Aktinium: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tidak ada ringkasan suntingan |
Tidak ada ringkasan suntingan |
||
Baris 1:
{{Kotak info aktinium}}
{{unsur|Aktinium|Ac|89}} Ia adalah [[unsur kimia]] radioaktif yang ditemukan tahun 1899. Ia adalah [[Unsur primordial|unsur radioaktif non-primordial]] pertama yang diisolasi: [[polonium]], [[radium]] dan [[radon]] diamati sebelum aktinium, namun baru diisolasi tahun 1902. Aktinium memberi nama pada deret [[aktinida]], golongan yang berisi 15 unsur serupa antara aktinium dan [[lawrencium]] pada [[tabel periodik]]. Ini juga kadang-kadang dianggap sebagai [[logam transisi]] periode ke-7 yang pertama, walaupun lawrencium kurang umum berada pada posisi itu.
Sebagai logam [[radioaktif]] lunak, berwarna putih keperakan, aktinium bereaksi cepat dengan oksigen dan uap air di udara membentuk lapisan putih aktinium oksida yang mencegah oksidasi lebih lanjut. Seperti kebanyakan [[lantanida]] dan [[aktinida]], aktinium memiliki [[tingkat oksidasi]] +3 di hampir semua senyawa kimianya. Aktinium hanya ditemukan dalam jumlah renik di bijih [[uranium]] dan [[thorium]] sebagai [[isotop]] {{sup|227}}Ac, yang meluruh dengan [[waktu paruh]] 21,772 tahun, dengan didominasi emisi [[partikel beta]] dan kadang-kadang [[partikel alfa|alfa]], dan {{sup|228}}Ac, yang beta aktif dengan waktu paruh 6,15 jam. Satu [[ton]] [[uranium]] alami dalam bijihnya mengandung sekitar 0,2 miligram aktinium-227, dan satu ton torium alami mengandung sekitar 5 nanogram aktinium-228. Kemiripan sifat fisika dan kimia aktinium dan [[lantanum]] membuat pemisahan aktinium dari bijihnya menjadi tidak praktis. Sebagai gantinya, unsur ini disiapkan, dalam jumlah miligram, dengan iradiasi neutron {{sup|226}}Ra dalam sebuah [[reaktor nuklir]]. Karena kelangkaannya, harganya yang tinggi dan radioaktivitasnya, aktinium tidak memiliki kegunaan industri yang signifikan. Aplikasinya saat ini termasuk sumber neutron dan zat untuk [[radioterapi]] yang menyasar sel kanker di dalam tubuh.
==Sejarah==
[[André-Louis Debierne]], seorang kimiawan Prancis, mengumumkan penemuan unsur baru pada tahun 1899. Dia memisahkannya dari residu [[uraninit|''pitchblende'']] yang ditinggalkan oleh [[Marie Curie|Marie]] dan [[Pierre Curie]] setelah mereka mengekstraksi [[radium]]. Pada tahun 1899, Debierne menggambarkan zat itu serupa dengan [[titanium]]<ref>{{cite journal |title = Sur un nouvelle matière radio-active |first = André-Louis |last = Debierne |journal = Comptes rendus |volume = 129 |pages = 593–595 |date = 1899 |url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3085b/f593.table |language=French}}</ref> dan (pada tahun 1900) sebagai mirip dengan [[torium]].<ref>{{cite journal |title = Sur un nouvelle matière radio-actif – l'actinium |first = André-Louis |last = Debierne |journal = Comptes rendus |volume = 130 |pages = 906–908 |date = 1900–1901 |url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3086n/f906.table |language=French}}</ref> [[Friedrich Oskar Giesel]] secara terpisah menemukan aktinium pada tahun 1902<ref>{{cite journal |title = Ueber Radium und radioactive Stoffe |first = Friedrich Oskar |last = Giesel |journal = Berichte der Deutschen Chemische Geselschaft |volume = 35 |issue = 3 |pages = 3608–3611 |date = 1902 |doi = 10.1002/cber.190203503187 |language=German}}</ref> sebagai zat yang mirip dengan [[lantanum]] dan menyebutnya "emanium" pada tahun 1904.<ref>{{cite journal |title = Ueber den Emanationskörper (Emanium) |first = Friedrich Oskar |last = Giesel |journal = Berichte der Deutschen Chemische Geselschaft |volume = 37 |issue = 2 |pages = 1696–1699 |date = 1904 |doi = 10.1002/cber.19040370280 |language=German}}</ref> Setelah membandingkan waktu paruh zat yang ditentukan oleh Debierne,<ref>{{cite journal |title = Sur l'actinium |first = André-Louis |last = Debierne |journal = Comptes rendus |volume = 139 |pages = 538–540 |date = 1904 |language=French}}</ref> [[Harriet Brooks]] pada tahun 1904, dan [[Otto Hahn]] serta [[Otto Sackur]] pada tahun 1905, pilihan nama Debierne untuk unsur baru ini dipertahankan karena pertimbangan senioritas, meskipun terdapat pertentangan sifat kimia yang ia klaim untuk unsur ini pada waktu yang berbeda.<ref>{{cite journal |title = Ueber Emanium |first = Friedrich Oskar |last = Giesel |journal = Berichte der Deutschen Chemische Geselschaft |volume = 37 |issue = 2 |pages = 1696–1699 |date = 1904 |doi = 10.1002/cber.19040370280 |language=German}}</ref><ref>{{cite journal |title = Ueber Emanium |first = Friedrich Oskar |last = Giesel |journal = Berichte der Deutschen Chemische Geselschaft |volume = 38 |issue = 1 |pages = 775–778 |date = 1905 |doi = 10.1002/cber.190503801130 |language=German}}</ref>
Artikel yang diterbitkan pada tahun 1970an<ref name=discovery>{{cite journal |title = The Discovery of Actinium |first = Harold W. |last = Kirby |journal = Isis |volume = 62 |issue = 3 |pages = 290–308
