Aktinitler ve Özellikleri | Ansiklopedik Bilgi |
Aktinitler hangi grupta,Aktinitler özellikleri,Aktinitler hangi periyotta,Aktinitler nerede,Aktinitlerin özellikleri nelerdir,Aktinitler atom numarası,Aktinitler ve Özellikleri,Aktinitler dizisindeki elementlerin tümü, kolaylıkla çekirdek bozunumuna uğrayan kararsız ve ağır metallerdir.
Periyodik sınıflandırmada atom numarası 83’ten büyük olan elementlerden hiçbirinin kararlı bir izotopu yoktur.
Bu sebeple aktinitler dizisinin de yalnızca aktinyum, toryum, protaktinyum ve uranyum gibi daha kararlı ve atom ağırlığı daha küçük olan dört üyesi doğada önemlice miktarda bulunur.
Dizinin, neptünyumdan lavrensiyuma kadar uzanan ve uranyumötesi elementler adıyla bilinen öbür on bir üyesi ise, doğada bulunan aktinitlerin parçacık hızlandıncıla-nnda yüksek enerji kazandınlmış ağır iyonlarla bombardıman edilmesiyle yapay olarak üretilir (bak. uranyumötesi elementler).
Yapay yoldan üretilen aktinitlerin ilki, 1940’ta uranyumun nötronlarla bombardımanıyla elde edilen neptünyumdur.
Uranyum (daha doğrusu bu elementin izotopu olan uranyum—235), çekirdeğinin hemen hemen eşit kütleli parçalara bölünme özelliği nedeniyle en mühim aktinittir.
Radyoaktif bozunumdan çok daha güçlü bir süreç olan bu çekirdek bölünmesi (fisyon) sonucunda, denetim altına alınması koşuluyla sayısız yararlı uygulamaları olan çok büyük miktarlarda enerji açığa çıkar.
Çekirdek bölünmesine uğrayabilen ve gelecekte daha büyük önem kazanacağından kuşku duyulmayan öbür iki aktinit de plütonyum ve toryumdur.
Plütonyumun çekirdeği bölü-nebilen izotoplan, uranyumlu reaktörlerdeki çekirdek bölünmesinin yan ürünüdür; uranyum -238 çekirdeğine nötron eklendiğinde, bölünme yeteneği olmayan bu izotop, bölünebilir nitelikteki plütonyum -239’a dönüşür.
İzotoplarından biri olan toryum-232’nin nükleer reaktörlerde nötron bombardımanına tutularak, bölünebilir nitelikteki uranyum – 233 izotopuna dönüştürülebilmesi, toryuma da büyük bir ekonomik değer kazandırmıştır.
Toryumun doğada uranyumdan üç kat daha fazla bulunması, nükleer enerji üretiminin geleceği açısından büyük önem taşır.
Periyodik tabloda plütonyumu izleyen daha ağır aktinitler, zaman zaman termonükleer ısı ve nötron üretiminde kullanılmakla birlikte, daha çok bilimsel araştırmalara konu olur.
Örneğin bu elementlerden kanser tedavisinde yararlanılmaktadır.
Bu arada, yapay kalplerde enerji kaynağı olarak kullanılan, plütonyum – 238 ile beslenen bir kalp pili en az 10 yıl değiştirilmeden kullanılabilir.
Aktinitler dizisindeki bütün elementlerin 86 elektronu vardır ve hepsinde elektronla-nn yerleşme düzeni birbirine benzer.
Bu düzen, özellikle 6. ve 7. yörüngelere yerleşen birleşme elektronları, aktinitlere başka atomlarla kolayca bağ kurma özelliği kazandınr.
Aktinitler bu birleşme elektronla-nndan 3’ünü ya da 4’ünü başka bir atoma vererek bileşik oluşturma eğiliminde olduklan için en yaygın yükseltgenme durumları -1-3 ve +4’tür.
Her iki yükseltgenme durumundaki aktinitler ile lantauitler dizisinin aynı yükseltgenme değerindeki üyeleri arasında belirgin benzerlikler vardır.
