（Actinium），一種天然放射性元素，其化學符號為Ac，原子相對質量227.0278，屬錒系金屬，為銀白色金屬。錒的英文名來源于希臘文aktis（意思是射線）。錒原子序數為89，在元素周期表中位于第七周期第三副族，其原子基態電子構型是[Rn]6d17s2。錒與元素周期表中位于其后的14個5f區元素共同構成錒系元素，與鑭[lán]在鑭系金屬中的地位相當。錒的原子半徑為1.88?10-10m，易失3個電子形成+3價陽離子，Ac3+離子半徑為1.11?10-10m是已知最大的3價陽離子。
1899年法國化學家A.L.Debierne首次從瀝青鈾礦渣中分離出錒。錒共有31種同位素，其質量數位于209-232之間，全部具有放射性。在這些同位素中除Ac227和Ac228是天然放射性同位素外，其余都是通過人工核反應合成的。其中Ac227在鈾礦中的賦存量為每噸鈾約0.2毫克。錒可用于放射性同位素電池、中子源和靶向α粒子療法等領域。
發現歷史
1899年，法國化學家A.L.Debierne在著名的Curie實驗室進行鈾礦的廢物處理時，發現了一種前所未知的放射性物質。它與、ree一起被氨水沉淀，很難彼此分離，但其放射性卻比釷大許多倍。Debierne 聲稱他發現了一種新的元素，并將其命名為錒（Actinium），原子序數89，化學符號Ac。Actinium由希臘文 aktis 、aktions而來，即射線之意。
1902年，德國化學家F.O.Geisel獨立地從瀝青礦石的酸性溶液中沉淀得到的稀土餾分里，發現放射性元素。1904年他根據新物質的獨特性質將其命名為emanium。1904-0905年間，經國際對比證實Debierne和Giesel首先發現的是同一種元素——227Ac，定名為actinimu，并確認Debierne為發現者。
Hahn在1908年發現了錒的同位素228Ac，取名為新釷-2(MsTh?)，它是228Ra(MsTh?)的衰變產物，屬以232Th為起始核的釷(4n)放射系成員。
分布情況
227Ac在地殼中豐度為3.0?10-14%，存在于瀝青鈾礦中。它是由鈾衰變而來，227Ac是235U的α衰變子體，可發生β-衰變生成227Th，半衰期為21.77年，是錒同位素中半衰期最長的。228Ac存在于Th礦中，半衰期為6.15h，經β-衰變成228Th。錒常與鈾礦中的稀土相伴生。世界已探明可靠鈾礦資源總量為807.1萬噸，但品位高、開采成本低的鈾礦資源較少，占比不足世界總量的20％。超過世界總量92％的鈾礦資源主要集中在澳大利亞、加拿大、丹麥、俄羅斯、烏克蘭、哈薩克斯坦、尼日爾、納米比亞、巴西、中國、南非、印度、蒙古國、烏茲別克斯坦、捷克、美國等國家。低回收成本鈾礦資源主要分布于加拿大、巴西、哈薩克斯坦、中國和烏茲別克斯坦共和國等國，其中資源量最大的是加拿大，占低回收成本鈾資源總量的47.25%； 其次為巴西，占28.86%，二者之和已超過世界低回收成本鈾礦資源總量的75%。
同位素與核性質
錒已知的同位素有31種，其質量數分別從206-236，全部是放射性核素，其中有三種具有實際的重要意義，分別是227Ac、228Ac和225Ac。其中227Ac和228Ac是天然存在的放射性核素，227Ac是天然放射性衰變系錒鈾(4n+3)系的成員，其半衰期為21.77年，是壽命最長的錒同位素；228Ac是天然放射性衰變系釷(4n)系的成員，其半衰期為6.15h。225Ac是人造放射性衰變系鐐(4n+1)系的成員，半衰期為10d，一般不認為它是天然存在的核素。除這三者外，其他錒同位素半衰期為秒或分的量級。質量數較小的同位素發生α衰變，質量數較大的則發生β-衰變，唯有224Ac主要以電子俘獲形式釋放它的能量。錒主要同位素重要核性質見下表：
理化性質
錒為銀白色金屬，能在暗處發光。它的化學性質活潑，在空氣中會迅速氧化使表面蒙上一層白色物質。錒的熔點1050℃，沸點3200±300 ℃，密度10.07克/cm3。錒有兩種變體，一種是低溫α相具有立方晶系，另一種是高溫β相。錒的基態電子構型是[Rn]6d17s2，氧化數為+3，Ac3+/Ac的標準電極電勢是-2.58V，因此化學性質與鑭接近，是活潑的化學元素，但錒具有更明顯的堿性。
錒的化合物
氫化物
金屬錒可與氫氣在350℃時反應生成分子式尚未確定的氫化物；用鉀蒸汽還原AcCl3時，也有少量錒的氫化物產生。此氫化物具有立方CaF?型晶格，密度為8.35g/cm3。
氧化物
當金屬錒與氧氣接觸時生成Ac?O?，這氧化物層能阻止它被進一步的氧化。將錒的草酸鹽、硝酸鹽或氫氧化物在1000—1100℃的氧氣中進行灼燒，也可得到Ac?O?，Ac?O?與La?O?同晶，具六方結構。反應方程式如下：
鹵化物