|date = 1971 |jstor=229943 |doi =10.1086/350760}}</ref> dan kemudian<ref name="Adloff">{{cite journal |title = The centenary of a controversial discovery: actinium |first = J. P. |last = Adloff |journal = Radiochim. Acta |volume = 88 |pages = 123–128 |date = 2000 |doi = 10.1524/ract.2000.88.3-4.123 |issue = 3–4_2000}}</ref> menunjukkan bahwa hasil Debierne yang diterbitkan pada 1904 bertentangan dengan yang dilaporkan pada tahun 1899 dan 1900. Selanjutnya, kimia aktinium yang diketahui sekarang ini menghalangi kehadirannya sebagai sesuatu selain konstituen minor dari hasil Debierne pada tahun 1899 dan 1900. Sebenarnya, sifat kimia yang dia laporkan membuat kemungkinan dia telah, secara tidak sengaja mengidentifikasi [[protaktinium]], yang tidak akan ditemukan selama empat belas tahun lagi, hanya untuk membuatnya menghilang karena hidrolisis dan adsorpsi pada peralatan laboratoriumnya. Hal ini menyebabkan beberapa penulis menganjurkan agar Giesel sendiri yang harus diberi kredit dengan penemuan tersebut.<ref name=discovery/> Visi penemuan ilmiah yang lebih adem diajukan oleh Adloff.<ref name="Adloff" /> Dia menyarankan agar kritik terhadap publikasi awal harus dimaklumi dengan keadaan radiokimia yang baru lahir: dengan menyoroti kehati-hatian klaim Debierne di surat kabar awal, dia mencatat bahwa tidak ada yang dapat berpendapat bahwa zat Debierne tidak mengandung aktinium.<ref name=Adloff/> Debierne, yang sekarang dianggap oleh sebagian besar sejarawan sebagai penemunya, kehilangan minat pada unsur tersebut dan meninggalkan topik tersebut. Giesel, di sisi lain, akan dapat dikreditkan dengan pertama diberi kredit dengan preparasi pertamanya atas aktinium murni secara radiokimia dan dengan identifikasi dari nomor atomnya 89.<ref name=discovery/>
Nama actinium berasal dari bahasa [[Yunani kuno]] ''aktis, aktinos'' (ακτίς, ακτίνος), yang berarti cahaya atau sinar.<ref name=CRC/> Simbolnya, Ac, juga digunakan dalam singkatan senyawa lain yang tidak ada hubungannya dengan aktinium, seperti [[asetil]], [[asetat]]<ref>{{cite book |author1=Gilley, Cynthia Brooke |author2=University of California, San Diego. Chemistry |title=New convertible isocyanides for the Ugi reaction; application to the stereoselective synthesis of omuralide |url=https://books.google.com/books?id=vJQPInUTy3QC&pg=PR11 |date=2008 |publisher=ProQuest |isbn=978-0-549-79554-4 |page=11}}</ref> dan terkadang [[asetaldehida]].<ref>{{cite book |author=Reimers, Jeffrey R. |title=Computational Methods for Large Systems: Electronic Structure Approaches for Biotechnology and Nanotechnology |url=https://books.google.com/books?id=Ca9z4_cH-W8C&pg=PA575 |date= 2011 |publisher=John Wiley and Sons |isbn=978-0-470-48788-4 |page=575}}</ref>
==Sifat-sifat==
Actinium adalah unsur logam [[radioaktif]] yang lunak, berwarna putih keperakan.<ref name="blueglow"/><ref name=brit>{{cite|title=Actinium|work=Encyclopædia Britannica|edition=15th|year=1995|page=70}}</ref> Diperkirakan [[modulus geser]]nya serupa dengan timbal.<ref>{{cite|author=Seitz, Frederick and Turnbull, David|year=1964|url=https://books.google.com/books?id=F9V3a-0V3r8C&pg=PA289|title=Solid state physics: advances in research and applications|publisher=Academic Press|ISBN=0-12-607716-9|pages=289–291}}</ref> Karena radioaktivitasnya yang kuat, aktinium bercahaya dalam gelap dengan cahaya biru pucat, yang berasal dari udara sekitarnya yang terionisasi oleh partikel energik yang dipancarkan.<ref>{{cite book |author=Richard A. Muller |title=Physics and Technology for Future Presidents: An Introduction to the Essential Physics Every World Leader Needs to Know |url=https://books.google.com/books?id=jMWCDsJesbcC&pg=PA136 |date= 2010 |publisher=Princeton University Press |isbn=978-0-691-13504-5 |pages=136–}}</ref> Aktinium memiliki sifat kimia yang serupa dengan [[lantanum]] dan lantanida lainnya, dan oleh karena itu unsur-unsur ini sulit dipisahkan saat mengekstraksinya dari bijih uranium. Ekstraksi pelarut dan [[kromatografi ion]] adalah metode pemisahan yang biasa digunakan.<ref>{{cite journal |title = Chemistry of the Actinide Elements Annual Review of Nuclear Science |volume = 1 |pages = 245–262 |date = 1952 |first = J. J. |last = Katz |doi = 10.1146/annurev.ns.01.120152.001333 |journal = Annual Review of Nuclear Science |last2 = Manning |first2 = W. M. |bibcode = 1952ARNPS...1..245K }}</ref>
Unsur pertama dari [[aktinida]], aktinium digunakan untuk nama golongannya, seperti [[lantanum]] untuk [[lantanida]]. Golongan unsur ini lebih beragam daripada lantanida dan oleh karena itu pada tahun 1928 [[Charles Janet]] mengusulkan perubahan yang paling signifikan pada [[tabel periodik]] [[Dmitri Mendeleev]] sejak pengakuan lantanida, dengan memperkenalkan aktinida, sebuah gerakan yang disarankan ulang pada tahun 1945 oleh [[Glenn T. Seaborg]].<ref>{{cite journal |title = The Transuranium Elements |first = Glenn T. |last = Seaborg |journal = Science |volume = 104 |issue = 2704 |date = 1946 |pages = 379–386 |jstor=1675046 |doi = 10.1126/science.104.2704.379 |pmid = 17842184 |bibcode = 1946Sci...104..379S }}</ref>
