Actinoide: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
Cap resum de modificació
Ampliació
Línia 1:
{{polisèmia|Actínid (anemone)}}{{Editant|Antoni Salvà|octubre de 2021}}[[Fitxer:Actinide-table.png|miniatura|Situació dels actínids dins la taula periòdica]]
La sèrie dels '''actinoides''' o '''actínids''' comprèn els 15 elements de l'[[actini]] fins al [[lawrenci]] ([[nombre atòmic|nombres atòmics]] del 89 al 103, ambdós inclosos). Són químicament similars als [[lantànid|lantanoide]]s. Com a grup, són significatius en gran part a causa de la seva radioactivitat. Els actinoides més pesants no es donen naturalment i tenen [[període de semidesintegració|períodes de semidesintegració]] molt breus. Tot i que diversos membres del grup, inclòs l’urani (el més familiar), es produeixen de manera natural, la majoria són artificials. Tant l’urani com el plutoni s’han utilitzat en armes atòmiques pel seu poder explosiu i actualment s’utilitzen en plantes nuclears per a la producció d’energia elèctrica.
 
== Etimologia ==
A aquesta sèrie d'elements també se'ls denomina actínids, però és un nom no recomanat per la [[Unió Internacional de Química Pura i Aplicada]] (IUPAC).<ref name=":0">{{Ref-web|títol=Lanthanoid {{!}} chemistry|url=https://www.britannica.com/science/lanthanoid|consulta=2019-05-22|llengua=en|editor=Encyclopædia Britannica, inc.|data=17 abril 17 2018|obra=Encyclopædia Britannica}}</ref> El nom ''actínids'' prové d'''actinii'' amb el sufix d'origen llatí ''-ĭdus,'' ''-ids'', que significa 'tendent a, cap a', per tant etimològicament actínids significa la sèrie d'elements que segueixen a l'actini. Per altra banda ''actinoide'' prové d'actini i del sufix grec εῖδος'', -oide'', 'forma', 'aparença', és a dir, ''actinoide'' vol dir element semblant a l'actini.<ref>{{Ref-llibre|títol=Ley periódica y sistema periódico de los elementos de Mendeleiev|url=https://books.google.cat/books?id=DEmgwLNa5qcC&pg=PA38&dq=lantanoides&hl=ca&sa=X&ved=0ahUKEwixpLCWza7iAhVNyhoKHZ7kCM0Q6AEIOTAC#v=onepage&q=lantanoides&f=false|editorial=Reverte|data=1977|isbn=9788429170214|llengua=es|nom=N. P.|cognom=Agafoshin}}</ref> Malgrat que estrictament no s'hauria d'incloure a l'actini en els actinoides, la pràctica habitual és incloure'l.<ref>{{Ref-web|títol=Periodic Table of Elements|url=https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/|consulta=2019-05-22|llengua=anglès|editor=IUPAC}}</ref> En anglès ''actinide'' té la mateixa terminació que ''sulfide, chloride'',... que són anions i no és recomanable emprar el mateix sufix perquè els actínids no són ni formen anions.<ref name=":0" /> Tanmateix en català no es dona el mateix problema, ja que els anions se'ls anomena amb el sufix -ur: sulfur, clorur,... i actínid no s'hi sembla.
 
El físic estatunidenc [[Glenn Theodore Seaborg]] postulà el 1942 una estreta correspondència entre lantanoides i actinoides, i admeté que cada actinoide era l'homòleg del lantanoide corresponent. Aquesta idea, encara que no sempre rigorosament vàlida, ha estat molt útil per a la identificació i estudi dels elements transplutònics. L'homogeneïtat de propietats dels actinoides prové, com en els lantanoides, de la [[configuració electrònica]]. Tots ells tenen dos electrons 7s, però el nivell més extern cessa d'omplir-se i a partir del [[protoactini]] els electrons addicionals passen a omplir el nivell intern 5f.<ref>{{Ref-web|títol=actínid {{!}} enciclopèdia.cat|url=https://www.enciclopedia.cat/EC-GEC-0074651.xml|consulta=2019-05-22}}</ref>
Linha 22 ⟶ 23:
* [[Mendelevi]] (Md)
* [[Nobeli]] (No)
 
