Struttura
Non è un diagramma di punti su anelli, ma un campionamento Monte Carlo della densità di probabilità effettiva |ψ|² per ogni sottolivello occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il viola indicano segni opposti della funzione d'onda, rendendo possibile il legame.
Valori misurati
Ogni barra mostra dove si colloca attinio tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.
Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati da ~ sono predetti anziché misurati.
Dimensioni, in scala
Radius 188 pm — that is 0.188 nm, so about 2660 million of them side by side would span a millimetre.
Intervallo termico
Attinio is liquid over a 2148 K window, from 1323 K to 3471 K.
La storia
Intensely radioactive and 150 times more so than radium — actinium glows pale blue in the dark.
L'attinio fu scoperto nel 1899 da André-Louis Debierne, un chimico francese che lavorava nel laboratorio di Marie Curie all'Università di Parigi. Debierne studiava i residui radioattivi rimasti dopo l'estrazione del radio e del polonio dal minerale di pechblenda. Notò una nuova sostanza radioattiva che si comportava diversamente dagli elementi conosciuti e la chiamò "actinium", dalla parola greca "aktinos", che significa raggio o fascio.
Nel 1902, Friedrich Oskar Giesel, un chimico tedesco, scoprì indipendentemente lo stesso elemento mentre lavorava con materiali radioattivi simili. Inizialmente ci fu confusione sul fatto che l'attinio di Debierne e l'"emanium" di Giesel fossero lo stesso elemento. L'analisi scientifica confermò infine che erano identici, attribuendo la priorità a Debierne per il suo lavoro precedente.
La scoperta avvenne durante l'età d'oro della ricerca sulla radioattività nel leggendario laboratorio di Marie Curie. Debierne studiava la complessa miscela di elementi radioattivi presente nei residui della pechblenda, utilizzando le tecniche appena sviluppate di analisi del decadimento radioattivo. Il lavoro era meticoloso e richiedeva la lavorazione di tonnellate di minerale di uranio per ottenere quantità minime di materiali radioattivi.
I primi ricercatori ebbero difficoltà a caratterizzare chimicamente l'attinio a causa della sua radioattività estrema e della sua scarsità. Otto Hahn e Lise Meitner diedero importanti contributi alla comprensione delle proprietà dell'attinio nei primi anni del Novecento. Ne determinarono la posizione nella tavola periodica e identificarono i prodotti del suo decadimento radioattivo.
La scoperta dell'attinio fu fondamentale per la comprensione delle serie di decadimento radioattivo e contribuì a gettare le basi della chimica nucleare. Fu il primo elemento di quella che sarebbe stata in seguito chiamata serie degli attinoidi, aprendo un'area completamente nuova della chimica e della fisica che avrebbe infine portato all'energia nucleare e alla medicina nucleare.
Applicazioni
L'attinio svolge un ruolo cruciale nella medicina nucleare avanzata e nelle applicazioni di ricerca. Il suo isotopo più significativo, Actinium-225, sta rivoluzionando la terapia alfa mirata (TAT) per il trattamento del cancro. Questo isotopo emette particelle alfa ad alta energia che possono distruggere le cellule tumorali con danni minimi ai tessuti sani circostanti, rendendolo estremamente prezioso per il trattamento dei tumori metastatici resistenti alle terapie convenzionali.
L'Actinium-225 viene prodotto in reattori nucleari specializzati e acceleratori di particelle per applicazioni farmaceutiche. L'isotopo viene legato a molecole bersaglio che individuano specifiche cellule tumorali, somministrando dosi letali di radiazioni direttamente ai tumori. Questo approccio di medicina di precisione sta mostrando risultati notevoli nel trattamento dei tumori neuroendocrini, del cancro alla prostata e della leucemia.
Negli impianti di ricerca nucleare, gli isotopi dell'attinio fungono da sorgenti per lo studio dei processi di decadimento alfa e delle reazioni nucleari. I ricercatori utilizzano i composti dell'attinio per studiare le proprietà fondamentali dei nuclei pesanti e sviluppare nuovi radiofarmaci. Le caratteristiche uniche del decadimento dell'elemento lo rendono prezioso per la comprensione della fisica nucleare e per il progresso delle applicazioni mediche.
L'Actinium-227 è stato storicamente utilizzato come sorgente di neutroni negli strumenti scientifici e nelle applicazioni di ricerca. Il suo lungo tempo di dimezzamento (21.8 anni) e il decadimento prevedibile lo rendono utile per calibrare le apparecchiature di rilevamento delle radiazioni e studiare la fisica dei neutroni. Tuttavia, a causa della sua radioattività e dei relativi problemi di sicurezza, il suo utilizzo è diventato più specializzato e regolamentato.
Gli scienziati stanno esplorando il potenziale dell'attinio nelle tecnologie nucleari di prossima generazione, compresi i progetti di reattori avanzati e le applicazioni per l'esplorazione spaziale. Le sue proprietà nucleari uniche potrebbero contribuire allo sviluppo di cicli del combustibile nucleare più efficienti e di sorgenti di radiazioni specializzate per le missioni nello spazio profondo, dove le fonti di energia tradizionali non sono praticabili.
Il principale uso moderno dell'attinio è nella terapia alfa mirata (TAT) per il trattamento del cancro. L'Actinium-225 viene coniugato con anticorpi monoclonali o peptidi che colpiscono specificamente le cellule tumorali, somministrando particelle alfa ad alta energia direttamente ai tumori. Questo approccio è particolarmente efficace contro i tumori del sangue e i tumori solidi metastatici.