Aktinium bereaksi cepat dengan oksigen dan uap air di udara membentuk lapisan putih [[aktinium oksida]] yang menghambat oksidasi lebih lanjut.<ref name="blueglow">{{cite journal |title = Preparation of Actinium Metal |first = Joseph G. |last = Stites |journal = J. Am. Chem. Soc. |date = 1955 |volume = 77 |issue = 1 |pages = 237–240 |doi = 10.1021/ja01606a085 |last2 = Salutsky |first2 = Murrell L. |last3 = Stone |first3 = Bob D.}}</ref> Seperti kebanyakan lantanida dan aktinida, aktinium berada pada [[keadaan oksidasi]] +3, dan ion Ac<sup>3+</sup> tidak berwarna dalam larutan.<ref name=bse/> Keadaan oksidasi +3 berasal dari konfigurasi elektron aktinium [Rn]6d{{sup|1}}7s{{sup|2}}, dengan tiga elektron valensi yang mudah dilepaskan untuk memberikan struktur kelopak tertutup [[gas mulia]] [[radon]] yang stabil.<ref name=brit/> Keadaan oksidasi +2 yang langka hanya dikenal untuk aktinium dihidrida (AcH{{sub|2}}); bahkan ini sebenarnya adalah senyawa [[elektrida]] seperti kongenernya yang lebih ringan LaH{{sub|2}}.<ref name=ach/>
==Senyawa kimia==
Hanya sedikit senyawa aktinium yang diketahui termasuk {{chem|AcF|3}}, {{chem|AcCl|3}}, {{chem|AcBr|3}}, AcOF, AcOCl, AcOBr, {{chem|Ac|2|S|3}}, [[Aktinium oksida|{{chem|Ac|2|O|3}}]] dan {{chem|AcPO|4}}. Kecuali {{chem|AcPO|4}}, semuanya serupa dengan senyawa lantanum yang sesuai. Mereka semua mengandung aktinium dalam tingkat oksidasi +3.<ref name=bse/><ref>{{cite journal |title = The Preparation and Identification of Some Pure Actinium Compounds |journal = Journal of the American Chemical Society |last = Sherman |first = Fried |pages = 771–775 |doi = 10.1021/ja01158a034 |date =1950 |volume = 72 |last2 = Hagemann |first2 = French |last3 = Zachariasen |first3 = W. H. |issue = 2}}</ref> Secara khusus, konstanta kisi dari analog senyawa lantanum dan aktinium berbeda hanya beberapa persen.<ref name=j2/>
<!--{| Class = "wikitable collapsible collapsed" style = "text-align: center"-->
{| Class = "wikitable sortable" style = "text-align: center"
! Rumus
! warna
! simetri
! [[kelompok ruang]]
! No
! [[simbol Pearson]]
! ''a'' (pm)
! ''b'' (pm)
! ''c'' (pm)
! ''Z''
! densitas, <br />g/cm<sup>3</sup>
|-
| Ac
| keperakan
| ''[[Sistem kristal kubik|fcc]]''<ref name=ach>{{cite journal |doi=10.1016/0022-1902(61)80369-2 |last1=Farr |date=1961 |first1=J. |pages=42–47 |volume=18 |journal=Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry |title=The crystal structure of actinium metal and actinium hydride |last2=Giorgi |first2=A. L. |last3=Bowman |first3=M. G. |last4=Money |first4=R. K.}}</ref>
| Fm{{overline|3}}m
| 225
| cF4
| 531,1
| 531,1
| 531,1
| 4
| 10,07
|-
| {{chem|AcH|2}}
|tidak diketahui
| kubik<ref name=ach/>
| Fm{{overline|3}}m
| 225
| cF12
| 567
| 567
| 567
| 4
| 8,35
|-
| {{chem|Ac|2|O|3}}
| putih<ref name="blueglow"/>
| [[Sistem kristal trigonal|trigonal]]<ref name=aco>{{cite journal |doi=10.1107/S0365110X49001016 |last1=Zachariasen |date=1949 |first1=W. H. |pages=388–390 |volume=2 |journal=Acta Crystallographica |title=Crystal chemical studies of the 5f-series of elements. XII. New compounds representing known structure types |issue=6}}</ref>
| P{{overline|3}}m1
| 164
| hP5
| 408
| 408
| 630
| 1
| 9,18
|-
| {{chem|Ac|2|S|3}}
| hitam
| kubik<ref name=acs>{{cite journal |doi=10.1107/S0365110X49000126 |last1=Zachariasen |date=1949 |first1=W. H. |pages=57–60 |volume=2 |journal=Acta Crystallographica |title=Crystal chemical studies of the 5f-series of elements. VI. The Ce2S3-Ce3S4 type of structure}}</ref>
| I{{overline|4}}3d
| 220
| cI28
| 778,56
| 778,56
| 778,56
| 4
| 6,71
|-
| {{chem|AcF|3}}
| putih<ref name=m71>Meyer, p. 71</ref>
| [[Sistem kristal heksagonal|heksagonal]]<ref name=j2/><ref name=aco/>
| P{{overline|3}}c1
| 165
| hP24
| 741
| 741
| 755
| 6
| 7,88
|-
| {{chem|AcCl|3}}
|putih
| heksagonal<ref name=j2/><ref name=accl>{{cite journal |doi=10.1107/S0365110X48000703 |last1=Zachariasen |date=1948 |first1=W. H. |pages=265–268 |volume=1 |journal=Acta Crystallographica |title=Crystal chemical studies of the 5f-series of elements. I. New structure types |issue=5}}</ref>
| P6<sub>3</sub>/m
| 165
| hP8
| 764
| 764
| 456
| 2
| 4,8
|-
| {{chem|AcBr|3}}
| putih<ref name=j2/>
| heksagonal<ref name=accl/>
| P6<sub>3</sub>/m
| 165
| hP8
| 764
| 764
| 456
| 2
| 5,85
|-
| AcOF
| putih<ref name=m87/>
| kubik<ref name=j2/>
| Fm{{overline|3}}m
|
|
| 593,1
|
|
|
| 8,28
|-
| AcOCl
|putih
| [[Sistem kristal tetragonal|tetragonal]]<ref name=j2/>
|
|
|
| 424
| 424
| 707
|
| 7,23
|-
| AcOBr
|putih
| tetragonal<ref name=j2/>
|
|
|
| 427
| 427
| 740
|
| 7,89
|-
| {{chem|AcPO|4}}·0.5{{chem|H|2|O}}
|tidak diketahui
| heksagonal<ref name=j2/>
|
|
|
| 721
| 721
| 664
|
| 5,48
|}
Di sini ''a'', ''b'' dan ''c'' adalah konstanta kisi, ''No'' adalah nomor kelompok ruang dan ''Z'' adalah jumlah [[unit rumus]] per [[unit sel]]. Densitas tidak diukur secara langsung namun dihitung dari parameter kisi.
