Актиній-227

Актиній-227 Таблиця ізотопів
Загальні відомості
Назва, символ	Актиній-227,227Ac
Нейтронів	138
Протонів	89
Властивості ізотопу
Період напіврозпаду	21,772 років
Атомна маса	227,027750594 а.о.м
Спін	3/2−
Дефект маси	25849,515 кеВ
Енергія зв'язку	7650,7084(85) кеВ
Канал розпаду	Енергія розпаду
β−	0,0447559 МеВ
α	5,04227(14) МеВ

Актиній-227 — радіоактивний нуклід хімічного елемента актинія з атомним номером 89 і масовим числом 227. Є найбільш довгоживучим природним ізотопом актинія.

Належить до радіоактивного сімейства урану-235 (так званий ряд актинію). Зустрічається у всіх уранових рудах, проте його кількості невеликі через низький вміст материнської речовини — ²³⁵U. При радіоактивній рівновазі на 1 г урану припадає 2×10⁻¹⁰ г ²²⁷Ac.

Утворення та розпад

Актиній-227 безпосередньо утворюється в результаті α-розпаду нукліду ²³¹Pa (період напіврозпаду складає 3,276(11)×10⁴ років) і β^--розпаду нукліду ²²⁷Ra (період напіврозпаду становить 42,2(5) хв):

$\mathrm {^{231}_{91}Pa} \rightarrow \mathrm {^{227}_{89}Ac} +\mathrm {^{4}_{2}He} ,$

$\mathrm {^{227}_{88}Ra} \rightarrow \mathrm {^{227}_{89}Ac} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.$

Актіній-227 в основному (імовірність 98,62(36)%) зазнає бета-розпад ​

$\mathrm {^{227}_{89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{227}_{90}Th} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}.$

З імовірністю 1,38(36)% актиній-227 розпадається з випромінюванням альфа-частинки та утворенням нукліду францію ²²³Fr (виділена енергія 5042,19(14) кеВ):

$\mathrm {^{227}_{89}Ac} \rightarrow \mathrm {^{223}_{87}Fr} +\mathrm {^{4}_{2}He} .$

Отримання

Видобуток актинія-227 з природних джерел надзвичайно ускладнений через близькість хімічних властивостей актинія і лантану (а також інших рідкісноземельних металів), тому міліграмові кількості актинія-227 отримують штучним способом, опромінюючи нейтронами нуклід радію ²²⁶Ra

${\ce {_88^{226}Ra}}+{_{0}^{1}n}\xrightarrow {} {\ce {_88^{227}Ra}}+\gamma$

${\ce {_88^{227}Ra}}\xrightarrow {42.2min} {\ce {_89^{227}Ac}}+e^{-}+{\bar {\nu }}_{e}$

Можливе отримання актинія-227 з відходів виробництва урану.

Схеми переробки опроміненого радію засновані на застосуванні методів екстракції та іонного обміну.

Застосування

• Суміш ²²⁷Ac і ⁹Be використовується виготовлення джерел нейтронів (нейтрони утворюються при опроміненні ядер ⁹Be альфа-частинками, що випускаються актинієм-227). Отримані Ac-Be джерела з виходом нейтронів в 10 ⁸ -10 ⁹ нейтрон/с середня енергія нейтронного спектра дорівнює 4,6 МеВ. Порівняно з Ra-Be джерелами Ac-Be джерела зручніші для застосування, оскільки характеризуються меншим відношенням гамма-випромінювання до нейтронного потоку.
• Через високе питоме енерговиділення (14,5 Вт/г) та можливості отримання значних кількостей термічно стійких сполук ²²⁷Ac може використовуватися для створення термоелектричних генераторів тривалої дії (у тому числі придатних для космічних цілей).