Aktyn

To co zadziwia w historii odkryć pierwiastków radioaktywnych to fakt, że jako pierwszy został odkryty polon. Okres półrozpadu tego pierwiastka to tylko 168 dni, czyli bardzo krótko w porównaniu z radem, który dzięki długiemu czasowi półrozpadu jest akumulowany w rudach uranu. Tym co zadecydowało o pierwszeństwie polonu przed radem jest charakter promieniowania jakie wydziela. Promieniowanie alfa emitowane przez polon jest niezwykle intensywne, a kontrowersje jakie wybuchły po jego odkryciu wkrótce zostały zapomniane.

Trzecim pierwiastkiem odkrytym przez chemików zajmujących się badaniem radioaktywności był aktyn. Po odkryciu radu, małżeństwo Curie wysunęło hipotezę, że rudy uranu mogą zawierać jeszcze jeden dotychczas niewydzielony pierwiastek. Odkrywcą nowego pierwiastka był André-Louis Debierne francuski chemik, który otrzymał od Marii i Piotra Curie kilkaset kilogramów blendy uranowej. Swoje badania rozpoczął od wydzielenia z niej uranu, radu i polonu, a w pozostałej, niewielkiej, części stwierdził radioaktywność przekraczającą aktywność uranu niemal 100 tysięcy razy. Początkowo Debierne sądził, że ta wysoce radioaktywna substancja ma właściwości podobne do tytanu, a po przeprowadzeniu dodatkowych badań stwierdził podobieństwo chemiczne do toru. Wiosną 1899 roku sporządził raport, w którym donosił o odkryciu nowego pierwiastka nazwanego aktynem od greckiego słowa „aktinos (ακτίς, ακτίνος)” oznaczającego promień.

Badania Debiernea nie były tak dokładne aby prawidłowo określić właściwości odkrytego pierwiastka. Aktyn wykazuje niewielkie podobieństwo do toru, a co istotniejsze emituje nie tylko promieniowanie alfa, lecz również beta. Dość prymitywne detektory jakie miał do dyspozycji francuski uczony nie były w stanie wykazać stosunkowo słabego promieniowania beta emitowanego przez próbkę. Z drugiej strony Debierne wydzielił z rudy uranowej mieszaninę pierwiastków zawierającą aktyn, a promieniowanie beta tego pierwiastka była dość skutecznie maskowane przez intensywniejszy strumień cząstek alfa emitowanych przez produkty rozpadu promieniotwórczego aktynu. W związku z tym upłynęło jeszcze kilka lat do momentu kiedy aktyn został wydzielony w formie czystego pierwiastka. Jeszcze w roku 1911 podręcznik Fredericka Soddy’go zatytułowany “Chemia pierwiastków promieniotwórczych” opisywał aktyn jako pierwiastek o nieznanych właściwościach. Co poniekąd było prawdą, masa atomowa tego pierwiastka była nieznana, okres połowicznego rozpadu również nieznany, główne związki chemiczne także nieznane.

W roku 1902 Niemiec Friedrich Oskar Giesel ogłosił odkrycie promieniotwórczego pierwiastka o właściwościach podobnych do właściwości pierwiastków ziem rzadkich. Nazwał odkryty przez siebie pierwiastek „emanium” od łacińskiego słowa emanare – szerzyć się, rozpływać się, emanować. Podobnie jak w przypadku polonu i radio-telluru i tutaj pojawiły się kontrowersje na temat aktynu i „emanium” Giesela. Tym co udało się niemieckiemu chemikowi było otrzymanie próbki zawierającej znacznie większą ilość aktynu niż miało to miejsce w przypadku Debiernea. Badania przeprowadzone między innymi przez Otto Hahna i Otto Sackura w 1905 pozwoliły na stwierdzenie, że aktyn Debiernea jest tym samym co „emanium” Giesela i ostatecznie nazwa nadana przez francuskiego badacza została zachowana.

Uczonym, który umieścił aktyn we właściwym miejscu układu okresowego, w roku 1909, był brytyjski radiochemik A. Cameron. To właśnie on wprowadził do języka pojęcie radiochemii jako dziedziny zajmującej się badaniem przemian chemicznych substancji promieniotwórczych oraz badaniem fizykochemii związków zawierających określone izotopy pierwiastków. W momencie gdy uczeni otrzymali próbki aktynu o znacznie większej zawartości tego pierwiastka ze zdumieniem stwierdzili, że emisja cząstek alfa jest bardzo niewielka. Przypuszczano nawet, że ulega on jakimś bezpromienistym przemianom jądrowym. Dopiero w 1935 roku gdy ulepszono aparaturę badawczą stwierdzono, że pierwiastek ten emituje promieniowanie beta, a okres jego półtrwania wynosi około 21,6 lat.

Otrzymywanie metalicznego aktynu było przez długie lata poza zasięgiem możliwości technicznych. Tona blendy uranowej zawiera jedynie 0,15 miligrama aktynu, co jest niezwykle małą wartością w porównaniu z 400 miligramami radu zawartymi w tej ilości blendy uranowej. Kilka miligramów metalicznego aktynu otrzymano w 1953 roku w wyniku redukcji jego chlorku parami potasu.