===Oksida===
{{artikel utama|Aktinium(III) oksida}}
[[Aktinium oksida]] ({{chem2|Ac|2|O|3}}) dapat diperoleh dengan memanaskan hidroksidanya pada 500 °C atau [[oksalat]]nya pada 1100 °C, dalam vakum. Kisi kristalnya [[Isomorfisme (kristalografi)|isotipik]] dengan oksida-oksida dari sebagian besar logam tanah jarang trivalen.<ref name=j2/>
===Halida===
Aktinium trifluorida dapat diproduksi baik dalam reaksi larutan maupun dalam reaksi padat. Metode pertama dilakukan pada suhu kamar, dengan menambahkan [[asam fluorida]] ke dalam larutan yang mengandung ion aktinium. Dalam metode reaksi padat, logam aktinium diperlakukan dengan uap hidrogen fluoride pada 700 °C dengan menggunakan peralatan yang terbuat dari platina. Memperlakukan aktinium trifluorida dengan [[amonium hidroksida]] pada 900-1000 °C menghasilkan [[oksifluorida]] AcOF. Sementara lantanum oksifluorida dapat dengan mudah diperoleh dengan membakar lantanum trifluorida di udara pada suhu 800 °C selama satu jam, perlakuan serupa terhadap aktinium trifluorida tidak menghasilkan AcOF dan hanya menghasilkan lelehan produk awal.<ref name=j2/><ref name=m87>Meyer, pp. 87–88</ref>
:<chem>{AcF3} + {2NH3} + H2O -> {AcOF} + 2NH4F</chem>
Aktinium triklorida diperoleh dengan mereaksikan hidroksida atau [[oksalat]] dengan uap [[karbon tetraklorida]] pada suhu di atas 960 °C. Sama seperti oksifluorida, aktinium [[oksiklorida]] dapat dibuat dengan hidrolisis aktinium triklorida dengan [[amonium hidroksida]] pada suhu 1000 °C. Namun, sebaliknya dengan oksifluorida, oksiklorida dapat disintesis dengan baik dengan menyalakan larutan aktinium triklorida dalam [[asam klorida]] dengan [[amonia]].<ref name=j2/>
Reaksi [[aluminium bromida]] dan aktinium oksida menghasilkan aktinium tribromida, {{chem|AcBr|3}}:
:<chem>{Ac2O3} + 2AlBr3 -> {2AcBr3} + Al2O3</chem>
dan ketika {{chem|AcBr|3}} diberi perlakuan dengan amonium hidroksida pada 500 °C menghasilkan oksibromida AcOBr.<ref name=j2/>
===Senyawa lain===
Aktinium hidrida diperoleh melalui reduksi aktinium triklorida dengan kalium pada 300 °C, dan strukturnya disimpulkan analog dengan hidrida {{chem|LaH2}} yang sesuai. Sumber hidrogen dalam reaksi ini tidak jelas.<ref>Meyer, p. 43</ref>
Mencampur [[mononatrium fosfat]] ({{chem|NaH|2|PO|4}}) dengan larutan aktinium dalam asam klorida menghasilkan aktinium fosfat hemihidrat ({{chem|AcPO|4|·0,5H|2|O}}) yang berwarna putih, dan memanaskan aktinium oksalat dengan uap [[hidrogen sulfida]] pada 1400 °C selama beberapa menit menghasilkan aktinium sulfida ({{chem|Ac|2|S|3}}) yang berwarna hitam. Itu mungkin dihasilkan melalui aksi campuran [[hidrogen sulfida]] dan [[karbon disulfida]] terhadap [[aktinium oksida]] pada suhu 1000 °C<ref name=j2/>
==Isotop==
{{main article|Isotop aktinium}}
Aktinium yang terjadi secara alami tersusun dari dua [[isotop]] radioaktif; {{chem|227|Ac}} (dari keluarga radioaktif {{chem|235|U}}) dan {{chem|228|Ac}} (''cucu'' dari {{chem|232|Th}}). {{chem|227|Ac}} meluruh terutama sebagai [[peluruhan beta|pemancar beta]] dengan energi yang sangat kecil, tetapi sebanyak 1,38% dari kejadian peluruhan, ia memancarkan [[partikel alfa]], sehingga dapat mudah diidentifikasi melalui [[spektrometri alfa]].<ref name=discovery/> Sebanyak tiga puluh enam [[radioisotop]] telah diidentifikasi, yang paling stabil adalah {{chem|227|Ac}} dengan [[waktu paruh]] 21,772 tahun, {{chem|225|Ac}} dengan waktu paruh 10 hari dan {{chem|226|Ac}} dengan waktu paruh 29,37 jam. Seluruh isotop [[peluruhan radioaktif|radioaktif]] yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari 10 jam dan mayoritas dari mereka memiliki waktu paruh kurang dari satu menit. Isotop aktinium dengan umur terpendek adalah {{chem|217|Ac}} (waktu paruh 69 nanodetik) yang meluruh melalui [[peluruhan alfa]] dan [[tangkapan elektron]]. Aktinium juga memiliki dua [[Isomer nuklir|keadaan meta]] (''meta state'') yang diketahui.<ref name ="nubas">{{cite journal |last = Audi |first = Georges |title = The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties |journal = Nuclear Physics A |volume = 729 |pages = 3–128 |publisher = Atomic Mass Data Center |date = 2003 |doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 |bibcode=2003NuPhA.729....3A |last2 = Bersillon |first2 = O. |last3 = Blachot |first3 = J. |last4 = Wapstra |first4 = A. H.|url = http://hal.in2p3.fr/in2p3-00014184 }}</ref> Isotop yang paling signifikan untuk kimia adalah {{chem|225|Ac}}, {{chem|227|Ac}}, dan {{chem|228|Ac}}<ref name=discovery/>