== Propietats ==
Els actinoides se succeeixen a la setena sèrie de la taula periòdica. Cadascun té 86 electrons disposats com en els àtoms del radó de gas noble (que precedeix l’actini per tres columnes de la taula), amb tres electrons més que es poden situar als orbitals 6d i 7s (la setena carcassa és la més externa), i amb electrons addicionals que s’acumulen als orbitals interiors. Concretament, la sèrie està formada per la inserció d’un electró més per cada element nou successiu en un orbital 5f subjacent. Els electrons de valència, però, es troben principalment en els orbitals 6d i 7s. Per tant, la principal diferència entre els àtoms dels elements de la sèrie és la presència d’electrons addicionals de 5f profunds dins del núvol d’electrons. A causa de la seva posició a la cinquena capa, aquesta subcapa electrònica diferenciadora afecta de fet les propietats químiques dels actinoides de manera relativament menor; Els electrons 5f no solen contribuir a la formació d’enllaços químics amb altres àtoms.
 
Igual que amb els elements de qualsevol grup, hi ha una sèrie d’excepcions a aquestes generalitats, particularment en els membres inferiors de la sèrie, però, per a la majoria d’aquests elements, el concepte d’una sèrie d’elements actinoides químicament similars és una guia útil per a predir les seves propietats químiques i físiques.
 
Cap element més enllà del bismut de la taula periòdica, és a dir, cap element que tingui un nombre atòmic superior a 83, no té cap isòtop estable; es poden produir isòtops radioactius de tots els elements de la taula al laboratori. Els actinoides són inusuals en formar una sèrie de 15 elements que no tenen isòtops estables; tots els isòtops actinoides sofreixen una desintegració radioactiva i, com a resultat, només alguns dels membres més estables i lleugers de la sèrie (com el tori i l’urani) es troben a la natura. La vida mitjana, o el temps precís necessari perquè la meitat de qualsevol quantitat d'un isòtop concret desaparegui com a conseqüència de la desintegració radioactiva, és una mesura de l'estabilitat d'aquest isòtop. Tres isòtops naturals de la sèrie actinoide (232Th, 235U i 238U) tenen una vida mitjana llarga, de l’ordre de milers de milions d’anys. Aquests isòtops es descriuen com a primordials, ja que es creu que eren presents quan la Terra es va acretar. Alguns dels isòtops als quals es desintegren els isòtops actinoides primordials també es troben a la natura, però la vida mitjana dels isòtops de les cadenes de desintegració 232Th, 235U o 238U és molt més curta.
 
L’actini, el tori, el protactini i l’urani són els únics elements actinoides que es troben a la natura en gran mesura. La resta d’elements actinoides, anomenats comunament els elements transurànid, són tots fets per l’home mitjançant el bombardeig d’actinoides naturals amb neutrons als reactors o amb ions pesats (partícules carregades) en acceleradors de partícules (com els ciclotrons). Els actinoides més enllà de l’urani no es produeixen a la naturalesa (excepte, en alguns casos, en quantitats traça), perquè l’estabilitat dels seus isòtops disminueix amb l’augment del nombre atòmic i les quantitats que es puguin produir decauen massa ràpidament per acumular-se. La vida mitjana de l’urani-238, l’isòtop d’urani més estable, és de 4,5 × 109 anys. El plutoni-239 té una vida mitjana de 24.400 anys i es produeix en reactors en quantitats de tones, però el nobeli i el lawrenci, els elements 102 i 103, amb una vida mitjana de segons, es produeixen uns quants àtoms a la vegada. El primer d'aquests elements actinoides sintètics que es va descobrir (1940) va ser el neptuni, el número atòmic 93, que es va preparar mitjançant el bombardeig d'urani metall amb neutrons.
 
