Actinio

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89 Ac
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Muestra de Actinio-225. Nótese el resplandor azulado que se origina por la ionización del aire por las partículas alfa.
Información general
Nombre, símbolo, número	Actinio, Ac, 89
Serie química	Actínidos
Grupo, período, bloque	3, 7, f
Masa atómica	227 u
Configuración electrónica	[Rn] 6d1 7s2
Electrones por nivel	2, 8, 18, 32, 18, 9, 2 (imagen)
Apariencia	Metal Plateado
Propiedades atómicas
Radio medio	195 pm
Electronegatividad	1,1 (escala de Pauling)
Estado(s) de oxidación	3 (neutro)
1.ª energía de ionización	499 kJ/mol
2.ª energía de ionización	1170 kJ/mol
Líneas espectrales
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Densidad	10,070 kg/m3
Punto de fusión	1323 K (1050 °C)
Punto de ebullición	3471 K (3198 °C)
Entalpía de fusión	62 kJ/mol
Varios
Estructura cristalina	cúbica centrada en las caras
Conductividad térmica	12 W/(m·K)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del actinio
iso AN Periodo MD Ed PD MeV 225Ac Sintético 10 d α 5,935 221Fr 226Ac Sintético 29,37 h β- 1,117 226Th 226Ac Sintético 29,37 h ε 0,640 226Ra 226Ac Sintético 29,37 h α 5,536 222Fr 227Ac 100 21,773 a β- 0,045 227Th 227Ac 100 21,773 a α 5,042 223Fr
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.

El actinio (del griego ακτις, ακτινoς, rayo luminoso) es un elemento químico de símbolo Ac y número atómico 89, perteneciente al grupo IIIB, periodo 7 y bloque D de la tabla periódica de los elementos.​ Es una de las tierras raras y da nombre a una de las series, la de los actínidos.​​​ Es un metal radiactivo blando que reluce en la oscuridad. Se conocen los isótopos con número másico entre 209 y 234, siendo el más estable el ²²⁷Ac que tiene una vida media de 21,7 años.​ El ²²⁷Ac se encuentra en el uranio natural en una proporción del orden del 0,175% y el ²²⁸Ac también se encuentra en la naturaleza.​ Hay otros 22 isótopos artificiales del actinio, todos radiactivos y todos con vidas medias muy cortas. Descubierto por André-Louis Debierne en 1899, su principal aplicación es como fuente de partículas alfa.​

Características principales

El actinio es un elemento metálico, radiactivo como todos los actínidos y de color plateado. Debido a su intensa radiactividad brilla en la oscuridad con una luz azulada. El isótopo ²²⁷Ac, que se encuentra sólo en trazas en los minerales de uranio, es un emisor de partículas α y β con un periodo de semidesintegración de 21,773 años. Una tonelada de mineral de uranio contiene cerca de 0,1 g de actinio. Su comportamiento químico es muy similar al del resto de las tierras raras y particularmente al del lantano, el elemento justo encima de él en la tabla periódica.​ El actinio es también similar al radio, el elemento que le precede. Sin embargo, el actinio no tiene electrones en el orbital 5f como el resto de los actínidos, sino que su configuración electrónica es 6d¹7s².​ Su radio iónico, al encontrarse relacionado con un número de coordinación de 4, es 126.0 pm.​

Historia

El actinio fue descubierto en 1899 por el químico francés André-Louis Debierne que lo obtuvo de la pechblenda, y lo caracterizó como una sustancia similar al titanio en 1899,​ y al torio en 1900.​ En 1902 fue descubierto, de forma independiente, por Friedrich Oscar Giesel como una sustancia muy similar al lantano,​​ y lo denominó «emanium» en 1904.​ Luego de realizadas las comparaciones entre estas sustancias en 1904 se determinó que eran idénticas y el nombre propuesto por Debierne fue retenido debido a que tenía prioridad.​​ Otros tres elementos fueron descubiertos entre 1898 y 1900: el polonio y el radio (por Marie y Pierre Curie) y el radón, un gas desprendido durante la desintegración radiactiva de algunos elementos más pesados descubierto en 1900 por el químico alemán Friedrich Ernst Dorn (1848–1916).​

El descubrimiento de los isótopos radiactivos comenzó con la demostración en 1912–1913 que uno de los productos del actinio, denominado entonces actinio B, era químicamente idéntico al plomo.​ De la misma manera, otro producto del actinio, llamado actinio C, era químicamente idéntico al bismuto.​ Esos hallazgos llevaron a la conclusión de que algunos elementos contenían átomos que diferían en actividad química, aunque tuvieran el mismo número atómico: un radioisótopo.