{{chem|227|Ac}} yang dimurnikan berada dalam kesetimbangan dengan produk peluruhannya setelah sekitar setengah tahun. Ia meluruh sesuai waktu paruhnya (21,772 tahun) dengan memancarkan mayoritas partikel beta (98,62%) dan beberapa partikel alfa (1,38%);<ref name=nubas/> produk peluruhan yang berturutan adalah bagian dari [[deret aktinium]]. Mengingat jumlah yang tersedia rendah, energi partikel beta-nya juga rendah (maksimum 44,8 keV), dan intensitas radiasi alfanya juga rendah, {{chem|227|Ac}} sulit dideteksi langsung melalui emisinya dan oleh karena itu ditelusuri melalui produk peluruhannya.<ref name=bse>[http://bse.sci-lib.com/article008169.html Actinium], [[Great Soviet Encyclopedia]] (in Russian)</ref> Isotop aktinium memiliki kisaran [[berat atom]] dari 206 [[satuan massa atom|u]] ({{chem|206|Ac}}) sampai 236 u ({{chem|236|Ac}}).<ref name ="nubas"/>
{| class="wikitable" style="text-align:center"
!Isotop
!Produksi
!Peluruhan
!Waktu paruh
|-
|<sup>221</sup>Ac
|align=right |<sup>232</sup>Th(d,9n)→<sup>225</sup>Pa(α)→<sup>221</sup>Ac
|α
|52 milidetik
|-
|<sup>222</sup>Ac
|align=right |<sup>232</sup>Th(d,8n)→<sup>226</sup>Pa(α)→<sup>222</sup>Ac
|α
|5,0 detik
|-
|<sup>223</sup>Ac
|align=right |<sup>232</sup>Th(d,7n)→<sup>227</sup>Pa(α)→<sup>223</sup>Ac
|α
|2,1 menit
|-
|<sup>224</sup>Ac
|align=right |<sup>232</sup>Th(d,6n)→<sup>228</sup>Pa(α)→<sup>224</sup>Ac
|α
|2,78 jam
|-
|<sup>225</sup>Ac
|align=right |<sup>232</sup>Th(n,γ)→<sup>233</sup>Th(β<sup>−</sup>)→<sup>233</sup>Pa(β<sup>−</sup>)→<sup>233</sup>U(α)→<sup>229</sup>Th(α)→<sup>225</sup>Ra(β<sup>−</sup>)→<sup>225</sup>Ac
|α
|10 hari
|-
|<sup>226</sup>Ac
|align=right |<sup>226</sup>Ra(d,2n)→<sup>226</sup>Ac
|α, β<sup>−</sup> <br />electron capture
|29,37 jam
|-
|<sup>227</sup>Ac
|align=right |<sup>235</sup>U(α)→<sup>231</sup>Th(β<sup>−</sup>)→<sup>231</sup>Pa(α)→<sup>227</sup>Ac
|α, β<sup>−</sup>
|21,77 tahun
|-
|<sup>228</sup>Ac
|align=right |<sup>232</sup>Th(α)→<sup>228</sup>Ra(β<sup>−</sup>)→<sup>228</sup>Ac
|β<sup>−</sup>
|6,15 jam
|-
|<sup>229</sup>Ac
|align=right |<sup>228</sup>Ra(n,γ)→<sup>229</sup>Ra(β<sup>−</sup>)→<sup>229</sup>Ac
|β<sup>−</sup>
|62,7 menit
|-
|<sup>230</sup>Ac
|align=right |<sup>232</sup>Th(d,α)→<sup>230</sup>Ac
|β<sup>−</sup>
|122 detik
|-
|<sup>231</sup>Ac
|align=right |<sup>232</sup>Th(γ,p)→<sup>231</sup>Ac
|β<sup>−</sup>
|7,5 menit
|-
|<sup>232</sup>Ac
|align=right |<sup>232</sup>Th(n,p)→<sup>232</sup>Ac
|β<sup>−</sup>
|119 detik
|}
==Keterjadian dan sintesis==
[[File:Uraninite-39029.jpg|150px|thumb|Bijih [[uraninit]] memiliki konsentrasi aktinium yang tinggi.]]
Aktinium dijumpai hanya dalam jumlah renik dalam bijih [[uranium]] – satu ton uranium dalam bijih mengandung sekitar 0,2 miligram {{chem|227|Ac}}<ref name=j1>{{cite journal |doi=10.1021/ja01158a033 |last1=Hagemann |date=1950 |first1=French |pages=768–771 |volume=72 |journal=Journal of the American Chemical Society |title=The Isolation of Actinium |issue=2}}</ref><ref name=g946>{{Greenwood&Earnshaw2nd|page=946}}</ref> – dan dalam bijih [[torium]], mengandung 5 nanogram {{chem|228|Ac}} per ton torium. [[Isotop]] aktinium {{chem|227|Ac}} adalah anggota sementara [[rantai peluruhan]] [[Rantai peluruhan|seri uranium-aktinium]], yang dimulai dengan isotop induk [[Uranium-235|{{chem|235|U}}]] (atau [[Plutonium-239|{{chem|239|Pu}}]]) dan diakhiri dengan isotop timbal yang stabil [[Isotop timbal|{{chem|207|Pb}}]]. Isotop aktinium lainnya ({{chem|225|Ac}}) hadir sejenak dalam [[rantai peluruhan]] [[Rantai peluruhan|seri neptunium]], yang dimulai dari [[Neptunium|{{chem|237|Np}}]] (atau [[Uranium-233|{{chem|233|U}}]]) dan diakhiri dengan [[talium|{{chem|205|Tl}}]] dan [[bismut|{{chem|209|Bi}}]] yang agak stabil, tetapi rantai ini hanya terdapat di masa awal [[tata surya]], karena waktu paruh neptunium-237 yang pendek.
