Actinium

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Actinium
RadiumActiniumThorium
La
  Structure cristalline cubique
 
89
Ac
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
Ac
?
Tableau completTableau étendu
Informations générales
Nom Actinium
Symbole Ac
Numéro atomique 89
Famille d'éléments Actinide
Groupe, période, bloc –, 7, f
Masse volumique 10,07 g·cm-3 (calculée)[1]
Couleur Blanc argenté
No CAS 7440-34-8[2]
Propriétés atomiques
Masse atomique 227 u
Rayon atomique (calc) 195 pm
Rayon de covalence 215 pm[3]
Configuration électronique [Rn] 7s2 6d1
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2
État(s) d’oxydation 3
Oxyde Neutre
Système cristallin Cubique à faces centrées
Propriétés physiques
État ordinaire Solide
Point de fusion 1 050 °C[1]
Point d’ébullition 3 198 °C[1]
Énergie de fusion 62 kJ·mol-1
Volume molaire 22,55×10-6 m3·mol-1
Divers
Électronégativité (Pauling) 1,1
Conductivité thermique 12 W·m-1·K-1
Énergies d’ionisation[4]
1re : 5,17 eV 2e : 11,75 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
225Ac {syn.} 10 j α 5,935 221Fr
226Ac {syn.} 29,37 h α
β-
ε
5,536
1,117
0,640
222Fr
226Th
226Ra
227Ac 100 % 21,733 a α
β-
5,042
0,045
223Fr
227Th
Précautions
Élément radioactif
Radioélément à activité notable
Directive 67/548/EEC


Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L’actinium est un élément chimique de la famille des actinides, de symbole Ac et de numéro atomique 89.

Son nom vient du grec ancien « ἀκτίς », au génitif, ἀκτῖνος (aktinos), ce qui signifie rayonnement, évoquant le caractère lumineux de cet élément[5]. L’actinium a été découvert par André-Louis Debierne en 1899 dans des mélanges d’oxydes de terres rares.

Le corps simple actinium est un métal blanc argenté et mou. On l’extrait en petites quantités des minerais d’uranium (c’est un produit de la chaîne de désintégration de 235U) ou par réaction nucléaire.

Isotopes[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Isotopes de l'actinium.

L'actinium possède 31 isotopes connus, de 206Ac à 236Ac, mais aucun n'est stable. Deux isotopes sont présents dans la nature, 227Ac et 228Ac, tous deux produits de désintégration intermédiaires de, respectivement, 235U et 238U. 228Ac est extrêmement rare, et presque tout l'actinium naturel est présent sous la forme d'227Ac.

Les isotopes les plus stables sont 227Ac avec une demi-vie de 21,772 ans, 225Ac avec une demi-vie de 10,0 jours et 226Ac avec une demi-vie de 29,37 heures. Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à 10 heures, et la plupart inférieure à une minute.

Caractéristiques chimiques[modifier | modifier le code]

Raies spectrales de l'actinium.

L’actinium a des propriétés chimiques similaires au lanthane et aux autres lanthanides, et est donc difficile à séparer de ces éléments par extraction des minerais d’uranium. L’extraction par solvant et la chromatographie ionique sont généralement utilisées pour cette séparation[6].

Premier élément des actinides, l’actinium a donné son nom au groupe, comme le lanthane pour le groupe des lanthanides. Le groupe des actinides est plus varié que celui des lanthanides et ce n’est donc qu'en 1928 que Charles Janet a proposé la modification la plus significative du tableau périodique de Dmitri Mendeleev depuis la reconnaissance des lanthanides en présentant les actinides. Cela fut à nouveau suggérée en 1945 par Glenn T. Seaborg[7].

Comme la plupart des actinides, l’actinium existe au nombre d’oxydation +3, et les ions Ac3+ sont incolores en solution[8]. Le degré d’oxydation +3 provient de la configuration électronique [Rn]6d17s2 de l’actinium, avec trois électrons de valence qui peuvent facilement être cédés pour donner la structure complète du radon[9]. Le rare degré d’oxydation +2 est seulement connu pour le dihydrure d'actinium[10].

Le corps simple[modifier | modifier le code]

L'actinium est un métal[11],[9] radioactif mou de couleur blanc-argenté. Son module de cisaillement est similaire à celui du plomb[12]. Du fait de sa forte radioactivité, l’actinium brille dans le noir d’une lueur bleue pâle, venant de l’air environnant ionisé par les particules énergétiques qu’il émet[13].

L’actinium réagit rapidement avec l’oxygène et l’humidité de l’air, formant une pellicule blanche d’oxyde d’actinium empêchant la poursuite de l'oxydation du métal (passivation)[11].

Utilisations[modifier | modifier le code]

Les utilisations actuelles de l'actinium sont liées à sa très forte radioactivité, 150 fois supérieure à celle du radium :

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b et c (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-420-09084-0)
  2. Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
  3. (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Transactions,‎ , p. 2832 - 2838 (DOI 10.1039/b801115j)
  4. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC, , 89e éd., p. 10-203
  5. Paul Depovere, La classification périodique des éléments. La merveille fondamentale de l'Univers, De Boeck Supérieur, , p. 98.
  6. (en) J. J. Katz et W. M. Manning, « Chemistry of the Actinide Elements Annual Review of Nuclear Science », Annual Review of Nuclear Science, vol. 1,‎ , p. 245-262 (DOI 10.1146/annurev.ns.01.120152.001333, Bibcode 1952ARNPS...1..245K).
  7. Glenn T. Seaborg, « The Transuranium Elements », Science, vol. 104, no 2704,‎ , p. 379–386 (PMID 17842184, DOI 10.1126/science.104.2704.379, JSTOR 1675046, Bibcode 1946Sci...104..379S)
  8. Grande Encyclopédie Soviétique (en russe)
  9. a et b Actinium, in Encyclopædia Britannica, 15th edition, 1995, p. 70
  10. J Farr, A.L. Giorgi, M.G. Bowman et R.K. Money, « The crystal structure of actinium metal and actinium hydride », Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, vol. 18,‎ , p. 42 (DOI 10.1016/0022-1902(61)80369-2)
  11. a et b Joseph G. Stites, Murrell L. Salutsky et Bob D. Stone, « Preparation of Actinium Metal », J. Am. Chem. Soc., vol. 77, no 1,‎ , p. 237–240 (DOI 10.1021/ja01606a085).
  12. (en) Frederick Seitz et David Turnbull, Solid state physics : advances in research and applications, vol. 16, New York, Academic Press, , 445 p. (ISBN 978-0-080-86480-8 et 0-080-86480-5, OCLC 437246325, lire en ligne), p. 289–291.
  13. Richard A. Muller, Physics and Technology for Future Presidents: An Introduction to the Essential Physics Every World Leader Needs to Know, Princeton University Press, (ISBN 978-0-691-13504-5, lire en ligne), p. 136–.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Liens externes[modifier | modifier le code]


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