट्राइक्लोराइड 960 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर कार्बन टेट्राक्लोराइड वाष्प के साथ एक्टिनियम हाइड्रॉक्साइड या ऑक्सालेट पर प्रतिक्रिया करके प्राप्त किया जाता है। ऑक्सीफ्लोराइड के समान, एक्टिनियम oxychloride को 1000 डिग्री सेल्सियस पर अमोनियम हाइड्रॉक्साइड के साथ हाइड्रोलाइजिंग एक्टिनियम ट्राइक्लोराइड द्वारा तैयार किया जा सकता है। हालांकि, ऑक्सीफ्लोराइड के विपरीत, अमोनिया के साथ हाइड्रोक्लोरिक एसिड में एक्टिनियम ट्राइक्लोराइड के समाधान को प्रज्वलित करके ऑक्सीक्लोराइड को अच्छी तरह से संश्लेषित किया जा सकता है।

एल्यूमीनियम ब्रोमाइड और एक्टिनियम ऑक्साइड की प्रतिक्रिया एक्टिनियम ट्राइब्रोमाइड उत्पन्न करती है:

एसी₂O₃ + एक धार्मिकता₃ → 2 एसीबीआर₃ + अल₂O₃

और इसे 500 °C पर अमोनियम हाइड्रॉक्साइड के साथ उपचारित करने पर ऑक्सीब्रोमाइड AcOBr प्राप्त होता है।

अन्य यौगिक

एक्टीनियम हाइड्राइड 300 डिग्री सेल्सियस पर पोटेशियम के साथ एक्टिनियम ट्राइक्लोराइड की कमी से प्राप्त किया गया था, और इसकी संरचना इसी एलएच के साथ सादृश्य द्वारा प्राप्त की गई थी₂ हाइड्राइड। प्रतिक्रिया में हाइड्रोजन का स्रोत अनिश्चित था। मोनोसोडियम फॉस्फेट (NaH₂बाद₄) हाइड्रोक्लोरिक एसिड में एक्टिनियम के घोल से सफेद रंग का एक्टिनियम फॉस्फेट हेमीहाइड्रेट (AcPO) प्राप्त होता है₄0. वह₂O), और कुछ मिनटों के लिए 1400 °C पर हाइड्रोजन सल्फाइड वाष्प के साथ जंगी ऑक्सालेट को गर्म करने से ब्लैक जंगी सल्फाइड एसी बनता है।₂S₃. संभवतः 1000 डिग्री सेल्सियस पर एक्टिनियम ऑक्साइड पर हाइड्रोजन सल्फाइड और कार्बन डाइसल्फ़ाइड के मिश्रण के साथ क्रिया करके इसका उत्पादन किया जा सकता है।

समस्थानिक

Main article: Isotopes of actinium

स्वाभाविक रूप से होने वाली जंगी दो रेडियोधर्मी समस्थानिकों से बना है; ²²⁷
Ac (के रेडियोधर्मी परिवार से ²³⁵
U) और ²²⁸
Ac (एक पोती ²³²
Th). ²²⁷
Ac मुख्य रूप से बहुत कम ऊर्जा के साथ बीटा क्षय के रूप में क्षय होता है, लेकिन 1.38% स्थिति ं में यह एक अल्फा कण का उत्सर्जन करता है, इसलिए इसे अल्फा स्पेक्ट्रोमेट्री के माध्यम से आसानी से पहचाना जा सकता है।तैंतीस रेडियो आइसोटोप की पहचान की गई है, जो सबसे स्थिर हैं ²²⁷
Ac 21.772 वर्ष की अर्ध-आयु के साथ, जंगी-225|²²⁵
Ac 10.0 दिनों के आधे आयु के साथ और ²²⁶
Ac 29.37 घंटे के आधे आयु के साथ। शेष सभी रेडियोधर्मी क्षय समस्थानिकों का आधा आयु है जो 10 घंटे से कम है और उनमें से अधिकांश का आधा आयु एक मिनट से भी कम है। एक्टीनियम का सबसे कम समय तक ज्ञात समस्थानिक है ²¹⁷
Ac (69 नैनोसेकंड का आधा जीवन) जो अल्फा क्षय के माध्यम से क्षय होता है। एक्टिनियम में दो ज्ञात मेटा राज्य ्स भी हैं। रसायन विज्ञान के लिए सबसे महत्वपूर्ण समस्थानिक हैं ²²⁵एसी, ²²⁷एसी, और ²²⁸ए.सी.

