악티늄 (Ac)

발견 과정

발견: 1899 · André-Louis Debierne

프랑스의 화학자 드비에르느(André-Louis Debierne)는1899년 자신이 새로운 원소를 발견했음을 발표하였다. 그는 악티늄을 마리 퀴리와 피에르 퀴리가 라듐을 채취하고 남은 우란광 잔여물에서 채취했다. 드비에르느는 이 물질을1899년에는 티타늄과 비슷하다고 했다가1년 후에는 토륨과 비슷하다고 하였다. 독일의 화학자 기젤(en:Friedrich Oskar Giesel)은1902년에 독립적으로 악티늄을 발견하고 그것을 란타넘과 비슷한 원소라고 발표했다. 1904년에는 그것을 '에마늄'이라고 이름 붙였다. 1970년대와 그 이후에 작성된 문서들에서는1904년의 드비에르느의 악티늄 연구에 대한 결과가1899년과1900년의 악티늄 연구 결과와 다르다고 적혀있다. 이것은 몇몇 사람들이 악티늄 발견에 대한 공로가 기젤에게 돌아가야 한다는 주장을 옹호하게 만든 계기가 되었다. 현재 많은 발견을 했다고 역사가들에게 알려진 드비에르느는 악티늄에 대해 신경을 껐다. 반면, 기젤은 방사 화학적으로 순수한 악티늄을 발견한 것과 그의 원소 번호가89번임을 확인한 것에 대한 공로를 인정받을 수 있게 되었다. '악티늄'이란 이름은 광선, 빛을 뜻하는aktis, aktinos (ακτίς, ακτίνος) 라는 고대 그리스어에서 따왔다. 기호Ac는 아세틸, 아세트산염, 혹은 아세트알데히드를 뜻하기도 한다.

용도와 활용

악티늄은 부드럽고, 은백색인 방사성 금속 원소이다. 악티늄의 전단탄성계수은 납의 전단탄성계수와 비슷한 것으로 추정된다. 악티늄의 강한 방사성에 의해 방출된 활동적인 입자가 악티늄 주변에서 이온화되어 악티늄은 어둠 속에서 연한 푸른빛을 낸다. 악티늄은 란타넘과 란타넘족의 원소들과 비슷한 성질을 가졌기 때문에 이 원소들은 우라늄 광석에서 채취하기가 어렵다. 용매 추출과 이온 크로마토그래피가 채취에 이용되는 주된 방법이다. 악티늄족의 첫 번째 원소가 됨에 따라, 란타넘이 란타넘족의 이름을 붙인 것처럼 악티늄도 악티늄족의 이름을 붙였다. 악티늄족의 원소들은 란타넘족의 원소들보다 더 다양해서 글렌T. 시보그가 악티늄족을 드미트리 멘델레예프의 원소주기율표에 제시함으로써1945년에 비로소 '악티늄족'이라는 묶음이 인정되었다. 악티늄은 산소나 수분과 쉽게 반응하여 하얀색 산화악티늄 막을 형성함으로써 계속 산화되는 것을 방지한다. 대부분의 란타넘족과 악티늄족과 같이 악티늄은 +3의 산화수를 가지고, Ac3+은 수용액 상태에서 투명하다. 악티늄은6d17s2의 오비탈을 가지기 때문에, 악티늄은 안정한 비활성 기체인 라돈이 되기 위해서3개의 전자를 방출한다. 산화수가 +2인 경우는 매우 드문 경우로, AcH2밖에 알려진 것이 없다.

동위원소

Naturally occurring actinium is principally composed of two radioactive isotopes; 227Ac (from the radioactive family of 235U) and 228Ac (a granddaughter of 232Th). 227Ac decays mainly as a beta emitter with a very small energy, but in 1.38% of cases it emits an alpha particle, so it can readily be identified through alpha spectrometry. Thirty-three radioisotopes have been identified, the most stable being 227Ac with a half-life of 21.772 years, 225Ac with a half-life of 10.0 days and 226Ac with a half-life of 29.37 hours. All remaining radioactive isotopes have half-lives that are less than 10 hours, and the majority of them have half-lives shorter than one minute. The shortest-lived known isotope of actinium is 217Ac (half-life of 69 nanoseconds) which decays through alpha decay. Actinium also has two known meta states. The most significant isotopes for chemistry are 225Ac, 227Ac, and 2