=== Propietats físiques ===
Tots els [[Isòtop|isòtops]] dels actinoides són inestables i es desintegren més prest o més tard; la raó per la qual l'actini, el tori, el protactini i l'urani es troben a la natura és que alguns dels seus isòtops tenen períodes de semidesintegració molt llargs i d'altres es formen constantment per la desintegració dels isòtops de llarga vida. És convenient dividir els isòtops naturals en famílies sobre la base de les relacions entre les seves masses atòmiques. El nombre de masses de tots els isòtops de l'anomenada sèrie de tori, per exemple, resulta ser múltiple de quatre, i la sèrie es coneix com la sèrie 4n. A la sèrie d'urani, les masses han demostrat ser tals que estan representades per 4n + 2; a la sèrie d'actini, per 4n + 3. No es troba a la natura en cap mesura significativa, però es pot produir artificialment, és la sèrie de neptuni (4n + 1), que rep el nom del seu membre més longeu, neptunium-237. Els canvis es produeixen en seqüència, cada procés de desintegració condueix a un altre element inestable, fins que s'ha assolit una regió d'isòtops estables dels elements de plom i bismut.
 
Les reaccions nuclears més importants, però, impliquen la captura de neutrons per un nucli actinoide, seguida de la divisió o fissió d’aquest nucli en dues parts desiguals, amb l’alliberament d’enormes quantitats d’energia més dos o més neutrons addicionals. Els reactors nuclears i les bombes atòmiques depenen de la reacció en cadena creada per aquest procés: els neutrons resultants reaccionen encara més, induint més reaccions de fissió, que produeixen més neutrons, que condueixen a reaccions de fissió encara més grans, amb el resultat que, sense control, gran quantitat d'energia s'allibera molt ràpidament. Un gram de carbó cremat produeix menys de 10.000 calories de calor. La fissió d’un gram d’urani-235 produeix 2 × 10<sup>10</sup> calories, és a dir, aproximadament 2.000.000 de vegades més energia. Amb un control adequat, l'energia es pot alliberar de forma útil per produir electricitat.
 
L’actinoide més important, amb diferència, per la seva fisibilitat, és l’urani, que té diversos isòtops. L'urani natural consisteix principalment en urani-238, un isòtop no fissible. L’isòtop fissible urani-235, que es produeix només en set dècimes de l’1 per cent, és la substància valuosa que provoca les reaccions en cadena amb els neutrons. Els mètodes que separen els isòtops en virtut de les seves masses lleugerament diferents s’utilitzen per enriquir l’urani natural respecte a l’urani-235. Aquest urani enriquit es va utilitzar a les primeres bombes atòmiques provades a Nou Mèxic i va explotar sobre Japó l'estiu de 1945. L'òxid UO2 és ara el combustible de gairebé tots els reactors nuclears.
 
Dos altres isòtops actinoides fissibles són importants. El primer és el plutoni-239, que es pot preparar mitjançant el bombardeig de neutrons contra l’urani-238 i, per tant, es forma com a subproducte en reactors d’urani en què l’urani-238 està exposat als neutrons. El plutoni-239 es pot utilitzar en lloc de l’urani-235 en armes atòmiques o en reactors. El segon és potencialment encara més important, ja que es produeix a partir de l'element tori, del qual hi ha enormes reserves a la Terra. Quan l’isòtop tori-232 és bombardejat per neutrons, capta un neutró i es converteix en tori-233. Aquest isòtop decau per emissió beta al protactini-233, que torna a emetre una partícula beta per donar urani-233, també un isòtop fissible de l’urani. Atès que l’urani és un element relativament escàs, s’espera que el desenvolupament de l’energia nuclear a gran escala esgoti ràpidament l’urani que es pot produir econòmicament. L'ús del tori podria, per tant, ampliar el subministrament de material fissible en aproximadament tres vegades, i l'ús del plutoni també podria duplicar-los. Els reactors de potència reproductora estan dissenyats de manera que es perden molt pocs neutrons per la superfície o per absorció per impureses i es produeix més material fissible (ja sigui urani-233 o plutoni-239) del que es consumeix. Si es facessin practicables aquests reactors reproductors, hi hauria subministraments interminables d’isòtops fissibles.
 