शुद्ध किया हुआ ²²⁷
Ac लगभग आधे वर्ष के बाद अपने क्षय उत्पादों के साथ संतुलन में आता है। यह अपने 21.772 साल के आधे आयु के अनुसार ज्यादातर बीटा (98.62%) और कुछ अल्फा कण (1.38%) उत्सर्जित करता है; लगातार क्षय उत्पाद जंगी श्रृंखला का हिस्सा हैं। कम उपलब्ध मात्रा, इसके बीटा कणों की कम ऊर्जा (अधिकतम 44.8 keV) और अल्फ़ा विकिरण की कम तीव्रता के कारण, ²²⁷
Ac इसके उत्सर्जन द्वारा सीधे पता लगाना कठिन है और इसलिए इसके क्षय उत्पादों के माध्यम से इसका पता लगाया जाता है। ऐक्टिनियम के समस्थानिकों का परमाणु भार 204 परमाणु द्रव्यमान इकाई (²⁰⁴
Ac) 236 यू में (²³⁶
Ac).

Isotope	Production	Decay	Half-life
221Ac	232Th(d,9n)→225Pa(α)→221Ac	α	52 ms
222Ac	232Th(d,8n)→226Pa(α)→222Ac	α	5.0 s
223Ac	232Th(d,7n)→227Pa(α)→223Ac	α	2.1 min
224Ac	232Th(d,6n)→228Pa(α)→224Ac	α	2.78 hours
225Ac	232Th(n,γ)→233Th(β−)→233Pa(β−)→233U(α)→229Th(α)→225Ra(β−)→225Ac	α	10 days
226Ac	226Ra(d,2n)→226Ac	α, β− electron capture	29.37 hours
227Ac	235U(α)→231Th(β−)→231Pa(α)→227Ac	α, β−	21.77 years
228Ac	232Th(α)→228Ra(β−)→228Ac	β−	6.15 hours
229Ac	228Ra(n,γ)→229Ra(β−)→229Ac	β−	62.7 min
230Ac	232Th(d,α)→230Ac	β−	122 s
231Ac	232Th(γ,p)→231Ac	β−	7.5 min
232Ac	232Th(n,p)→232Ac	β−	119 s

घटना और संश्लेषण

File:Uraninite-39029.jpg

यूरेनिनाइट अयस्कों में एक्टिनियम की उच्च सांद्रता होती है।

जंगी यूरेनियम अयस्कों में केवल निशान में पाया जाता है - अयस्क में एक टन यूरेनियम में लगभग 0.2 मिलीग्राम होता है ²²⁷ए.सी - और थोरियम अयस्कों में, जिनमें लगभग 5 नैनोग्राम होते हैं ²²⁸एसी प्रति एक टन थोरियम। जंगी आइसोटोप ²²⁷एसी क्षय श्रृंखला#एक्टिनियम श्रृंखला|यूरेनियम-एक्टिनियम श्रृंखला क्षय श्रृंखला का एक क्षणिक सदस्य है, जो मूल आइसोटोप यूरेनियम-235 से प्रारंभ होता है|²³⁵यू (या प्लूटोनियम-239|²³⁹Pu) और स्टेबल लेड आइसोटोप लेड-207| के साथ समाप्त होता है²⁰⁷पंजाब. आइसोटोप ²²⁸एसी थोरियम श्रृंखला क्षय श्रृंखला का एक क्षणिक सदस्य है, जो मूल आइसोटोप थोरियम-232 से प्रारंभ होता है|²³²थ और स्टेबल लेड आइसोटोप लेड-208 के साथ समाप्त होता है|²⁰⁸पंजाब. एक अन्य जंगी आइसोटोप (²²⁵Ac) नेप्टुनियम-237 से प्रारंभ होकर, नेप्टुनियम श्रृंखला क्षय श्रृंखला में क्षणिक रूप से उपस्थित है|²³⁷Np (या यूरेनियम-233|²³³U) और थैलियम (थैलियम-205|²⁰⁵Tl) और निकट-स्थिर बिस्मथ (बिस्मथ-209|²⁰⁹द्वि); यदि सभी मौलिक न्यूक्लाइड ²³⁷Np का क्षय हो गया है, यह प्राकृतिक पर न्यूट्रॉन नॉक-आउट प्रतिक्रियाओं द्वारा लगातार उत्पन्न होता है ²³⁸यू.

