Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 86)

Actinium

Nguyên tố 89 có tên đặt cho cả dãy nguyên tố nằm dưới cùng bảng tuần hoàn y hệt như thanh khoảng trắng trên máy đánh chữ kiểu cũ. Dãy ‘actinoid’ này gồm các nguyên tố không bền và có thời gian sống ngắn, đánh dấu điểm khởi đầu chính thức của hóa học hạt nhân – tuy nhiên, giống hệt họ lanthanoid bao gồm scandium và yttrium là kim loại đất hiếm, họ actinoid tương ứng có radium và radon. Không có nguyên tố nào trong số chúng có đồng vị bền, và chỉ có bốn nguyên tố đầu dãy xuất hiện tự nhiên trên Trái Đất.

André-Louis Debierne (1874–1949), một người bạn của Pierre và Marie Curie, tìm thấy actinium vào năm 1899. Ông tách được nó từ cặn thải của hỗn hợp khoáng chất pitchblende, từ đây người ta còn thu được uranium, polonium, radon, thorium và protactinium. Phát sáng màu xanh lam, sự phóng xạ của actinium có thể nhìn thấy được. Mặc dù có mặt trong thiên nhiên, nhưng actinium thường được sản xuất bằng cách bắn phá neutron vào radium-226 trong các lò phản ứng hạt nhân. Actinium-227 được dùng làm nguồn neutron trong nghiên cứu, còn Ac-225 có thể ứng dụng trong ‘đạn thần kì’ điều trị ung thư bằng cách nhắm vào các tế bào ung bướu chọn lọc.

Actinium

Thorium

Ngày 16 tháng Sáu 1994, các viên chức FBI đột kích vào một ngôi nhà ở ngoại ô Detroit. Mục tiêu của họ là cậu bé David Hahn 17 tuổi, người vừa chế tạo một lò phản ứng tái sinh trong lán sân nhà mình và đang cố điều chế các nguyên tố actinoid phóng xạ - toàn bộ là một dự án cho huy hiệu Eagle Scout của cậu. Hahn đã thu gom nhiên liệu thorium từ các đèn lồng cắm trại của mình: thorium oxide có điểm nóng chảy cao nhất trong mọi oxide và được dùng làm lưới đậy khí nóng sáng kể từ năm 1891 (các hạt alpha phát ra từ lưới bị chặn lại dễ dàng bởi thành thủy tinh của đèn).

Quả vậy, các lò phản ứng như của Hahn được chào hàng như là giải pháp cho nhiều vấn đề của năng lượng hạt nhân. Thứ nhất, thorium có hàm lượng dồi dào gấp ba lần so với uranium trong lớp vỏ Trái Đất, và được phân bố rộng rãi trong các quặng như monazite. Thứ hai, các lò phản ứng thorium vốn dĩ an toàn hơn lò phản ứng nước: chúng không cần tòa nhà bê tông chặn to lớn vây quanh lò phản ứng, và chất thải của chúng an toàn trong vòng mười năm. Cuối cùng, lượng plutonium chúng sản sinh là hạn chế, giảm được sự lạm phát vũ khí hạt nhân.

Thorium