Abundancia y obtención

Solo existe una corta lista de compuestos con actinio, por ejemplo AcF₃, AcCl₃, AcBr₃, AcOF, AcOCl, AcOBr, Ac₂S₃, Ac₂O₃ y AcPO₄. Todas esas moléculas tienen configuraciones muy similares a los compuestos correspondientes del lantano, por lo que se estima que en ellos el actinio ocurre con un número de oxidación de +3.​

Se encuentran trazas de actinio (²²⁷Ac) en minerales de uranio, pero comúnmente se obtienen pequeñas cantidades (del orden de miligramos)​ bombardeando ²²⁶Ra con neutrones en un reactor nuclear seguido de una desintegración β^- del isótopo ²²⁷Ra resultante.​

$\mathrm {^{226}_{\ 88}Ra\ +\ _{0}^{1}n\ \longrightarrow \ _{\ 88}^{227}Ra\ {\xrightarrow[{42,2\ min}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 89}^{227}Ac}$

Los tiempos son de semivida.

El metal también se obtiene mediante la reducción del fluoruro de actinio con vapor de litio, magnesio o calcio a 1100–1300 °C.​​ El actinio también se obtiene de la desintegración de ²³⁵U, así como de la uranitita (U₃O₈), uno de los principales minerales de uranio.​ La primera producción artificial de actinio tuvo lugar en el Argonne National Laboratory de Chicago.

Isótopos

Líneas espectrales del actinio.

Los isótopos radiactivos ²²⁷Ac son los únicos que se encuentran en la naturaleza y son los más estables de la treintena de isótopos identificados, con un periodo de semidesintegración de 21,773 años,​ seguido del ²²⁵Ac (10 días), ²²⁶Ac (29,37 horas) y el ²²⁸Ac (6,13 horas). El resto de isótopos tienen periodos de semidesintegración inferiores a las 10 horas y la mayoría de ellos menores de un minuto.

El ²²⁷Ac alcanza el equilibrio con sus productos de desintegración transcurridos 185 días, transmutándose posteriormente con arreglo a un periodo de semidesintegración de 21,773 años.

Aplicaciones

El uso del actinio es casi exclusivo para investigaciones científicas. La radiactividad del actinio es del orden de 150 veces la del radio,​ haciéndolo útil como fuente de neutrones; al margen de ello, no tiene aplicaciones industriales significativas.

El francio, elemento 87 de la tabla periódica, es un metal alcalino radiactivo caracterizado en 1939, el cual se obtiene en pequeñas cantidades como resultado de un decaimiento específico del ²²⁷Ac en la serie radiactiva que tiene inicio con el ²³⁵U.​

^{Uso en medicina}

El ²²⁵Ac se emplea en medicina en la producción de Bi-213 utilizado en radioterapia.​​ La combinación del isótopo ²²⁵Ac con el anticuerpo monoclonal lintuzumab forma un radioinmunoconjugado emisor de radiación alfa (abreviado «225Ac-HuM195») con posible actividad antineoplásica. La fracción correspondiente al anticuerpo monoclonal lintuzumab se une específicamente al antígeno de superficie celular CD33 y, con la presencia del actinio radiactivo entrega a la célula maligna una dosis de radiación alfa que resulta citotóxica para las células que expresan dicho antígeno celular, fundamentalmente las células madre hematopoyéticas normales no pluripotentes y resulta estar sobreexpresado en células de causantes de la leucemia mieloide.​ De la misma manera se combina el ²¹³Bi — producido a partir del ²²⁵Ac mismo — al anticuerpo monoclonal con el mismo efecto radioinmune.​ El uso de ambos isótopos evita tener que usar emisores beta como se hacía en el pasado los cuales lesionaban a tejido sano circunvecino al tumor. La combinación con el ²²⁵Ac resulta tener mayor potencia debido a que tiene una vida media superior al ²¹³Bi.​

Precauciones

El ²²⁷Ac es extremadamente radiactivo y, teniendo en cuenta sus potenciales efectos sobre la salud, es tan peligroso como el plutonio. La ingesta, incluso en pequeñas cantidades, puede causar daños muy graves.​

Véase también

• Eka-actinio
• Elementos del bloque f
• Elementos del grupo 3
• Acetilo (también abreviado Ac)
• Marguerite Perey

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre Actinio.
• Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre actinio.
• WebElements.com – actinio
• EnvironmentalChemistry.com – actinio
• Es Elemental – actinio

• Datos: Q1121
• Multimedia: Actinium / Q1121