Aktinoidien

Aktinoide ist der Sammelbegriff für eine Gruppe von 15 chemischen Elementen des Periodensystems, deren Ordnungszahlen von 89 bis 103 reichen. Sie gehören zum f-Block der inneren Übergangsmetalle und bilden die Actinide-Serie. Der Name leitet sich von Actinium ab, dem ersten Element der Gruppe. Die Bezeichnung wurde durch die Arbeiten von Glenn T. Seaborg geprägt.

Eigenschaften und Vorkommen: Die Aktinoide sind überwiegend radioaktiv und kommen in der Erdkruste nur in geringen Mengen vor. Thorium und Uran gehören zu den häufigsten natürlichen Vertreter, während Actinium und Protactinium nur in Spuren vorkommen. Viele der späteren Aktinoide werden primär synthetisch in Kernreaktoren oder Teilchenbeschleunigern hergestellt. Die chemischen Eigenschaften sind komplex; typischerweise zeigen sie mehrere Oxidationsstufen, häufig +3, daneben auch +4, +5 und +6. Aufgrund ihrer Similarität zu den Lanthaniden sind Abscheidung und Trennung innerhalb der Gruppe chemisch anspruchsvoll.

Chemische Eigenschaften und Verhalten: Die Aktinoide bilden Oxide, Halogenide und komplexe Ligandensysteme. Ihre Elektronenstruktur mit der schrittweisen Füllung der 5f-Orbitale verleiht ihnen einzigartige, teils unregelmäßige Reaktivität. Viele Isotope sind hochaktiv, wodurch der praktische Umgang strengen Sicherheits- und Entsorgungsauflagen unterliegt.

Verwendung und Bedeutung: Im Nuklearbereich spielen Uran- und Plutoniumisotope eine zentrale Rolle als Brennstoffe. Andere Aktinoide liefern wichtige Anwendungen in der Forschung und Medizin; z. B. Actinium-225 in zielgerichteten Krebstherapien, Californium-252 als Neutronenquelle und Americium-241 in Rauchmeldern. Aufgrund ihrer Radioaktivität erfordern sie sorgfältige Handhabung, Lagerung und Entsorgung.