ブログをご覧の皆さん、こんにちは。
前回はランタノイド元素についての記事を紹介しましたので、今日はアクチノイド元素に関する記事を書きたいと思います。
今日も問題を一緒に解きながら重要事項を覚えましょう。
問
周期表において原子番号89のアクチニウム(Ac)から103のローレンシウム(Lr)に至る15の元素の総称である。原子番号90,91,92のトリウム(Th)、プロトアクチニウム(Pa)、ウラン(U)は天然に存在するアクチノイドである。93のネプツニウム(Np)以降は人工元素であり、例えば原子炉内で核燃料物質が中性子捕獲反応とβ壊変を繰り返すことによって生成する。したがって原子炉の使用済み燃料のなかには、原子番号94のプルトニウム(Pu)とともに微量の他のアクチノイドが含まれている。一般に長寿命の放射能を持ちα壊変を行うが重い元素では自発核分裂も行う。用途としては原子力分野が多く核的性質が利用されるので、元素としての特性よりは個々の同位体の性質が重要視される。アクチニウムを除外してアクチニドと呼ぶこともある。
では、問題を解いてみましょう。
アクチノイド元素には、ウランやトリウムなど天然に存在するものもありますので、選択肢Aは誤り。
アクチノイド元素はすべて放射性核種ですので、選択肢Bは正しい。
アクチノイド元素に属するウランでは235Uは熱中性子で核分裂しますが、238Uは高速中性子で核分裂を起こすので、すべてのアクチノイド元素が熱中性子のみで核分裂するわけではありません。よって、選択肢Cは誤り。
ラジウム(Ra)は原子番号88でアルカリ土類金属、ラドン(Rn)は原子番号86で希ガスの属しますのでアクチノイド元素ではありません。 よって、選択肢Dは誤り。
アクチノイド元素とアクチニウム系列は異なります。アクチニウム系列とは235U(7億年) から始まり207Pbで終わる壊変系列を作る放射性核種です。天然放射性核種に関する問題の記事を参考にして下さい。よって、選択肢Eは誤り。
よって、選択肢Bが正しくなります。
ランタノイド元素、アクチノイド元素に関して第一種試験で出題された過去問題をいくつか掲載します。
D アクチノイド元素は3価の状態が最も安定である。
2011年度第一種試験化学問12C すべてのアクチノイド元素は3価の状態が最も安定である。
2017年度第一種試験物化生問4Ⅰ
