Изотопи на актиниумот

Актиниумот (₈₉Ac) нема стабилни изотопи и нема својствен земен изотопски состав, па затоа не може да се даде стандардна атомска тежина. Познати се 34 изотопи, од ²⁰³Ac до ²³⁶Ac, и 7 изомери. Во природата се наоѓаат три изотопи, ²²⁵Ac, ²²⁷Ac и ²²⁸Ac, како производи на средно распаѓање од, соодветно, ²³⁷Np, ²³⁵U и ²³²Th. ²²⁸Ac и ²²⁵Ac се исклучително ретки, така што речиси целиот природен актиниум е ²²⁷Ac.

Најстабилни изотопи се ²²⁷Ac со време на полураспад од 21.772 години, ²²⁵Ac со време на полураспад од 10,0 дена и ²²⁶Ac со време на полураспад од 29,37 часа. Сите други изотопи имаат време на полураспад под 10 часа, а повеќето под една минута. Најкратковечен изотоп е ²¹⁷Ac со време на полураспад од 69 ns.

Прочистениот ²²⁷Ac доаѓа во рамнотежа со производите на распаѓање ( ²²⁷Th и ²²³Fr) по 185 дена.^[1]

1. ↑ ^mAc – Возбуден јадрен изомер.
2. ↑ ( ) – Неизвесноста (1σ) е дадена во концизен облик во загради по соодветните последни цифри.
3. ↑ # – Атомска маса означена со #: вредноста и неизвесноста не се само изведени само од опитни податоци, туку барем делумно од трендови од масената површина (TMS).
4. ↑ Облици на распад:

   CD:	Гроздест распад
   EC:	Електронски зафат
   IT:	Јадрен преод

5. ↑ Задебелен закосен симбол како изведен – Изведениот производ е речиси производ.
6. ↑ ( ) спинова вредност – Означува спин со слаби зададени аргументи.
7. ↑ ^{7,0 7,1} # – Вредностите означени со # не се само изведени од опитни податоци, туку барем делумно и од трендови во соседните нуклиди (TNN).

Актиниум-225 е високорадиоактивен изотоп со 136 неутрони. Тој е алфа емитер и има време на полураспад од 9.919 дена. Од 2024 година, се истражува како можен алфа-извор во алфа-терапијата.^[12][13][14] Актиниумот-225 е подложен на низа од три алфа распаѓања - преку краткотрајните франциум-221 и астатин-217 - до ²¹³Bi, кој самиот се користи како алфа-извор.^[15] Друга придобивка е тоа што низата на распаѓање од ²²⁵Ac завршува во нуклидот <sup id="mwARg">209</sup>Bi, [ забелешка 1 ] кој има значително пократок биолошки полуживот од оловото.^[16][17] Сепак, главен фактор што ја ограничува неговата употреба е тешкотијата во производството на краткотрајниот изотоп, бидејќи тој најчесто се изолира од старите матични нуклиди (како ²³³U ). Може да се произведува и во циклотрони, линеарни акцелератори или оплодни реактори.^[18]

Актиниум-226 е изотоп на актиниумот со време на полураспад од 29,37 часа. Главно (83%) е подложен на бета-распаѓање, понекогаш (17%) е подложен на зафаќање на електрони, а ретко (0,006%) е подложен на алфа-распаѓање.^[5] Постојат истражувања на ²²⁶Ac за да се користи во томографија со монофотонска емисија.^[19][20]

Актиниум-227 е најстабилниот изотоп на актиниумот, со време на полураспад од 21.772 години. Главно (98,62%) е подложен на бета-распаѓање, но понекогаш (1,38%) наместо тоа претрпува алфа-распаѓање.^{[5] 227}Ac е член на актиниумова низа. Се наоѓа само во траги во руди на ураниум – еден тон ураниумова руда содржи околу 0,2 милиграми ²²⁷Ac.^{[21][22] 227}Ac се подготвува, во милиграмски количини, со неутронско зрачење на226
Ra во јадрен реактор.^[22][23]

