Актиний-225

Шаблон:Нуклид Акти́ний-225 (Шаблон:Lang-en) — радиоактивный нуклид химического элемента актиния с атомным номером 89 и массовым числом 225. Впервые был обнаружен в 1947 году как продукт распада урана-233. Актиний-225 является альфа-излучателем с периодом полураспада около Шаблон:Nobr. Чрезвычайно радиотоксичен, один из сильнейших ядов, известных науке.

Принадлежит к вымершему радиоактивному семейству нептуния-237 (так называемый ряд нептуния), от которого остался только висмут-209. В настоящее время следовые количества ²²⁵Ac в урано-ториевых рудах образуются при облучении нуклидов из рядов урана-238, урана-235 и тория-232 естественными потоками нейтронов, например в результате

• захвата теплового нейтрона ядром радия-224 (ряд тория) ²²⁴Ra + n → ²²⁵Ra с последующим бета-распадом радия-225 в актиний-225;
• захвата теплового нейтрона ядром тория-232 ²³²Th + n → ²³³Th с последующей цепочкой распадов ²³³Th Шаблон:Overset ²³³Pa Шаблон:Overset ²³³U Шаблон:Overset ²²⁹Th Шаблон:Overset ²²⁵Ra Шаблон:Overset ²²⁵Ac.

Образование и распад

Актиний-225 непосредственно образуется в результате α-распада нуклида ²²⁹Pa (вероятность его распада по этому каналу составляет 0,48(5)%) и β⁻-распада нуклида ²²⁵Ra (период полураспада составляет 14,9(2) суток):

${}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{9}}{}_{\mathrm{9}\mathrm{1}}\mathrm{P}\mathrm{a}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{5}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{9}}\mathrm{A}\mathrm{c}+{}^{\mathrm{4}}{}_{\mathrm{2}}\mathrm{H}\mathrm{e},$

${}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{5}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{8}}\mathrm{R}\mathrm{a}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{5}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{9}}\mathrm{A}\mathrm{c}+e^{-}+{\overline{\nu }}_e.$

Сам актиний-225 в основном претерпевает α-распад (энергия распада Шаблон:Nobr), в результате чего образуется нуклид ²²¹Fr:

${}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{5}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{9}}\mathrm{A}\mathrm{c}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{1}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{7}}\mathrm{F}\mathrm{r}+{}^{\mathrm{4}}{}_{\mathrm{2}}\mathrm{H}\mathrm{e}.$

Кроме того, с приблизительной вероятностью 5,3(13)Шаблон:E% происходит кластерный распад с испусканием ядра ¹⁴C:

${}^{\mathrm{2}\mathrm{2}\mathrm{5}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{9}}\mathrm{A}\mathrm{c}\to {}^{\mathrm{2}\mathrm{1}\mathrm{1}}{}_{\mathrm{8}\mathrm{3}}\mathrm{B}\mathrm{i}+{}^{\mathrm{1}\mathrm{4}}{}_{\mathrm{6}}\mathrm{C}.$

Общий период полураспада по всем каналам равен 9,9190(21) суток, из-за высокой удельной активности он значительно токсичнее полония-210, и превышает по токсичности ботулотоксин.

Применение

Актиний-225 применяется для лечения ряда онкологических заболеваний. При введении радиофармпрепарата в раковую опухоль, Ac-225 начинает облучать ее альфа-частицами, что приводит к гибели раковых клеток. Альфа-излучателями является не только актиний-225, но и его продукты распада: франций-221 (период полураспада ~ 5 минут), астат-217 (69 нс) и полоний-213 (3 мкс). Здоровые ткани при этом не повреждаются, т.к. пробег альфа-частиц в биологической ткани не превышает 0.1 мм. Мировое производство актиния-225 достигает 1.5 кюри.

См. также

• Актиний
• Изотопы актиния