कम प्राकृतिक सांद्रता, और लैंथेनम और अन्य लैंथेनाइड्स के भौतिक और रासायनिक गुणों की करीबी समानता, जो हमेशा एक्टिनियम-असर वाले अयस्कों में प्रचुर मात्रा में होती है, एक्टिनियम को अव्यवहारिक से अलग करती है, और पूर्ण पृथक्करण कभी हासिल नहीं किया गया था। इसके अतिरिक्त , न्यूट्रॉन विकिरण द्वारा, मिलीग्राम मात्रा में, एक्टिनियम तैयार किया जाता है ²²⁶Ra परमाणु रिएक्टर में।

${\ce {^{226}_{88}Ra + ^{1}_{0}n -> ^{227}_{88}Ra ->[\beta^-][42.2 \ {\ce {min}}] ^{227}_{89}Ac}}$

प्रतिक्रिया उपज रेडियम वजन का लगभग 2% है। ²²⁷Ac न्यूट्रॉन को और अधिक ग्रहण कर सकता है जिसके परिणामस्वरूप कम मात्रा में ²²⁸ए.सी. संश्लेषण के बाद, एक्टिनियम को रेडियम से और क्षय और परमाणु संलयन के उत्पादों जैसे थोरियम, पोलोनियम, सीसा और बिस्मथ से अलग किया जाता है। निष्कर्षण विकिरण उत्पादों के एक जलीय घोल से थेनॉयलट्रिफ्लोरोएसीटोन-बेंजीन समाधान के साथ किया जा सकता है, और एक निश्चित तत्व के लिए चयनात्मकता पीएच (एक्टिनियम के लिए लगभग 6.0) को समायोजित करके प्राप्त की जाती है।एक वैकल्पिक प्रक्रिया नाइट्रिक एसिड में एक उपयुक्त राल के साथ आयनों का आदान-प्रदान है, जिसके परिणामस्वरूप दो चरण की प्रक्रिया में रेडियम और एक्टिनियम बनाम थोरियम के लिए 1,000,000 का पृथक्करण कारक हो सकता है। ऐक्टिनियम को रेडियम से अलग किया जा सकता है, लगभग 100 के अनुपात के साथ, कम क्रॉस-लिंकिंग केशन एक्सचेंज राल और नाइट्रिक एसिड को eluant के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

²²⁵एसी पहली बार कृत्रिम रूप से जर्मनी में ट्रांस्यूरेनियम तत्वों के लिए संस्थान (आईटीयू) में एक साइक्लोट्रॉन का उपयोग करके और सिडनी में सेंट जॉर्ज अस्पताल (सिडनी) में 2000 में एक रैखिक कण त्वरक का उपयोग करके निर्मित किया गया था। इस दुर्लभ आइसोटोप के विकिरण चिकित्सा में संभावित अनुप्रयोग हैं और यह 20–30 MeV ड्यूटेरियम आयनों के साथ रेडियम-226 लक्ष्य पर बमबारी करके सबसे अधिक कुशलता से निर्मित होता है। यह प्रतिक्रिया भी उपजती है ²²⁶एसी जो हालांकि 29 घंटे के आधे आयु के साथ क्षय होता है और इस प्रकार दूषित नहीं होता है ²²⁵ए.सी. 1100 और 1300 डिग्री सेल्सियस के बीच तापमान पर वैक्यूम में लिथियम वाष्प के साथ एक्टिनियम फ्लोराइड की कमी से एक्टिनियम धातु तैयार की गई है। उच्च तापमान के परिणामस्वरूप उत्पाद का वाष्पीकरण होता है और कम तापमान के कारण अधूरा परिवर्तन होता है। लिथियम को अन्य क्षार धातुओं में चुना गया क्योंकि इसका फ्लोराइड सबसे अधिक अस्थिर है।

