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एक्टिनियम (Ac) - पुनरीक्षण मार्गदर्शिका

By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Actinium - Ac - Chemistry - Periodic Table - Radioactivity - Actinides - JEE - NEET - CBSE - ICSE

एक्टिनियम (Ac) का परिचय

एक्टिनियम (Ac) एक रासायनिक तत्व है जिसका परमाणु क्रमांक 89 है। यह एक नरम, चांदी जैसा सफेद, रेडियोधर्मी धात्विक तत्व है। एक्टिनियम एक्टिनाइड श्रृंखला का प्रोटोटाइप है, जो 89 (एक्टिनियम) से 103 (लॉरेंसियम) तक परमाणु क्रमांक वाले 15 धात्विक रासायनिक तत्वों का एक समूह है।

एक्टिनियम को भारी और दुर्लभ क्यों माना जाता है

  • भारी तत्व: इसका परमाणु क्रमांक (89) उच्च है, जो इसे आवर्त सारणी के भारी तत्वों में रखता है।
  • रेडियोधर्मिता: एक्टिनियम के सभी समस्थानिक रेडियोधर्मी होते हैं, जिनकी अर्ध-आयु स्थिर तत्वों की तुलना में अपेक्षाकृत कम होती है। इसका मतलब है कि यह लगातार अन्य तत्वों में क्षय होता रहता है, जिससे बड़ी मात्रा में इसका संचय नहीं हो पाता।
  • दुर्लभता: एक्टिनियम प्रकृति में अत्यंत दुर्लभ है, यह यूरेनियम और थोरियम अयस्कों में एक क्षणिक क्षय उत्पाद के रूप में केवल ट्रेस मात्रा में पाया जाता है। पृथ्वी की पपड़ी में इसकी प्राकृतिक प्रचुरता लगभग 5 x 10⁻¹³ % है।

आवर्त सारणी में स्थान

  • परमाणु क्रमांक: 89
  • समूह: 3 (पहला एक्टिनाइड होने के बावजूद, इसे औपचारिक रूप से लैंथेनम के साथ समूह 3 में रखा गया है)
  • आवर्त: 7
  • ब्लॉक: f-ब्लॉक (यह एक्टिनाइड श्रृंखला को शुरू करता है, जहाँ 5f उपकोश बाद के तत्वों में भरना शुरू होता है। हालाँकि एक्टिनियम का मूल अवस्था इलेक्ट्रॉनिक विन्यास अक्सर एक 6d इलेक्ट्रॉन के साथ दिया जाता है, इसे पारंपरिक रूप से पहले एक्टिनाइड के रूप में f-ब्लॉक तत्वों के साथ समूहित किया जाता है।)
  • इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: [Rn] 6d¹ 7s² (जहाँ [Rn] रेडॉन, पूर्ववर्ती उत्कृष्ट गैस के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास का प्रतिनिधित्व करता है)।

रेडियोधर्मिता और स्थिरता

एक्टिनियम के सभी समस्थानिक रेडियोधर्मी होते हैं।

  • सबसे स्थिर समस्थानिक: एक्टिनियम-227 ({227}{Ac}^\{227\}\text\{Ac\})

  • {227}{Ac}^\{227\}\text\{Ac\} की अर्ध-आयु: 21.77 वर्ष

  • क्षय का प्रकार:

    • {227}{Ac}^\{227\}\text\{Ac\} मुख्य रूप से बीटा क्षय (β\beta^- क्षय, 98.6%) से गुजरकर थोरियम-227 ({227}{Th}^\{227\}\text\{Th\}) बनाता है।
    • यह मामूली अल्फा क्षय (α\alpha क्षय, 1.4%) से गुजरकर फ्रैंकियम-223 ({223}{Fr}^\{223\}\text\{Fr\}) भी बनाता है।

    क्षय प्रक्रिया को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है: {{227}}{{89}}{Ac}{β}{{{227}}{{90}}}{Th}^\{\text\{227\}\}_\{\text\{89\}\}\text\{Ac\} \xrightarrow\{\beta^-\} \{^\{\text\{227\}\}_\{\text\{90\}\}\}\text\{Th\} {{227}}{{89}}{Ac}{α}{{{223}}{{87}}}{Fr}^\{\text\{227\}\}_\{\text\{89\}\}\text\{Ac\} \xrightarrow\{\alpha\} \{^\{\text\{223\}\}_\{\text\{87\}\}\}\text\{Fr\}

वैज्ञानिक महत्व

अपनी तीव्र रेडियोधर्मिता, दुर्लभता और उच्च लागत के कारण, एक्टिनियम के व्यावहारिक अनुप्रयोग सीमित हैं, लेकिन इसका वैज्ञानिक महत्व बहुत अधिक है:

  • कृत्रिम उत्पादन: एक्टिनियम मुख्य रूप से रेडियम-226 ({226}{Ra}^\{226\}\text\{Ra\}) के न्यूट्रॉन विकिरण के माध्यम से परमाणु रिएक्टरों में कृत्रिम रूप से उत्पादित किया जाता है। {{226}}{{88}}{Ra}+{01}{n}{{{227}}{{88}}}{Ra}{β}{{{227}}{{89}}}{Ac}^\{\text\{226\}\}_\{\text\{88\}\}\text\{Ra\} + \{^1_0\}\text\{n\} \rightarrow \{^\{\text\{227\}\}_\{\text\{88\}\}\}\text\{Ra\} \xrightarrow\{\beta^-\} \{^\{\text\{227\}\}_\{\text\{89\}\}\}\text\{Ac\}
  • रेडियोधर्मी ट्रेसर: इसकी रेडियोधर्मी प्रकृति इसे विभिन्न रासायनिक और जैविक अध्ययनों में एक रेडियोधर्मी ट्रेसर के रूप में उपयोगी बनाती है, विशेष रूप से इसका बेटी समस्थानिक एक्टिनियम-225 ({225}{Ac}^\{225\}\text\{Ac\})।
  • चिकित्सा अनुसंधान (लक्षित अल्फा थेरेपी - TAT): {225}{Ac}^\{225\}\text\{Ac\} (10 दिनों की अर्ध-आयु) कैंसर के उपचार में लक्षित अल्फा थेरेपी (TAT) के लिए एक आशाजनक रेडियोन्यूक्लाइड है। यह लघु-जीवी अल्फा-उत्सर्जक बेटी तत्वों की एक श्रृंखला के माध्यम से क्षय होता है, जिससे आसपास के स्वस्थ ऊतक को कम से कम नुकसान पहुंचाते हुए कैंसर कोशिकाओं को सीधे उच्च रैखिक ऊर्जा स्थानांतरण (LET) विकिरण मिलता है।
  • एक्टिनियम क्षय श्रृंखला: एक्टिनियम-227 “एक्टिनियम श्रृंखला” (4n+3 क्षय श्रृंखला) का जनक न्यूक्लाइड है, जो स्थिर लेड समस्थानिक बनने तक भारी रेडियोन्यूक्लाइड्स की एक श्रृंखला के क्षय को ट्रैक करता है।
  • सामान्य अनुप्रयोगों का अभाव: इसकी अत्यधिक रेडियोधर्मिता, सीमित उपलब्धता और उच्च लागत वर्तमान में इसके सामान्य औद्योगिक या उपभोक्ता अनुप्रयोगों में उपयोग को रोकती है।
Ac

Actinium (Ac)

Atomic Number 89

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