Lantanit-ler, atom numaraları 57 ile 71 arasında olan azrak toprak elementleridir.
Bunun dışında bakazrak toprak metalleri.
Aktinitler atom sayıları (yani elektron sayısı) 90 ile 103 arasında değişen elementlerdir.
Elementler tablosunda aktinyumun hemen ardında yer alır ve birbirleriyle benzerlikler gösterirler.
Yüksek atom sayıh aktinitlerin özelliklerinin henüz ayrıntılarıyla bilinmemesinin nedeni, yeni bulunmuş elementler olmalarının yanı sıra nükleer reaktörlerde çok az miktarlarda ve güçlükle elde edilmeleridir.
Bunun dışında yaşama süreleri de bazen çok kısadır.
Aktinitlerde elektronların konum biçimlerinin değişmediği sanılır; uranyumu izleyen aktinitlere “uranyumötesi elementler” adı verilir ve ikiye ayrılırlar: Uranitler; küritler (küritler de aynı elektron özelliklerini gösterirler).
Elementler tablosunun aynı sütununda, aktinyumu bir lantan, her aktiniti de bir lantanit karşılar.
Çoğu radyoaktif olduğu için, atom ağırlığından söz etmek güçtür; bununla birlikte atom ağırlıklarının, aktinyumun atom ağırlığı (227) ile lavrensiyumun en kararlı izotopunun ağırlığı (257) arasında değiştiği bilinir.
Aktinitlerin birçoğu nükleer tepkimelerle elde edilir; sözgelimi oerkelyum, amerikyum ile helyumun, kaliforniyum da küryum ile helyumun kaynaşması sonucunda oluşurlar.
2«Cm + jHe – 2ggCf + ¿n (nötron).
Bu tepkimelerde oluşan maddeler, ancak katyon değiştirici reçinelerle ayrılabilir.
Söz konusu reçineler, uranyumötesi elementlerin üç değerli katyonlarını kimyasal olarak bağlar ve yıkama, katyonları atom sayılarına ters yönde ayırma olanağı verir.
Aktinitlerin tümü, özgül ağırlıkları yüksek, gümüş beyazı renginde metallerdir.
Kimyasal tepkinlikleri yüksek olan, havada yükseltgenerek donuklaşan bu metallerin birçoğu sanayide kullanılmaz.
Bununla birlikte, ısıya dayanıklı bir madde olan toryum oksit (Th O2) ya da torinden, katalizör taşıyıcısı olarak yararlanılabilir: Gazla aydınlatmada kullanılan Auer gömleklerine, toryum nitrat ve seryum karışımı emdirilir. Uranyum sülfür de ısıya dayanıklı bir maddedir.
İki Dünya savaşı arasında Frédéric joliot ve Irène Curie’nin (P. ve M. Curie’nin km) yapay radyoaktifliği bulmaları, simyacıların bir tiirlli gerçekleştiremedikleri değişinim (transmütasyon) çağının açılmasını sağladı.
Fakat simyacılar başka metallerden altın elde etmek için uğraşmışlarken, çağdaş kimyacılar, günümüzde gerçekleştirilme olasılığı bulunan, fakat ekonomik açıdan işe yaramayacak bu işlemi bir yana bırakıp, yaklaşık yüz yıl önce D. Mendeleyev’in öngörmüş olduğu maddeleri bularak elementler tablosundaki boşlukları doldurmaya çalıştılar.
Özellikle İkinci Dünya savaşı sırasında, nükleer reaktörlerde uranyumun parçalanması sonucunda neptttnyum oluşması, uranyumu izleyen başka elementler bulunabileceğinin düşünülmesine yol açtı.
Söz konusu elementlere “uranyumötesi elementler” adı verildi.
Günümüzde bilinen bu tür elementler (aktinyum, toryum, protaktinyum, uranyum) ile uranyumötesi elementlerin tümü, aktinitler ailesini oluşturur ve benzer özellikler gösterirler.