Quinze metais radioativos, quatro naturais e onze produzidos artificialmente

Actinídeos

Do actínio ao lawrêncio. Todos são radioativos. Apenas o tório e o urânio existem em quantidade utilizável na natureza; os restantes são produtos de decaimento efémeros ou inteiramente sintéticos. Juntos, alimentam naves espaciais, datam rochas, tratam o cancro e dividiram o século XX em dois.

Membros: 15
Grupo: bloco f, período 7
Configuração: [Rn] 5f¹⁻¹⁴ 6d⁰⁻¹ 7s²
Radioativo: 15

Destacado na tabela periódica

Cada membro

Os 15 Actinídeos

O que os define

Três coisas que caracterizam Actinídeos

Todos radioativos, sem exceção

Depois do bismuto, nenhum núcleo é verdadeiramente estável. As meias-vidas variam dos 14 bilhões de anos do tório-232 — mais antigo que a Terra e ainda presente — até frações de segundo para os elementos mais pesados.

Mais variáveis que os lantanídeos

Os actinídeos iniciais não enterram os seus eletrões 5f da forma como os lantanídeos enterram os seus eletrões 4f, por isso esses eletrões participam nas ligações. Só o Urânio percorre os estados de oxidação de +3 a +6. Depois do Amerício, os eletrões 5f localizam-se e o comportamento torna-se semelhante ao dos lantanídeos, estabilizando-se em +3.

Físseis e férteis

O urânio-235 e o plutónio-239 sustentam reações em cadeia. O urânio-238 e o tório-232 não sustentam, mas capturam neutrões e transformam-se em nuclídeos que sustentam. Essa distinção constitui toda a engenharia nuclear.

Tendências periódicas

Como variam ao longo da família

O raio iónico contrai-se ao longo da série, tal como acontece com os lantanídeos. A estabilidade desmorona com o número atómico: tudo depois do férmio (100) existe apenas em experiências com aceleradores, sendo produzido e detetado um punhado de átomos de cada vez.

No mundo

Para que são usados

Urânio

Combustível de reatores e armas. O urânio natural é 99,3% U-238; apenas os 0,7% que correspondem a U-235 sustentam uma reação em cadeia, e é para isso que serve o enriquecimento.

Plutónio

Armas e — como Pu-238 — os geradores termoelétricos de radioisótopos que ainda alimentam a Voyager 1, a mais de 24 mil milhões de km da Terra.

Tório

Três vezes mais abundante que o urânio e um possível combustível de reator muito mais difícil de transformar em arma. Mantas de gás iluminaram ruas com ele durante um século.

Amerício

A fonte de ionização de milhões de detetores domésticos de fumo — cerca de 0,3 microgramas em cada um.

Califórnio

Uma fonte de neutrões suficientemente forte para a perfilagem de poços de petróleo e o tratamento do cancro: um micrograma emite 2.3 milhões de neutrões por segundo.

Actínio e cúrio

O Ac-225 é usado em terapia alfa direcionada contra cancros que, de outro modo, seriam intratáveis; fontes de cúrio operaram os espectrómetros de raios X dos rovers de Marte.

Manuseio

Segurança

A família mais perigosa da tabela. Todos são radiotóxicos; vários também são metais pesados quimicamente tóxicos. Emissores alfa como o Plutónio e o Polónio são relativamente inofensivos fora do corpo e extremamente perigosos dentro dele, pois as partículas alfa depositam toda a sua energia numa distância muito curta. Todo actinídeo além do Tório e do Urânio naturais em quantidades residuais exige licenciamento, blindagem e contenção.

Vale a pena saber

A Voyager 1 funciona com o calor do plutónio-238 desde 1977 e espera-se que continue a transmitir sinais até meados da década de 2020.
Um reator nuclear natural funcionou durante centenas de milhares de anos em Oklo, no Gabão, há cerca de 1.7 bilhão de anos, quando o Urânio natural ainda era suficientemente enriquecido para atingir a criticidade por si só.
O Einsténio foi descoberto na precipitação radioativa do primeiro teste de uma bomba de Hidrogénio, em detritos recolhidos por aeronaves que atravessaram a nuvem.

Perguntas frequentes

Sobre os Actinídeos

Por que o urânio-235 é físsil, mas o urânio-238 não?

Emparelhamento nuclear. O U-235 tem uma contagem ímpar de neutrões, por isso adicionar um liberta energia de ligação suficiente para levar imediatamente o núcleo para além da sua barreira de fissão, mesmo a partir de um neutrão lento. O U-238 tem uma contagem par; adicionar um neutrão liberta menos energia, e apenas um neutrão rápido, que carregue a sua própria energia cinética, pode fazê-lo sofrer fissão. É por isso que os reatores moderam os seus neutrões e por que o enriquecimento é necessário.

Qual é a diferença entre físsil e fértil?

Um nuclídeo físsil sustentará uma reação em cadeia por si só — U-235, Pu-239, U-233. Um nuclídeo fértil não o fará, mas captura um neutrão e transforma-se em algo que fará: U-238 transforma-se em Pu-239, e Th-232 transforma-se em U-233. Os reatores regeneradores existem para realizar deliberadamente essa conversão.

É seguro estar perto de algum actinídeo?

O urânio empobrecido e o tório são emissores alfa fracos, e o metal intacto é bloqueado pela pele — as pessoas manusearam camisas de lampiões de tório durante um século. O perigo é a inalação ou ingestão, quando as partículas alfa depositam toda a sua energia dentro do tecido vivo. Tudo depois do amerício é perigoso em qualquer circunstância e existe apenas dentro de instalações protegidas.

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As outras nove famílias

6 Metais alcalinos Li Na K Rb Cs Fr 6 Metais alcalinoterrosos Be Mg Ca Sr Ba Ra 38 Metais de transição Sc Ti V Cr Mn Fe Co 12 Metais pós-transição Al Ga In Sn Tl Pb Bi 7 Metaloides B Si Ge As Sb Te At 7 Não metais H C N O P S Se 5 Halogéneos F Cl Br I Ts 7 Gases nobres He Ne Ar Kr Xe Rn Og 15 Lantanídeos La Ce Pr Nd Pm Sm Eu