Актиний-227

Актиний-227
Актиний-227
Название, символ	Актиний-227, 227Ac
Нейтронов	138
Свойства нуклида
Атомная масса	227,0277521(26)[1] а. е. м.
Дефект массы	25 850,9(24)[1] кэВ
Удельная энергия связи (на нуклон)	7 650,701(11)[1] кэВ
Период полураспада	21,772(3)[2] года
Продукты распада	227Th, 223Fr
Родительские изотопы	227Ra (β−); 231Pa (α)
Спин и чётность ядра	3/2−[2]
β−	0,0448(8)[1] МэВ
α	5,04219(14)[1] МэВ
	Таблица нуклидов

Акти́ний-227 (англ. actinium-227), историческое название актиний (лат. Actinium, обозначается символом Ac) — радиоактивный нуклид химического элемента актиния с атомным номером 89 и массовым числом 227. Является самым долгоживущим природным изотопом актиния.

Принадлежит к радиоактивному семейству урана-235 (так называемый ряд актиния). Встречается во всех урановых рудах, однако его количества невелики из-за низкого содержания материнского вещества — ²³⁵U. При радиоактивном равновесии на 1 г урана приходится 2⋅10⁻¹⁰ г ²²⁷Ac[3].

Образование и распад

Актиний-227 непосредственно образуется в результате α-распада нуклида ²³¹Pa (период полураспада составляет 3,276(11)⋅10⁴[2] лет) и β⁻-распада нуклида ²²⁷Ra (период полураспада составляет 42,2(5)[2] мин):

\mathrm {^{231}_{91}Pa} \rightarrow \mathrm {^{227}_{89}Ac} +\mathrm {^{4}_{2}He} ,

\mathrm {^{227}_{88}Ra} \rightarrow \mathrm {^{227}_{89}Ac} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.

Актиний-227 в основном (вероятность 98,62(36)[2] %) претерпевает β⁻-распад, в результате распада образуется нуклид ²²⁷Th, также известный как радиоактиний (выделяемая энергия 44,8(8)[1] кэВ):

\mathrm {^{227}_{89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{227}_{90}Th} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.

С вероятностью 1,38(36)[2] % актиний-227 распадается с испусканием альфа-частицы и образованием нуклида франция ²²³Fr (выделяемая энергия 5042,19(14)[1] кэВ):

\mathrm {^{227}_{89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{223}_{87}Fr} +\mathrm {^{4}_{2}He} .

Получение

Добыча актиния-227 из природных источников чрезвычайно затруднена из-за близости химических свойств актиния и лантана (а также других редкоземельных металлов), поэтому миллиграммовые количества актиния-227 получают искусственным способом, облучая нейтронами нуклид радия ²²⁶Ra[3][4]:

\mathrm {^{226}_{88}Ra} (\mathrm {n} ,{\gamma })\mathrm {^{227}_{88}Ra} {\xrightarrow {{\beta }^{-}}}\mathrm {^{227}_{89}Ac} .

Схемы переработки облучённого радия основаны на применении методов экстракции и ионного обмена[3].

Применение

Смесь ²²⁷Ac и ⁹Be используется для изготовления нейтронных источников (нейтроны образуются при облучении ядер ⁹Be альфа-частицами, испускаемыми актинием-227). Получены Ac-Be источники с выходом нейтронов в 10⁸−10⁹ нейтрон/с, средняя энергия нейтронного спектра равна 4,6 МэВ. По сравнению с Ra-Be источниками Ac-Be источники более удобны для применения, так как характеризуются меньшим отношением гамма-излучения к нейтронному потоку[3][4].
В силу высокого удельного энерговыделения (14,5 Вт/г) и возможности получения значительных количеств термически устойчивых соединений ²²⁷Ac может использоваться для создания термоэлектрических генераторов длительного действия (в том числе пригодных для космических целей)[3].

См. также

Список изотопов с собственными названиями

Примечания

Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — .
Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .
Каралова З. К., Мясоедов Б. Ф. Актиний. — М.: Наука, 1982. — 144 с. — (Аналитическая химия элементов). — 1150 экз.
Химическая энциклопедия: в 5 т. / Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 78. — 623 с. — 100 000 экз.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[AME2003-1] Audi G., Wapstra A. H., Thibault C. The AME2003 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Nuclear Physics A. — 2003. — Vol. 729. — P. 337—676. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003. — .

[Nubase2003-2] Audi G., Bersillon O., Blachot J., Wapstra A. H. The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties // Nuclear Physics A. — 2003. — Т. 729. — С. 3—128. — doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. — .

[karalova-3] Каралова З. К., Мясоедов Б. Ф. Актиний. — М.: Наука, 1982. — 144 с. — (Аналитическая химия элементов). — 1150 экз.

[ХЭ-4] Химическая энциклопедия: в 5 т. / Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1. — С. 78. — 623 с. — 100 000 экз.