Франций – радиоактивный уникум планеты

Описание этого элемента идет в превосходной степени: самый массивный в своем семействе, самый неустойчивый, второй по редкости. Назван в честь одной из самых романтичных стран Европы. Однако о франции известно мало, ученые изучают его до сих пор.

Франций

Что представляет собой

Франций – это элемент №87 таблицы Менделеева. Радиоактивный, относится к щелочным металлам.

Международное обозначение и формула вещества – Fr (Francium).

Как был открыт

Существование франция предсказал Дмитрий Менделеев. На основе предполагаемых свойств он классифицировал элемент как эка-цезий.

Физическое открытие случилось в парижском Институте радия почти семьдесят лет спустя, в 1939 году.

«Неуловимость» элемента обусловлена уникальным тандемом характеристик: микроскопическая ядерная устойчивость на фоне высокой химической активности.

Обнаружить элемент удалось благодаря феномену радиоактивности. Неизвестное излучение заметила Маргарита Пере, работавшая с изотопом актиния.

Она же – автор имени. С 1946 года новооткрытый элемент вошел в историю как франций, по названию родной страны первооткрывательницы.

Присутствие в природе

Элемент – второй по редкости на планете. Его опережает только астат.

В природе на 1 атом франция приходится три триллиона атомов урана.

По составу это конгломерат трех десятков изотопов.

Частица Франция

То есть весь натуральный франций – продукт радиоактивного распада:

  • Это свойство (радиогенность) уравновешивается: распавшиеся атомы сменяются новыми. Они представляют собой транзитный продукт распада изотопов тория (232) и урана (235).
  • На планете выявлены изотопы вещества 223 и 224. Они «исчезают», соответственно, за 22 минуты 18 секунд и 175 секунд.
  • Франций-223 – результат распада актиния-227 (отсюда его старое название «актиний К»), 224-й получается в реакциях с участием тория.

Микродозы вещества присутствуют в ториевых и урановых рудах.

Запасы франция-223 в земной коре не превышают трети килограмма, изотопа-224 – полуграмма.

Технология получения

Нанодозы франция-223 и -224 выделяют из актиния, ториевого и уранового сырья.

Способ получения базируется на экстракции либо хроматографии.

Другие изотопы синтезируются ядерными установками. В реакциях задействовано золото.

Физико-химические характеристики

Из-за сроков полураспада ученым доступны образцы с долей франция в одну стомиллионную грамма.

Информацию получают расчетным, а не опытным путем. Базой служат данные для рядовых щелочных металлов. Также задействуется оборудование Европейского центра по ядерным исследованиям (ЦЕРНа).

Свойства атома
Название, символ, номер Франций / Francium (Fr), 87
Атомная масса
(молярная масса)
223,0197 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Rn] 7s1
Радиус атома 290 пм
Химические свойства
Радиус Ван-дер-Ваальса 348 пм
Радиус иона (+1e) 179 пм
Электроотрицательность 0,7 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Fr←Fr+ −2,92 В
Степени окисления 0; +1
Энергия ионизации
(первый электрон)
 392,96 (4,0727) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 2,3—2,5 г/см³
Температура плавления 18—21 °C; 291—294 K
Температура кипения 640—660 °C (910—930 К)
расчётная: 598 °C, 871 K
Критическая точка (расчётная) 1980 ± 50 К, ? МПа
Уд. теплота плавления ~2 кДж/моль
Уд. теплота испарения ~65 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 31,6 Дж/(K·моль)
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая, объёмноцентрированая
Номер CAS 7440-73-5

Поэтому за почти столетие со дня открытия элемента полной ясности о его свойствах нет. Например, о цвете, сплавах.

Однако некоторые характеристики франция как металла установлены:

  1. Структура кристаллической решетки – куб.
  2. Самая малая устойчивость.
  3. Самая малая электроотрицательность среди известных элементов.
  4. Самая высокая масса, химическая активность в сегменте щелочных металлов.
  5. Образует два десятка соединений разной степени растворимости водой.

Признаки 2-4 позволяют отличить франций от других элементов.

По химическим свойствам, физическим параметрам активный металл сродни цезию: бурно реагирует с водой, присутствует в цезиевых соединениях.

Где используется

Учеными используется 223-й изотоп франция, чтобы оперативно выявить в природных объектах актиний-227.

Недостатки металла – малый период полураспада плюс радиоактивность – делают его непригодным для практического применения. О промышленном производстве речи нет.

Хлорид вещества распознает онкологию, но дороговизна обнуляет это достоинство.

Франций представляет интерес только для ученых-теоретиков.

Биологическое воздействие

Франций аккумулируется почками, печенью, слюной, раковыми структурами.

Поэтому изотопы 212 и 223 – инструмент исследователей биологических организмов и онкодиагностики.

Стоимость

На общедоступном рынке продукция на основе радиоактивного элемента не представлена. Цена за грамм не озвучивается.

Проверить совместимость мужчины и женщины по Знаку Зодиака

Знак Зодиака мужчины

♈ Овен
♉ Телец
♊ Близнецы
♋ Рак
♌ Лев
♍ Дева
♎ Весы
♏ Скорпион
♐ Стрелец
♑ Козерог
♒ Водолей
♓ Рыбы

Знак Зодиака женщины

♈ Овен
♉ Телец
♊ Близнецы
♋ Рак
♌ Лев
♍ Дева
♎ Весы
♏ Скорпион
♐ Стрелец
♑ Козерог
♒ Водолей
♓ Рыбы


Рейтинг автора
Автор статьи
Петрова Вероника Александровна
Мне 36 и я специалист в области минералогии. Сейчас я в декрете и всё свободное время посвящаю самоцветам. В этом блоге я делюсь информацией про камни и их свойства — присоединяйтесь, задавайте вопросы и пишите комментарии!
Написано статей
471
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: