actinoider

actinoider, også kalt actinider (les om nukleære egenskaper her) eller aktinider, fellesbetegnelse for actinium og de 14 grunnstoffene som følger etter actinium i grunnstoffenes periodesystems 7. periode. Alle er radioaktive. De har atomnummerne 89 til 103. Grunnstoffene etter uran kalles transuraner.

Actinoidene er sølvhvite eller sølvgrå, uedle, meget reaktive metaller som anløper i luft. I finpulverisert tilstand er de pyrofore, dvs. de oksideres så lett at de gløder.

Fremstilling

Bare thorium og uran kan fremstilles i større mengder fra naturlige forekomster. Små mengder actinium og protactinium dannes i naturen ved radioaktiv spalting av uran, og spor av neptunium og plutonium oppstår av uran ved nøytroninnfanging. De øvrige actinoidene er ikke påvist i naturen. Frem til 1940 var bare actinium, thorium, protactinium og uran kjent. Alle de andre er blitt oppdaget og fremstilt i tidsrommet 1940–61 ved at uran eller et grunnstoff fremstilt av uran med høyere atomnummer er blitt bestrålt med nøytroner eller syklotronakselererte ioner, f.eks. hydrogenkjerner, heliumkjerner osv.

Kunstig fremstilte actinoider er tilgjengelige i høyst forskjellige mengder. Tonnevis av plutonium blir fremstilt i kjernereaktorer i en rekke land både til våpenformål og som reaktorbrensel. Neptunium og americium er tilgjengelig i kilogrammengder; og protactinium, curium og californium i grammengder. Actinium, einsteinium og fermium er bare blitt fremstilt i veibare mengder, dvs. mengder målt i milligram eller mikrogram. De øvrige actinoidene er hittil bare blitt fremstilt i atomære mengder. For atskillelsen og renfremstillingen av de enkelte actinoidene har ekstraksjon med egnede løsemidler og ioneutbytningskromatografi spilt en avgjørende rolle. Metallene selv er blitt fremstilt ved at man reduserer vannfrie fluorider med litium, magnesium, kalsium eller barium ved så høye temperaturer at metallet fås i smeltet form.

Kjemiske egenskaper

Actinoidene danner en parallell til lantanoidene i grunnstoffenes periodesystems 6. periode. På samme måte som hos lantanoidene skjer en oppfylling av et indre elektronskall, nemlig 5f-skallet. Bestemmende for deres kjemiske og fysiske egenskaper er derfor at de i tillegg til actiniums elektronkonfigurasjon har et antall 5f-elektroner som vokser fra null hos actinium til 14 hos lawrencium. I sine kjemiske forbindelser blir actinoidene mer mangfoldige enn lantanoidene, og man finner foruten oksidasjonstallet +III også alle andre oksidasjonstall fra +II til +VII.

På lignende måte som hos lantanoidene avtar også hos actinoidene de treverdige ionenes radius med voksende atomnummer. Likheten viser seg også i at mange actinoideforbindelser har samme krystallstruktur og paramagnetiske egenskaper som tilsvarende lantanoideforbindelser.

Actinoider