Konsentrasi alaminya yang rendah, serta kemiripan sifat fisika dan kimianya dengan lantanum dan lantanida lainnya, yang selalu melimpah dalam bantalan bijih aktinium, membuat pemisahan aktinium dari bijihnya menjadi tidak praktis, dan pemisahan lengkap tidak pernah tercapai.<ref name=j2>{{cite journal |doi=10.1021/ja01158a034 |last1=Fried |date=1950 |first1=Sherman |pages=771–775 |volume=72 |journal=Journal of the American Chemical Society |last2=Hagemann |first2=French |last3=Zachariasen |first3=W. H. |title=The Preparation and Identification of Some Pure Actinium Compounds |issue=2}}</ref> Sebagai gantinya, aktinium dibuat, dalam skala miligram, dengan iradiasi netron terhadap {{chem|226|[[Radium|Ra]]}} dalam [[reaktor nuklir]].<ref name=g946/><ref>{{cite book |author=Emeleus, H. J. |title=Advances in inorganic chemistry and radiochemistry |url=https://books.google.com/books?id=K5_LSQqeZ_IC&pg=PA16 |date= 1987 |publisher=Academic Press |isbn=978-0-12-023631-2 |pages=16–}}</ref>
:<math chem>\begin{matrix}{}\\
\ce{{^{226}_{88}Ra} + ^{1}_{0}n -> ^{227}_{\ 88}Ra ->[\beta^-][42.2 \ \ce{min}] ^{227}_{89}Ac}\\
{}\end{matrix}</math>
Reaksi ini menghasilkan sekitar 2% dari berat radium. {{chem|227|Ac}} lebih lanjut dapat menangkap neutron menghasilkan sekelumit {{chem|228|Ac}}. Setelah disintesis, aktinium dipisahkan dari radium serta dari produk peluruhan dan fusi nuklir, seperti [[torium]], [[polonium]], [[timbal]], dan [[bismut]]. Ekstraksi dapat dilakukan dengan larutan teoniltrifluoroaseton-[[benzena]] dari larutan akuatik produk radiasi, dan selektivitasnya terhadap unsur tertentu dapat dicapai melalui pengaturan [[pH]] (pada kisaran 6,0 untuk aktinium).<ref name=j1/> Prosedur alternatif adalah pertukaran anion menggunakan [[resin]] yang sesuai dalam [[asam nitrat]], yang dapat menghasilkan faktor pemisahan sekitar 1.000.000 untuk radium dan aktinium vs. torium dalam proses dua tahap. Aktinium kemudian dapat dipisahkan dari radium, dengan rasio sekitar 100, menggunakan resin pertukaran kation pertautan silang dengan [[eluan]] asam nitrat.<ref name=sep/>
{{chem|225|Ac}} pertama kali diproduksi secara artifisial di ''[[Institute for Transuranium Elements]]'' (ITU) di Jerman menggunakan [[siklotron]] dan di ''[[St George Hospital]]'' di Sydney menggunakan [[akselerator partikel linier]] (LINAC) pada tahun 2000.<ref>{{cite journal |doi = 10.1016/j.apradiso.2008.11.012 |date = 2009 |author = Melville, G |author2 = Allen, Bj |title = Cyclotron and linac production of Ac-225 |volume = 67 |issue = 4 |pages = 549–55 |pmid = 19135381 |journal = Applied Radiation and Isotopes}}</ref> Isotop langka ini memiliki aplikasi potensial dalam terapi radiasi dan paling efisien diproduksi dengan membombardir target radium-226 dengan ion [[deuterium]] 20-30 MeV. Reaksi ini juga menghasilkan {{chem|226|Ac}} yang bagaimanapun meluruh dengan waktu paruh 29 jam dan dengan demikian tidak mencemari {{chem|225|Ac}}.<ref>{{cite
|last1=Russell
|first1=Pamela J.
|last2=Jackson
|first2=Paul
|last3=Kingsley
|first3=Elizabeth Anne
|year=2003
|url=https://books.google.com/books?id=K1y6k5bdlWkC&pg=PA336
|title=Prostate cancer methods and protocols
|publisher=Humana Press
|isbn=0-89603-978-1
|page=336}}</ref>
Logam aktinium telah dibuat melalui reduksi aktinium fluorida dengan uap [[litium]] dalam kondisi vakum pada suhu antara 1100 dan 1300 °C. Temperatur yang lebih tinggi menghasilkan penguapan produk dan suhu lebih rendah menyebabkan transformasi menjadi tidak sempurna. Litium dipilih di antara [[logam alkali]] lainnya karena fluoridanya paling mudah menguap.<ref name=CRC>Hammond, C. R. ''The Elements'' in {{RubberBible86th}}</ref><ref name="blueglow"/>
==Aplikasi==
Mengingat kelangkaannya, harganya yang tinggi serta radioaktivitasnya, saat ini aktinium tidak memiliki kegunaan industrial yang signifikan.<ref name=CRC/><!--http://www.osti.gov/energycitations/product.biblio.jsp?osti_id=4066566-->
{{chem2|227|Ac}} sangat radioaktif dan oleh karenanya dipelajari penggunaannya sebagai unsur aktif untuk [[generator termoelektrik radioisotop]], misalnya dalam pesawat ruang angkasa. Oksida {{chem2|227|Ac}} yang di''press'' dengan [[berilium]] juga merupakan suatu [[sumber neutron]] yang efisien dengan aktivitas melebihi standar pasangan americium-berilium dan radium-berilium.<ref name=b1>{{cite
|last1=Russell
|first1=Alan M.
|last2=Lee
|first2=Kok Loong
|year=2005
|url=https://books.google.com/books?id=fIu58uZTE-gC&pg=PA470
|title=Structure-property relations in nonferrous metals
|publisher=Wiley
|ISBN=0-471-64952-X
|pages=470–471}}</ref> Dalam seluruh aplikasi tersebut, {{chem2|227|Ac}} (sumber beta) hanyalah biang yang menghasilkan isotop pemancar alfa pada peluruhannya. Berilium menangkap partikel alfa dan memancarkan neutron karena penampangnya yang besar untuk reaksi nuklir (α,n):
: <math>\mathrm{^{9}_{4}Be\ +\ ^{4}_{2}He\ \longrightarrow \ ^{12}_{\ 6}C\ +\ ^{1}_{0}n\ +\ \gamma}</math>
Sumber neutron {{chem2|227|AcBe}} dapat diaplikasikan dalam [[probe neutron]] – sebuah perangkat standar untuk mengukur kuantitas air yang terdapat dalam tanah, dan juga penentuan kelembaban/densitas untuk pengendalian mutu dalam konstruksi jalan raya.<ref>{{cite
|last=Majumdar
|first=D.K.
