Periodensystem: Actinium

Actinium 89Ac

engl. actinium; griech. aktis („Strahl“)

Halbwertszeit für Ac-227 *):
21,772 Jahre

Nukleonenzahl *)
Ordnungszahl
Schmelzpunkt
Siedepunkt
Oxidationszahlen
Dichte
Härte (Mohs)
Elektronegativität
Elektronenkonfig.
Natürl. Häufigkeit

*) langlebigstes
Isotop

227
89
1050 °C
3200 °C
3
10 g/cm³
keine Angaben
1,1 (Pauling)
[Rn]6d¹7s²
Ac-225 Spuren
Ac-227 Spuren
Ac-228 Spuren

Physikalisch-chemische Eigenschaften

Actinium ist ein silbrig glänzendes und relativ weiches Schwermetall. Es viel stärker radioaktiv als Radium und leuchtet schon im Tageslicht leicht bläulich. Das in den Uranerzen enthaltene Actinium enthält drei natürliche Isotope, von denen Ac-227 mit 21 Jahren die längste Halbwertszeit besitzt. Actinium als erster Vertreter der Actinide ähnelt in seinen Eigenschaften mehr den Alkalimetallen als dem Lanthan: An der Luft oxidiert es rasch, mit Wasser und mit Säuren reagiert es heftig unter Wasserstoffbildung.

Actinium leuchtet im Dunkeln (Virtuelle Darstellung)

So könnte es aussehen, wenn ein Stück Actinium im Dunkeln leuchtet.

Die Halogenide des Actiniums und auch das Actinium(III)-oxid erscheinen als feines Pulver weiß. Die Actinium-Ionen in den Salzen haben die Oxidationsstufe +3.

Toxikologie

Wie alle anderen radioaktiven Elemente wirkt das Actinium im Körper stark toxisch und erzeugt Strahlenschäden.

Vorkommen

Häufigkeit sehr selten

Actinium ist 1000 Mal seltener als Radium und kommt in der Natur in den Uranerzen nur in geringsten Spuren vor. Dort entsteht es in der Uran-Actinium-Zerfallsreihe.

Schwarze Pechblende aus La Creusaz im Wallis

Aus der Uran-Pechblende lassen sich viele radioaktive Elemente gewinnen.

Geschichte

Das Element wurde 1899 von dem französischen Chemiker André Louis Debierne (1874–1949) in Paris entdeckt, als er Rückstände aus der schwarzen Pechblende untersuchte. In Anlehnung an den lateinischen Namen radius für Radium („der Strahl“) verwendete er bei der Namensgebung das gleich bedeutende griechische Wort aktis. Unabhängig davon entdeckte Friedrich Oskar Giesel (1852–1927) das Element drei Jahre später in Braunschweig. Im Jahr 1950 stellte F. T. Hageman in Chicago durch den Neutronenbeschuss auf ein Gramm Radium etwa 1,25 Milligramm Actinium her, aus dem er auch mehrere Salze bildete.

Herstellung

Eine Herstellung aus der Pechblende kommt wegen des geringen Gehalts nicht in Frage. Actinium wird daher künstlich aus Radium durch Neutronenbeschuss erzeugt:

Die Isolierung des Actiniums erfolgt durch Ionenaustausch und Lösungsmittel-Extraktion. Durch eine Reduktion des erhaltenen Actiniumoxids Ac₂O₃ mit Thorium bei hoher Temperatur im Vakuum erhält man das silberweiße Metall.

Verwendung

Aufgrund der hohen Radioaktivität dient Actinium als α-Strahlenquelle zur Erzeugung von Neutronen. Bei der Aktivierungs-Analyse von Erzen werden die zu untersuchenden Stoffe mit Neutronen beschossen, so dass ein Teil der beschossenen Atome radioaktive Isotope bildet. Aufgrund deren Halbwertszeit und Aktivität kann man Rückschlüsse über das vorliegende Erz schließen. In Satelliten wird das Metall zur thermionischen Energieerzeugung benutzt.