ния увеличивает их прочность при высоких температурах,

Один из крупных потребителей редкоземельных металлов — стекольная промышленность. Стекло, содержащее церий, не тускнеет под действием радиоактивных излучений и применяется в атомной технике. Оксиды лантана и неодима входят в состав многих оптических стекол. Небольшие добавки оксидов лантаноидов используются для обесцвечивания стекол я для придания им окраски. Так, Nd203 придает стеклу ярко-красный цвет, а Рг203 — зеленый. Оксиды лантаноидов используются также для окраски фарфора, глазури, эмали.

Радиоактивный изотоп тулия 170Тт применяется для изготовления портативных генераторов рентгеновских лучей медицинского назначения

222. Актиноиды. К семейству актиноидов принадлежат четырнадцать /-элементов, следующих в периодической системе после актиния:

90 Торий 'lh 91

Протактиний Pa

...5Рб5г6р6б№г 92 Уран

и

...5f86sV6d,7s* 93

Нептуний Np 94

Плутоний Pu

95

Америций Am

...5ff3s-'6pe^ 96 Кюрий

Cm 97

Берклий Bk

..5f86s*6jfla6d,7sI 98

Калифорний Cf

...5роб526р*7$г 99

Эйнштейний Es

...5f"6s100 Фермий Fm

...5f'26s36ps7s! 101

Менделевий Md

...5P6s26p«7ss 102 (Нобелий) (No) ...5f 4d5*6pe7s2 103

(Лоуренсий) (Lr)

Как и в случае лантаноидов, у элементов семейства актиноидов происходит заполнение третьего снаружи электронного слоя (подуровня 5/); строение же наружного и, как правило, предшествующего электронных слоев остается неизменным. Это служит причиной близости химических свойств актиноидов. Однако различие в энергетическом состоянии электронов, занимающих 5/- и бс?-под-уровни в атомах актиноидов, еще меньше, чем соответствующая разность энергий в атомах лантаноидов. Поэтому у первых членов семейства актиноидов 5/-электроны легко переходят на подуровень 6с? и могут принимать участие в образовании химических связей. В результате от тория до урана наиболее характерная степень окисленности элементов возрастает от +4 до -j-6. При дальнейшем продвижении по ряду актиноидов происходит энергетическая стабилизация 5/-состояния, а возбуждение электронов на Gd-подуро* вень требует большей затраты энергии. Вследствие этого от урана до кюрия наиболее характерная степень окисленности элементов понижается от -j-6 до -f 3 (хотя для нептуния и плутония получены соединения со степенью окисленности этих элементов -j-6 и

+7). Берклий и следующие за ним элементы во всех своих соединениях находятся в степени окнсленности +3.

Все актиноиды радиоактивны. Торий, протактиний и уран встречаются в природе, так как у них имеются изотопы с большим периодом полураспада. В ничтожных количествах находятся в природе нептуний и плутоний. Остальные актиноиды получены искусственным путем в течение последних 30 лет (см. § 37).

Несмотря на неустойчивость атомов актиноидов, первые семь элементов этого семейства получаются в значительных количествах в свободном состоянии и в виде различных соединений—• оксидов, галогеиидов и др.

Гидроксиды актиноидов Э(ОН)з имеют основной характер. Отвечающие им соли по своей растворимости сходны с соответствующими солями лантаноидов.

Торий содержится в земной коре в количестве около 10~3 % (масс). Его минералы всегда сопутствуют редкоземельным элементам, урану и некоторым другим металлам. Важнейший промышленный источник тория—минерал монацит.

В свободном состоянии торий — серебристо-белый тугоплавкий пластичный металл. Степень окнсленности тория в соединениях обычно равна +4, важнейший его оксид—ТЮг.

Торий применяется в ядерной технике. Под действием нейтронов природный торий, состоящий почти нацело из изотопа 2:i2Th, превращается в изотоп урана 233U, который служит ядерным горючим (см. стр. 108). Кроме того, торий применяется как легирующий компонент ряда сплавов. В частности, сплавы на основе магния, содержащие торий, цинк, цирконий и марганец, отличаются малой плотностью, высокой прочностью и химической стойкостью при высоких температурах.

Уран открыт в 1789 г., по в чистом виде (металл серо-стального цвета) выделен только в 1841 г. Содержание его в земной коре оценивается в 3-10~~4 % (масс), что соответствует общему количеству 1,3* 10й т металла. Природные соединения урана многообразны; важнейшими минералами являются уранинит (диоксид урана U02), настиран (фаза переменного состава и02,о-2,б) и карнотит (уранил-ванадат калия K2(U02h-(V04)2-3H20). Руды урана обычно содержат не более 0,5 % полезного минерала.

Природный уран состоит из трех радиоактивных изотопов: 238U (около 99,3 %), 235U (около 0,7 %) и 234U (около 0,005 %). Периоды полураспада их соответственно равны 4,5-109 лет, 7-Ю8 лет и 2,5* 105 лет.

Важнейшее свойство урана состоит в том, что ядра некоторых его изотопов способны к делению при захвате нейтронов; при этом выделяется громадное количество энергии. Это свойство урана используется в ядерных реакторах, служащих источниками энергии, а также лежит в основе действия атомной бомбы (см. § 37). Непосредственно для получения ядерной энергии применяются изотопы

235ij и гззтт^ Из них 2