Aktinoidy aktinoidy jsou chemické prvky jejichž atomové číslo je v intervalu 90 až 103 nestálé, mají mnoho izotopů všechny aktinoidy lehčí než uran (transurany)

Prezentace na téma: "Aktinoidy aktinoidy jsou chemické prvky jejichž atomové číslo je v intervalu 90 až 103 nestálé, mají mnoho izotopů všechny aktinoidy lehčí než uran (transurany)"— Transkript prezentace:

1 Aktinoidy aktinoidy jsou chemické prvky jejichž atomové číslo je v intervalu 90 až 103 nestálé, mají mnoho izotopů všechny aktinoidy lehčí než uran (transurany) se připravují v urychlovačích nebo v jaderných reaktorech

2 aktinium (89Ac) výskyt: v zemské kůře se můžeme setkat pouze s izotopem 227Ac, který vzniká radioaktivním rozpadem uranu poločas rozpadu tohoto izotopu je 21,77 roku a uvádí se, že jedna tuna uranové rudy obsahuje přibližně desetinu gramu aktinia další izotopy jsou např. 226Ac s poločasem rozpadu 29,4 hodiny nebo 225Ac s poločasem přibližně 10 dnů všechny byly připraveny uměle bombardování jader těžkých prvků (např. radia) neutrony

3 fyzikální vlastnosti:
aktinium je silně radioaktivní kovový prvek, který nemá žádný stabilní izotop intenzita záření je přibližně 150× větší než u radia a ve tmě vydává namodralé světlo

4 thorium (90Th) výskyt: v zemské kůře se můžeme prakticky setkat pouze s izotopem 232Th, který se vyznačuje mimořádně velkým poločasem rozpadu 1,39×1010 roku z dalších izotopů existují např. 230Th s poločasem rozpadu asi let, 229Th s poločasem asi let nebo 228Th s poločasem přibližně 1,91 roku

5 fyzikální vlastnosti:
stříbřitě bílý kov, je velmi slabě radioaktivní kovový prvek (zářič α), který však nemá žádný stabilní izotop

6 využití: samotná atomová jádra 232Th jsou pouze α-zářiči a nemohou se proto zapojit do spontánní štěpné reakce záchytem neutronu se však mohou měnit na uran 233U, který je vynikajícím jaderným palivem a silným zdrojem neutronů

7 uran (92U) výskyt: uranové rudy v mořské vodě a to v relativně velké koncentraci kolem 3,3 mikrogramů na litr odhaduje se, že v mořské vodě jsou celkově obsaženy 4 miliardy tun uranu, zatím však jeho získávání z vody není efektivní uran je obsažen mimo jiné rovněž v uhlí

8 v Česku se dosud uranová ruda těží poblíž Dolní Rožínky u Žďáru nad Sázavou, jde o jedinou probíhající těžbu v Evropské unii. těžba zde byla v květnu 2007 prodloužena na dobu neurčitou průmyslová výroba vychází se z uranové rudy obsahující smolinec, dalšími kroky se získá fluorid uraničitý, který se v atomových reaktorech redukuje kovovým vápníkem: UF4 + 2 Ca → U + 2 CaF2

9 fyzikální vlastnosti:
uran je stříbrobílý lesklý kov není příliš tvrdý,při zahřívání se stává nejprve křehkým, při dalším zvyšování teploty je však plastický využití: po tzv. obohacení uranu (zvýšení koncentrace izotopu 235U) používá jako palivo v jaderných reaktorech nebo jako náplň jaderných bomb

10 sloučeniny hexahydrát diurananu sodného(Na2U2O7
sloučeniny hexahydrát diurananu sodného(Na2U2O7.6H2O) a hexahydrát diurananu draselného (K2U2O7.6H2O) se dosud označují jako uranová žluť používající se k barvení skla, glazur a porcelánu (barví na žluto až žlutozeleno, přičemž fluoreskuje)

11 schema jaderného reaktoru

12 plutonium (94Pu) výskyt: plutonium patří mezi uměle připravené prvky a v přírodě je možné se setkat jen se skutečně ultrastopovými množstvími v uranových rudách, kde mohou jednotlivé atomy vzniknout z 238U po záchytu neutronu a následných dvou rozpadech β

13 průmyslová výroba: princip výroby 239Pu spočívá v reakci 238U s neutronem za vzniku 239U v jaderném reaktoru jádro 239U je značně nestabilní a rozpadem β rychle vniká izotop neptunia 239Np, jež se opět rychle dalším β-rozpadem mění na 239Pu tento izotop plutonia se chová jako α zářič a relativně snadno se dále zpracovává

14 fyzikální vlastnosti:
plutonium je radioaktivní kovový prvek stříbřitě bílé barvy existuje několik izotopů plutonia nejdelší poločas (asi 80 milionů let) má 244Pu, nejdůležitější izotop 239Pu se rozpadá s poločasem 24 100 let, 240Pu 6500 let, 241Pu 14 roků, 242Pu 373 000 let a 238Pu má poločas rozpadu 88 let

15 využití: atomové bomby
izotop 238Pu s poločasem rozpadu 88 let slouží často jako energetický zdroj především v kosmických sondách zdravotní rizika radiačně nebezpečný je především izotop 240Pu, který jako β-zářič má daleko negativnější dopad na lidské zdraví než zbylé izotopy plutonia, zářiče α elementární plutonium je pokládáno za jednu z nejtoxičtějších anorganických látek podle některých údajů mohou být již mikrogramová množství tohoto prvku smrtelně jedovatá pro člověka, pokud se dostanou do krevního oběhu

16 vzorek plutonia

17 americium (95Am) výskyt: americium se v přírodě nevyskytuje průmyslová výroba: kovové americium se připravuje redukcí fluoridu americitého parami barya

18 fyzikální vlastnosti:
radioaktivní kovový prvek stříbřitě bílé barvy vyzařuje α a γ záření existuje 18 izotopů, z nichž je nejstabilnější 243Am s poločasem rozpadu 7370 let a 241Am s poločasem 432,2 let

19 využití: v detektorech kouře jako zdroj α-částic nebo γ-záření v lékařství se používá při léčbě nádorů štítné žlázy

20 detektor kouře