|year=2004
|url=https://books.google.com/books?id=hf1j9v4v3OEC&pg=PA108
|title=Irrigation Water Management: Principles and Practice
|ISBN=81-203-1729-7
|page=108}}</ref><ref>{{cite
|last1=Chandrasekharan
|first1=H.
|last2=Gupta
|first2=Navindu
|year=2006
|url=https://books.google.com/books?id=45IDh4Lt8xsC&pg=PA203
|title=Fundamentals of Nuclear Science – Application in Agriculture
|ISBN=81-7211-200-9
|page=202 ff}}</ref> Such probes are also used in well logging applications, in [[neutron radiography]], tomography and other radiochemical investigations.<ref>{{cite journal |title = Neutron Spectrum of an Actinium–Beryllium Source |first = W. R. |last = Dixon |journal = Can. J. Phys. |volume = 35 |issue = 6 |pages = 699–702 |date = 1957 |doi = 10.1139/p57-075 |last2 = Bielesch |first2 = Alice |last3 = Geiger |first3 = K. W.|bibcode = 1957CaJPh..35..699D }}</ref>
[[File:DOTA polyaminocarboxylic acid.png|thumb|150px|Struktur kimia pembawa [[DOTA (khelat)|DOTA]]<!--DOTA (chelator)--> untuk {{chem2|225|Ac}} dalam terapi radiasi.]]
{{chem2|225|Ac}} diterapkan dalam pengobatan untuk menghasilkan {{chem2|213|[[Bismut|Bi]]}} dalam generator yang dapat dipakai ulang<ref name=sep>{{cite journal |doi = 10.1016/j.apradiso.2004.12.003 |date = 2005 |volume = 62 |issue = 5 |pages =667–679 |title = Production of actinium-225 for alpha particle mediated radioimmunotherapy |last = Bolla |first = Rose A. |journal = Applied Radiation and Isotopes |pmid = 15763472 |last2 = Malkemus |first2 = D. |last3 = Mirzadeh |first3 = S.}}</ref> atau dapat digunakan tersendiri sebagai zat untuk [[radioterapi|terapi radiasi]], terutama dalam penargetan terapi alfa target (TAT). Isotop ini mempunyai waktu paruh 10 hari dan membuatnya jauh lebih memadai untuk terapi radiasi daripada {{chem2|213|Bi}} (waktu paruh 46 menit). Tidak hanya {{chem2|225|Ac}} itu sendiri, tetapi juga para kerabatnya, memancarkan partikel alfa yang membunuh sel kanker dalam tubuh. Kesulitan utama penerapan {{chem|225|Ac}} adalah injeksi intravena kompleks aktinium sederhana menghasilkan akumulasi dalam tulang dan hati untuk periode sepuluh tahun. Alhasil, setelah sel kanker mati oleh partikel alfa dari {{chem2|225|Ac}}, radiasi dari aktinium dan kerabatnya dapat memicu mutasi baru. Untuk memecahkan masalah ini, {{chem|225|Ac}} diikatkan ke zat [[Khelasi|pengkhelat]], seperti [[sitrat]], [[asam etilendiamintetraasetat]] (EDTA) atau [[asam pentetat|asam dietilena triamina pentaasetat]] (DTPA). Ini mengurangi akumulasi aktinium dalam tulang, tetapi ekskresi dari tubuh tetap lambat. Hasil yang jauh lebih baik diperoleh dengan zat pengkhelat seperti HEHA (asam 1,4,7,10,13,16-heksaazasikloheksadekana-N,N',N'`,N'``,N'``',N'``'`-heksaasetat)<ref>{{cite journal |title=Improved in Vivo Stability of Actinium-225 Macrocyclic Complexes|pmid=10425108|journal=J Med Chem |date=1999 |volume=42|issue=15|pages=2988–9|author=Deal K.A.|author2=Davis I.A.|author3=Mirzadeh S.|author4=Kennel S.J.|author5=Brechbiel M.W.|last-author-amp=yes |doi=10.1021/jm990141f}}</ref> atau [[DOTA (khelat)|DOTA]] (asam 1,4,7,10-tetraazasiklododekana-1,4,7,10-tetraasetat) yang dikopling ke [[trastuzumab]], suatu [[antibodi monoklonal]] yang berinterferensi dengan [[Reseptor (biokimia)|reseptor]] [[HER2/neu]]. Pemberian kombinasi yang disebut terakhir diujikan pada tikus dan terbukti efektif melawan [[leukimia]], [[limfoma]], [[kanker payudara]], [[Kanker ovarium|indung telur]], [[neuroblastoma]], dan [[kanker prostat]].<ref>{{cite journal|last1=McDevitt|first1=Michael R.|last2=Ma|first2=Dangshe|last3=Lai|first3=Lawrence T.|last4=Simon|first4=Jim|last5=Borchardt|first5=Paul|last6=Frank|first6=R. Keith|last7=Wu|first7=Karen|last8=Pellegrini|first8=Virginia|last9=Curcio|first9=Michael J.|last10=Miederer|first10=Matthias|last11=Bander|first11=Neil H.|last12=Scheinberg|first12=David A.|displayauthors=3|title=Tumor Therapy with Targeted Atomic Nanogenerators|date=2001|journal=Science|volume=294|issue=5546|pages=1537–1540|doi=10.1126/science.1064126|bibcode=2001Sci...294.1537M|pmid=11711678|url=http://www.researchgate.net/publication/11642922_Tumor_therapy_with_targeted_atomic_nanogenerators}}</ref><ref>{{cite journal |url=http://cancerres.aacrjournals.org/content/63/16/5084.full.pdf |title=Targeted Actinium-225 in Vivo Generators for Therapy of Ovarian Cancer |author=Borchardt, Paul E. |journal=Cancer Research |volume=63 |issue=16 |pages= 5084–5090 |date=2003 |pmid=12941838|display-authors=etal}}</ref><ref>{{cite journal |author=Ballangrud, A. M. |title=Alpha-particle emitting atomic generator (Actinium-225)-labeled trastuzumab (herceptin) targeting of breast cancer spheroids: efficacy versus HER2/neu expression |journal=Clinical Cancer Research |volume=10 |issue=13 |pages=4489–97 |date=2004 |pmid=15240541 |doi=10.1158/1078-0432.CCR-03-0800|display-authors=etal|doi-access=free }}</ref>