Le aziende farmaceutiche stanno sviluppando farmaci a base di attinio per il trattamento di vari tumori. Questi radiofarmaci combinano l'Actinium-225 con molecole bersaglio per creare trattamenti oncologici di precisione. Sono in corso studi clinici per trattamenti rivolti al cancro alla prostata, ai tumori neuroendocrini e alla leucemia mieloide acuta.
Gli istituti di ricerca utilizzano gli isotopi dell'attinio per studiare i processi di decadimento nucleare, sviluppare nuovi trattamenti medici e approfondire la conoscenza della chimica degli elementi pesanti. L'elemento funge da sistema modello per studiare il comportamento degli attinoidi e sviluppare tecniche di separazione per altri elementi radioattivi.
Grazie al suo decadimento radioattivo prevedibile, i composti dell'attinio fungono da standard di riferimento per le apparecchiature di rilevamento delle radiazioni e gli strumenti di dosimetria. Ciò garantisce misurazioni accurate nella medicina nucleare, negli impianti di ricerca e nei programmi di radioprotezione.
Da dove proviene
0 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 0% of elements
L'attinio è presente naturalmente in quantità minime nei minerali di uranio, in particolare nella pechblenda e in altri minerali contenenti uranio. Si forma come parte della catena di decadimento dell'uranio-235, nella quale l'uranio-235 decade infine producendo Actinium-227. La concentrazione è estremamente bassa, in genere inferiore a 0.2 parti per trilione nei minerali di uranio.
L'attinio naturale può essere trovato ovunque siano presenti giacimenti di uranio, comprese località in Canada, Australia, Kazakhstan, Niger e Stati Uniti. L'altopiano del Colorado, lo Scudo canadese e le province uranifere africane contengono le concentrazioni naturali più elevate, sebbene l'estrazione da queste fonti sia impraticabile a causa delle quantità minime presenti.
Praticamente tutto l'attinio utilizzato oggi viene prodotto artificialmente in reattori nucleari o acceleratori di particelle. L'Actinium-225 viene generalmente prodotto bombardando bersagli di radio-226 con neutroni oppure estraendolo dal decadimento del torio-229. L'Actinium-227 può essere prodotto mediante il bombardamento neutronico del radio-226 nei reattori nucleari.
L'Actinium-227 è un membro della serie di decadimento dell'uranio-235 (serie dell'attinio), mentre gli altri isotopi dell'attinio sono prodotti artificialmente. L'abbondanza naturale è così bassa che fu uno degli ultimi elementi presenti in natura a essere scoperti, e i campioni naturali sono insufficienti per applicazioni pratiche.
L'estrazione dell'attinio da fonti naturali è estremamente difficile ed economicamente non sostenibile a causa della sua scarsità e della complessa chimica necessaria per separarlo dagli altri elementi radioattivi. I metodi di produzione moderni si concentrano sulla sintesi nucleare anziché sull'estrazione naturale.
Manipolazione
Attinio è radioattivo. It has no stable isotope — every nucleus decays. La manipolazione richiede schermatura e autorizzazioni appropriate.
AVVERTENZA: l'attinio e tutti i suoi isotopi sono altamente radioattivi e comportano gravi rischi per la salute. Le radiazioni alfa dell'attinio possono causare significativi danni cellulari, in particolare al DNA, aumentando il rischio di cancro e causando la sindrome acuta da radiazioni in caso di esposizione elevata.
L'attinio deve essere manipolato esclusivamente in strutture radiologiche specializzate, dotate di schermature, ventilazione e sistemi di contenimento adeguati. Il personale deve ricevere una formazione approfondita sulla sicurezza dalle radiazioni, essere sottoposto al monitoraggio della dosimetria personale e lavorare dietro barriere di piombo o cemento. Spesso sono necessarie apparecchiature per la manipolazione a distanza.
L'inalazione o l'ingestione di composti dell'attinio è estremamente pericolosa. L'elemento può accumularsi nelle ossa e nel tessuto epatico, causando un'esposizione interna prolungata alle radiazioni. Anche quantità microscopiche possono comportare rischi significativi per la salute a causa dell'elevata energia delle particelle alfa emesse durante il decadimento.
Una sospetta esposizione all'attinio richiede immediata assistenza medica e un trattamento specializzato presso strutture attrezzate per le emergenze radiologiche. È necessario seguire le procedure di decontaminazione e il monitoraggio della salute a lungo termine è essenziale a causa della possibilità di effetti ritardati delle radiazioni.
Risposte rapide
Attinio (symbol Ac) is element 89 on the periodic table, a attinoide in period 7. Intensely radioactive and 150 times more so than radium — actinium glows pale blue in the dark. At room temperature it is a solid, and it is radioactive.
[Rn] 6d¹ 7s², giving 7 occupied shells holding 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2 electrons respectively.Attinio melts at 1323 K (1049.9 °C) and boils at 3471 K (3197.9 °C).
Attinio has no stable isotope, so it has no standard atomic weight. The figure quoted, 227, is the mass number of its longest-lived known isotope.
Attinio has a density of 10.07 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of attinio is about 10.1× heavier.
Attinio has a Pauling electronegativity of 1.1. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this low means it readily gives its outer electrons away, forming positive ions.
Attinio was discovered in 1899 by Andre-Louis Debierne. It is named after greek aktis, "ray".
Attinio does not occur naturally on Earth in any meaningful quantity — it is made in a reactor or an accelerator.
Yes. Attinio has no stable isotope — every one of its nuclei decays. Trace amounts occur naturally as decay products of heavier elements.