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

²²⁷Ac е високорадиоактивен и затоа е проучен за употреба како активен елемент на радиоизотопски термоелектрични генератори, на пример во вселенски летала. Оксидот на ²²⁷Ac притиснат со берилиум е исто така ефикасен извор на неутрони со активност што ја надминува онаа на стандардните парови америциум-берилиум и радиум-берилиум. Во сите тие примени, ²²⁷Ac (бета-извор) е само прогенитор кој генерира алфа-емитирачни изотопи при неговото распаѓање. Берилиумот фаќа алфа-честички и емитира неутрони поради неговиот голем пресек за (α,n) јадрена реакција:

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

Изворите на неутрони ²²⁷AcBe може да се применат во неутронска сонда – стандарден уред за мерење на количината на вода присутна во почвата, како и влага/густина за контрола на квалитетот во изградбата на автопатишта.^[24][25] Ваквите сонди се користат и во апликации за евиденција на бунари, во неутронска радиографија, томографија и други радиохемиски испитувања.^[26]

Средното време на полураспад на ²²⁷Ac го прави многу соодветен радиоактивен изотоп за моделирање на бавното вертикално мешање на океанските води. Придружните процеси не можат да се проучат со потребната точност со непосредни мерења на тековните брзини (од редот 50 метри годишно). Меѓутоа, евалуацијата на профилите за длабочина на концентрацијата за различни изотопи овозможува проценка на стапките на мешање. Физиката зад овој метод е како што следува: океанските води содржат хомогено дисперзиран ²³⁵U. Неговиот производ на распаѓање, ²³¹Pa, постепено се таложи на дното, така што неговата концентрација прво се зголемува со длабочината, а потоа останува речиси константна. ²³¹Pa се распаѓа на ²²⁷Ac, сепак, концентрацијата на вториот изотоп не го следи профилот на длабочина од ²³¹Pa, туку наместо тоа се зголемува кон дното на морето. Ова се случува поради процесите на мешање кои подигаат дополнителни ²²⁷Ac од дното на морето. Така, анализата на профилите за длабочина од ²³¹Pa и ²²⁷Ac им овозможува на истражувачите да го моделираат однесувањето на мешањето.^[27][28]

• Актиниумова низа
• Актинид

1. ↑ Овој режим на распаѓање е забележан, но експериментално е позната само горната граница на соодносот на разгранување.
2. ↑ Има медицински примени
3. ↑ Распаден меѓупроизвод на ²³⁷Np
4. ↑ Извор на името на елементот
5. ↑ Распаден меѓупроизвод на ²³⁵U
6. ↑ Распаден меѓупроизвод на ²³²Th

п р у Изотопи на хемиските елементи
1 H																	2 He
3 Li	4 Be											5 B	6 C	7 N	8 O	9 F	10 Ne
11 Na	12 Mg											13 Al	14 Si	15 P	16 S	17 Cl	18 Ar
19 K	20 Ca	21 Sc	22 Ti	23 V	24 Cr	25 Mn	26 Fe	27 Co	28 Ni	29 Cu	30 Zn	31 Ga	32 Ge	33 As	34 Se	35 Br	36 Kr
37 Rb	38 Sr	39 Y	40 Zr	41 Nb	42 Mo	43 Tc	44 Ru	45 Rh	46 Pd	47 Ag	48 Cd	49 In	50 Sn	51 Sb	52 Te	53 I	54 Xe
55 Cs	56 Ba		72 Hf	73 Ta	74 W	75 Re	76 Os	77 Ir	78 Pt	79 Au	80 Hg	81 Tl	82 Pb	83 Bi	84 Po	85 At	86 Rn
87 Fr	88 Ra		104 Rf	105 Db	106 Sg	107 Bh	108 Hs	109 Mt	110 Ds	111 Rg	112 Cn	113 Nh	114 Fl	115 Mc	116 Lv	117 Ts	118 Og
		57 La	58 Ce	59 Pr	60 Nd	61 Pm	62 Sm	63 Eu	64 Gd	65 Tb	66 Dy	67 Ho	68 Er	69 Tm	70 Yb	71 Lu
		89 Ac	90 Th	91 Pa	92 U	93 Np	94 Pu	95 Am	96 Cm	97 Bk	98 Cf	99 Es	100 Fm	101 Md	102 No	103 Lr
Таблица на нуклиди