अनुप्रयोग

इसकी कमी, उच्च कीमत और रेडियोधर्मिता के कारण, ²²⁷Ac का वर्तमान में कोई महत्वपूर्ण औद्योगिक उपयोग नहीं है, लेकिन ²²⁵वर्तमान में लक्षित अल्फा उपचारों जैसे कैंसर उपचारों में उपयोग के लिए एसी का अध्ययन किया जा रहा है। ²²⁷एसी अत्यधिक रेडियोधर्मी है और इसलिए रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर के एक सक्रिय तत्व के रूप में उपयोग के लिए अध्ययन किया गया था, उदाहरण के लिए अंतरिक्ष यान में। का ऑक्साइड ²²⁷फीरोज़ा के साथ दबाया गया एसी भी एक कुशल न्यूट्रॉन स्रोत है जिसकी गतिविधि मानक अमेरिकियम-बेरिलियम और रेडियम-बेरिलियम जोड़े से अधिक है। उन सभी आवेदनों में, ²²⁷Ac (एक बीटा स्रोत) केवल एक पूर्वज है जो अपने क्षय पर अल्फा-उत्सर्जक समस्थानिक उत्पन्न करता है। बेरिलियम (α,n) परमाणु प्रतिक्रिया के लिए अपने बड़े क्रॉस-सेक्शन के कारण अल्फा कणों को पकड़ता है और न्यूट्रॉन का उत्सर्जन करता है:

${\ce {^{9}_{4}Be + ^{4}_{2}He -> ^{12}_{6}C + ^{1}_{0}n + \gamma}}$

up>227AcBe न्यूट्रॉन स्रोतों को न्यूट्रॉन जांच में लगाया जा सकता है - मिट्टी में उपस्थित  पानी की मात्रा को मापने के लिए एक मानक उपकरण, साथ ही राजमार्ग निर्माण में गुणवत्ता नियंत्रण के लिए नमी/घनत्व। इस तरह की जांच का उपयोग न्यूट्रॉन रेडियोग्राफी, टोमोग्राफी और अन्य रेडियोकेमिकल जांचों में अच्छी तरह से लॉगिंग अनुप्रयोगों में भी किया जाता है।

File:DOTA polyaminocarboxylic acid.png

के लिए DOTA (चेलेटर) वाहक की रासायनिक संरचना ²²⁵विकिरण चिकित्सा में ए.सी.