{{chem2|227|Ac}} dengan waktu paruh menengah (21,77 tahun) membuatnya sebagai isotop radioaktif yang sangat cocok dalam pemodelan percampuran vertikal lambat air laut. Proses terkait tidak dapat dipelajari dengan akurasi yang diperlukan menggunakan pengukuran langsung kecepatan arus (dengan order 50 meter per tahun). Namun, evaluasi konsentrasi profil kedalaman untuk isotop yang berbeda memungkinkan memperkirakan laju pencampuran. Fisika di balik metode ini adalah sebagai berikut: air laut mengandung {{chem2|235|U}} yang terdispersi homogen. Produk peluruhannya, {{chem2|231|Pa]], mengendap secara gradual pada dasar laut, sehingga konsentrasinya pertama-tama meningkat tajam dan kemudian bertahan hingga hampir konstan. {{chem2|231|Pa}} meluruh menjadi {{chem2|227|Ac}}; namun, konsentrasinya tidak mengikuti profil kedalaman {{chem2|231|Pa}}, tetapi malah meningkat di dasar samudera. Hal ini terjadi karena proses pencampuran menambah {{chem2|227|Ac}} dari dasar laut. Sehingga, analisis profil kedalaman {{chem2|231|Pa}} dan {{chem2|227|Ac}} memungkinkan pemodelan perilaku pencampuran.<ref>{{cite journal |last1=Nozaki |first1=Yoshiyuki |title=Excess 227Ac in deep ocean water |journal=Nature |volume=310 |pages=486–488 |date=1984 |doi=10.1038/310486a0 | issue=5977 | bibcode = 1984Natur.310..486N}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Geibert |first1=W. |last2=Rutgers Van Der Loeff |first2=M. M. |last3=Hanfland |first3=C. |last4=Dauelsberg |first4=H.-J. |title=Actinium-227 as a deep-sea tracer: sources, distribution and applications |journal=Earth and Planetary Science Letters |volume=198 |pages=147–165 |date=2002 |doi=10.1016/S0012-821X(02)00512-5 |bibcode=2002E&PSL.198..147G}}</ref>
==Tindakan pencegahan==
{{chem2|227|Ac}} sangat radioaktif dan percobaan yang menggunakannya harus dilakukan dalam laaboratorium yang dirancang khusus dan dilengkapi dengan [[kotak sarung tangan]]<!--glove box-->. Ketika actinium triklorida diberikan secara intravena pada tikus, sekitar 33% aktinium disimpan di dalam tulang dan 50%nya dalam liver. Toksisitasnya sebanding dengan, sedikit lebih rendah, americium dan plutonium.<ref>{{cite journal |doi = 10.2172/4406766 |title = Toxicology of Actinium Equilibrium Mixture |first2 = J. |last = Langham |last2 = Storer |first = W. |date = 1952 | journal = Los Alamos Scientific Lab.: Technical Report}}</ref> Untuk jumlah renik, sungkup asam (''fume hood'') dengan aerasi yang baik sudah memadai; untuk jumlah gram, diperlukan sel panas berperisai untuk melindungi radiasi gamma intensif yang dipancarkan oleh {{chem2|227|Ac}}.<ref>{{Ullmann | first1=Cornelius |last1=Keller |first2=Walter |last2=Wolf |first3=Jashovam |last3=Shani | title = Radionuclides, 2. Radioactive Elements and Artificial Radionuclides | doi = 10.1002/14356007.o22_o15}}</ref>
==Lihat juga==
* [[Rantai peluruhan#Deret aktinium|Deret aktinium]]
<!--{{Subject bar
|portal=Kimia
|book1=Aktinium
|book2=Aktinida
|book3=Unsur periode 7
|book4=Unsur golongan 3
|book5=Unsur kimia (diurutkan menurut abjad)
|book6=Unsur kimia (diurutkan menurut nomor)
|commons=y
|wikt=y
|wikt-search=actinium
}}-->
==Referensi==
{{Reflist|30em}}
==Bibliografi==
* {{cite
|last1=Meyer
|first1=Gerd
|last2=Morss
|first2=Lester R
|year=1991
|url=https://books.google.com/books?id=bnS5elHL2w8C&pg=PA87
|title=Synthesis of lanthanide and actinide compounds
|publisher=Springer
|ISBN=0-7923-1018-7
|ref=Meyer
}}
==Pranala luar==
* {{en}} [http://www.periodicvideos.com/videos/089.htm Actinium] at ''[[The Periodic Table of Videos]]'' (University of Nottingham)
* {{en}} [http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search/r?dbs+hsdb:@term+@na+@rel+actinium,+radioactive NLM Hazardous Substances Databank – Actinium, Radioactive]
* {{en}} [http://radchem.nevada.edu/classes/rdch710/files/actinium.pdf Actinium] in {{cite
| title = The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements
| editor1-last = Morss |editor2-first = Norman M.
| editor2-last = Edelstein
| editor3-last = Fuger |editor3-first = Jean
| last1 = Kirby |first1 = H. W.
| last2 = Morss |first2 = L. R.
| publisher = Springer
| date = 2006
| isbn = 1-4020-3555-1
| location = Dordrecht, The Netherlands
| edition = 3rd
| ref = Kirby
}}
{{Compact periodic table}}
{{Use dmy dates|date=March 2014}}
<!--{{Authority control}}-->
[[Kategori:Aktinium| ]]
[[Kategori:Unsur kimia]]
[[Kategori:Aktinida]]
| |||