錒的鹵化物均是三價鹵化物。AcF3是由錒的氫氧化物和HF在高溫下反應生成的；AcCl3是由四氯化碳與氫氧化錒在高溫條件下反應產生的；AcBr3、AcI3是由錒的氧化物與三溴化鋁或碘化鋁在高溫真空條件下反應產生的。
鹵氧化物
錒的鹵化物與蒸汽、氨在高溫下發生反應，可導致鹵化物水解并生成鹵氧化物，例如：
除AcOF具有CaF2型晶格外，其他鹵氧化物如AcOCl、AcOBr均呈六方PbClF型晶體結構。
制備方法
鋰蒸汽還原法
在鈾礦中錒的含量僅為150億萬分之一，因此沒有辦法通過從鈾礦中分離出足夠多的錒。可以利用鋰蒸汽來還原AcF3制備毫克級的金屬錒。該反應在微量堝中，于高真空體系中加熱進行。反應方程式如下：
還可以用鋰蒸汽在350℃條件下，通過X射線毛細管內的AcCl3，來制得約10ug的錒。此外，用Ac2O3和釷金屬粉末在高溫和真空條件下相互作用，也可制得少量錒。
錒的各種同位素的制備方法
錒的其他同位素主要是通過用中子轟擊得到的，以下是錒的各種同位素的制備方法：
應用領域
放射性同位素電池
放射性同位素放出的射線被周圍材料吸收發熱形成溫差，此溫差可用來產生電流。最大的熱電離同位素電池功率達到百瓦級。同位素電池的主要用途是空間動力，優點是工作壽命長(主要取決于同位素半衰期)、生存能力強、結構緊湊、安全可靠。227Ac的長半衰期及高比功率使它很適合用作空間同位素電池的同位素燃料。
在輻射防護領域
在發生核泄漏事故后，需要對環境中放射性核素進行含量分析，另外, 大量的工作人員、急救人員甚至公眾可能通過吸入污染的空氣或攝入受污染的食物和水而受到內照射, 需要迅速評估潛在的內照射劑量, 以確定是否需要立即進行醫療干預,減少急性或長期的健康影響, 也需要快速、準確的放射生物分析 (包括尿樣和糞便樣品中放射性核素的分析) 。通過對錒系金屬的含量檢測，可以解決這個問題。
核反恐領域
錒系核素分析是核取證的關鍵技術。通過對核爆炸的核材料或核爆炸碎片樣品中錒系核素進行分析, 可確定未知放射性材料或武器的來源和歸屬。
靶向α粒子療法（TAT）
TAT是一種新的治療癌癥方法，在發達國家很受重視。它是用α射線選擇性地破壞腫瘤細胞。由于α射線的短射程(<100μm)和高電離密度，TAT的輻射劑量可對癌細胞產生高細胞毒性，而對健康機體的傷害會大大減少。用于TAT的α核素要求較為苛刻，他必須要有合適的半衰期，伴隨的β、γ射線要少，因此滿足條件的核素很少，225Ac的后代子體213Bi可能是最佳的選擇。
此外，用227Ac-Be發生中子，作為中子源用在活化分析中。
安全事宜
在所有錒放射性核素中，錒-227的半衰期最長，為21.77年。衰變模式是α、β和γ發射。AC-228的半衰期為6小時，通過β和γ發射衰變。Ac-227（ALI = 0.004 mCi）和Ac-225（ALI = 0.005 mCi）的內部毒性非常高，Ac-228的內部毒性很高（ALI = 0.02 mCi）;氧化物和氫氧化物的肺清除半衰期為>100天，鹵化物和硝酸鹽為10-100天，其他化合物為<10天。對于錒的防護措施主要是參考電離輻射防護措施。電離輻射可以引起生物體內分子特別是大分子（核酸、蛋白質等）的變化，從而造成生物大分子結構和性能的改變，其結果是造成細胞損傷，特別是脫氧核糖核酸損傷，進而導致組織壞死、癌變或遺傳病等。
電離輻射的防護
電離輻射的防護可分為外照射的防護和內照射的防護。
外照射防護辦法
時間防護——受照時間越長，個人所受累積劑量也就越大。在一切操作中應以盡量縮短受照時間為原則；
距離防護——增大人與輻射源間的距離，可降低人員的照射量；
屏蔽防護——在輻射源與人體之間隔上一層屏蔽物質，以減弱射線照射。
內照射防護辦法
基本防護方法有圍封隔離、除污保潔和個人防護等綜合性防護措施。
圍封隔離防擴散。對于放射源及其工作場所必須層層封鎖隔離，把放射源控制在有限空間內。放射性工作場所要有明顯的當心電離輻射標志，與非放射性場所區分開。對人員和物品的進出要進行監測。
除污保潔。操作開放型放射源，工作場所容易除被污染，操作時要嚴格控制污染，隨時監測污染水平。應當制定嚴格的規章制度和操作規程，防止放射性核素潑灑、濺出和污染環境與人體。遇到放射性污染應及時監測，同時使用各種除污染劑(如肥皂、洗潔精、檸檬酸等）洗消除污。
個人防護。放射源操作者必須正確使用個人防護用具(如口罩、手套、工作鞋和工作服等)，遵守個人防護規則，禁止一切能使放射線侵入人體的活動。例如嚴禁在作業場所飲水、進食、吸煙；嚴禁用口吸取放射性液體等。
參考資料 >
Actinium | Ac (Element) - PubChem.Pubchem.2023-03-06
Actinium.PubChem.2023-05-08