²²⁵दवा बनाने के लिए एसी का प्रयोग किया जाता है ²¹³Bi एक पुन: प्रयोज्य जनरेटर में या विकिरण चिकित्सा के लिए एक एजेंट के रूप में अकेले उपयोग किया जा सकता है, विशेष रूप से लक्षित अल्फा थेरेपी (TAT)। इस आइसोटोप का आधा आयु 10 दिनों का होता है, जिससे यह विकिरण चिकित्सा के लिए अधिक उपयुक्त होता है ²¹³बी (अर्ध-आयु 46 मिनट)।इसके अतिरिक्त, ²²⁵Ac गैर विषैले में क्षय होता है ²⁰⁹स्थिर लेकिन जहरीले सीसे के अतिरिक्त द्वि, जो कई अन्य उम्मीदवार समस्थानिकों की क्षय श्रृंखलाओं में अंतिम उत्पाद है, अर्थात् ²²⁷थ, ²²⁸थ, और ²³⁰यू.न केवल ²²⁵स्वयं एसी, लेकिन इसकी बेटियाँ भी अल्फा कणों का उत्सर्जन करती हैं जो शरीर में कैंसर कोशिकाओं को मारते हैं। लागू करने में सबसे बड़ी कठिनाई ²²⁵एसी था कि सरल एक्टिनियम परिसरों के अंतःशिरा इंजेक्शन के परिणामस्वरूप हड्डियों और यकृत में दसियों वर्षों की अवधि के लिए उनका संचय हुआ। परिणाम स्वरुप , बाद में अल्फा कणों द्वारा कैंसर कोशिकाओं को जल्दी से मार दिया गया ²²⁵एसी, एक्टिनियम और उसकी बेटियों से विकिरण नए उत्परिवर्तन को प्रेरित कर सकता है। इस समस्या के समाधान के लिये, ²²⁵एसी एक केलेशन एजेंट से बंधा हुआ था, जैसे कि साइट्रेट, एथिलीनडामिनेटेट्राएसिटिक एसिड (ईडीटीए) या पेंटेटिक एसिड (डीटीपीए)। इससे हड्डियों में एक्टीनियम का जमाव कम हो गया, लेकिन शरीर से उत्सर्जन धीमा रहा। HEHA जैसे कीलेटिंग एजेंटों से बहुत बेहतर परिणाम प्राप्त हुए (1,4,7,10,13,16-hexaazacyclohexadecane-N,N′,N″,N‴,N‴′,N‴″-hexaacetic acid) या DOTA (चेलेटर) (1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid) त्रास्तुज़ुमाब से युग्मित, एक मोनोक्लोनल ऐंटीबॉडी जो HER2/neu रिसेप्टर (जैव रसायन) के साथ हस्तक्षेप करता है। बाद के वितरण संयोजन का चूहों पर परीक्षण किया गया और लेकिमिया , लिंफोमा , स्तन कैंसर, डिम्बग्रंथि के कैंसर, न्यूरोब्लास्टोमा और प्रोस्टेट कैंसर के विरुद्ध प्रभावी सिद्ध हुआ। का मध्यम आधा आयु ²²⁷Ac (21.77 वर्ष) इसे महासागरीय जल के धीमे ऊर्ध्वाधर मिश्रण के निरूपण में बहुत सुविधाजनक रेडियोधर्मी आइसोटोप बनाता है। संबंधित प्रक्रियाओं का वर्तमान वेगों के प्रत्यक्ष माप (प्रति वर्ष 50 मीटर के क्रम में) द्वारा आवश्यक यथार्थ ता के साथ अध्ययन नहीं किया जा सकता है। हालांकि, विभिन्न समस्थानिकों के लिए सांद्रता गहराई-प्रोफाइल का मूल्यांकन मिश्रण दरों का अनुमान लगाने की अनुमति देता है। इस पद्धति के पीछे भौतिकी इस प्रकार है: समुद्र के पानी में समान रूप से फैला हुआ होता है ²³⁵यू. इसका क्षय उत्पाद, ²³¹Pa, धीरे-धीरे नीचे की ओर अवक्षेपित होता है, जिससे इसकी सांद्रता पहले गहराई के साथ बढ़ती है और फिर लगभग स्थिर रहती है। ²³¹पा निर्णय करता है ²²⁷एसी; चूँकि , बाद वाले आइसोटोप की सांद्रता इसका पालन नहीं करती है ²³¹Pa गहराई प्रोफ़ाइल, लेकिन इसके अतिरिक्त समुद्र तल की ओर बढ़ती है। यह मिश्रण प्रक्रियाओं के कारण होता है जो कुछ अतिरिक्त बढ़ाते हैं ²²⁷समुद्र तल से एसी। इस प्रकार दोनों का विश्लेषण ²³¹पीए और ²²⁷एसी डेप्थ प्रोफाइल शोधकर्ताओं को मिश्रण व्यवहार को मॉडल करने की अनुमति देता है। सैद्धांतिक भविष्यवाणियां हैं कि AcH_x हाइड्राइड्स (इस स्थितियों में बहुत अधिक दबाव के साथ) एक कमरे के तापमान के सुपरकंडक्टर के लिए एक उम्मीदवार हैं क्योंकि उनके पास टी है_c H3S से बहुत अधिक, संभवतः 250 K के करीब।

सावधानियां

²²⁷एसी अत्यधिक रेडियोधर्मी है और इसके साथ प्रयोग एक विशेष रूप से डिज़ाइन की गई प्रयोगशाला में किया जाता है जिसमें एक तंग दस्ताना बॉक्स होता है। जब एक्टिनियम ट्राइक्लोराइड को चूहों को अंतःशिरा में प्रशासित किया जाता है, तो लगभग 33% एक्टिनियम हड्डियों में और 50% यकृत में जमा हो जाता है। इसकी विषाक्तता तुलनीय है, लेकिन एमरिकियम और प्लूटोनियम की तुलना में थोड़ी कम है। ट्रेस मात्रा के लिए, अच्छे वातन के साथ धूआं हुड पर्याप्त; ग्राम मात्रा के लिए, द्वारा उत्सर्जित तीव्र गामा विकिरण से परिरक्षण के साथ गर्म कोशिकाओं ²²⁷एसी आवश्यक हैं।

यह भी देखें

• क्षय श्रृंखला# जंगी श्रृंखला

ग्रन्थसूची

• Meyer, Gerd and Morss, Lester R. (1991) Synthesis of lanthanide and actinide compounds, Springer. ISBN 0-7923-1018-7

बाहरी संबंध

• Actinium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)
• NLM Hazardous Substances Databank – Actinium, Radioactive
• Actinium in Kirby, H. W.; Morss, L. R. (2006). Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (eds.). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (3rd ed.). Dordrecht, The Netherlands: Springer. ISBN 978-1-4020-3555-5.