Tot i que no es produeixen altres isòtops fissibles dels actinoides en quantitats significatives, hi ha usos pràctics dels isòtops no fissibles a causa de les quantitats de calor que produeixen per desintegració nuclear. Per a fonts d’energia especials que requereixen una gran fiabilitat, s’han considerat els generadors termoelèctrics que utilitzen aquests isòtops. Els isòtops emissors d’alfa amb semivides radioactives que oscil·len entre diversos mesos i 100 anys o més són candidats adequats. (Els isòtops emissors de beta o gamma requereixen massa protecció per ser utilitzables.) Curium-244, que té una vida mitjana de 18,1 anys, produeix 2,83 watts de calor per gram. El plutoni-238 produeix 0,57 watts per gram i té una vida mitjana molt més llarga de 87,74 anys. Les fonts d'energia Plutonium-238 s'han plantat a la Lluna i s'han utilitzat en missions espacials als planetes exteriors per proporcionar energia elèctrica per transmetre missatges a la Terra. El Plutonium-238 també es va utilitzar com a font d’energia per als marcapassos als anys 70, abans que les bateries químiques d’alta eficiència estiguessin disponibles.
 
=== Propietats químiques ===
 
==== Configuració electrònica ====
La química de qualsevol element es pot entendre millor en termes d’estructura atòmica i el seu efecte en la formació d’enllaços químics. A la sèrie actinoide, igual que als lantanoides, els electrons afegits (amb un nombre atòmic creixent) entren en orbitals interns, on estan parcialment enterrats i, per tant, no són químicament actius. Aquestes dues sèries es produeixen al grup 3 (IIIb) de la taula periòdica; com que els electrons externs o de valència d’aquests elements són molt els mateixos, les propietats químiques dels elements de les dues sèries tendeixen a semblar-se molt. Se sap molt sobre els lantanoides, tots menys un que es donen a la natura com a isòtops estables. Per tant, les prediccions sobre la química dels actinoides, alguns dels quals només es poden preparar en quantitats mínimes, es poden fer amb cert èxit comparant les seves estructures electròniques amb les dels lantanoides. A la sèrie d'elements lantanoides, tal com s'ha indicat anteriorment, cada electró afegit entra a l'orbital f de la quarta capa; aquest orbital es designa com a 4f. En els elements actinoides, els electrons afegits també entren en un orbital f, de manera similar, però en el cas de la cinquena capa. Els electrons amb nombres quàntics més grans generalment estan més allunyats del nucli que els que tenen nombres quàntics més petits i, per tant, solen estar-hi menys fortament. Com era d’esperar, doncs, els electrons dels orbitals 5f, estant més allunyats del nucli, estan molt menys units que els dels orbitals 4f i, de fet, de vegades són prou actius com per participar en reaccions químiques. El resultat és que els elements actinoides, en els quals s’omplen els orbitals 5f, tenen més valències variables (nombre d’electrons disponibles per a enllaços químics) que els lantanoides, en què s’omplen els orbitals 4f.
 
==== Metalls actinoides ====
Les similituds entre molts compostos lantanoides i actinoides són sorprenents i ofereixen una comparació útil. En certes condicions, per exemple, els metalls actini, americi, curio, berkeli i californi tenen la mateixa estructura cristal·lina, igual que molts dels lantanoides. Einsteinium, l’element actinoide més pesat amb isòtops prou estables per al treball químic a escala macroscòpica, té la mateixa estructura que l’europi lantanoide. Diversos dels elements actinoides més lleugers des del tori fins al plutoni tenen estructures metàl·liques diferents i inusuals, presumiblement a causa de la barreja d’orbitals 5f i 6d en els seus àtoms, alguns electrons que entren en orbitals 6d er que els orbitals 5f esperats.
 
Els metalls tori, protactini, urani, neptuni i plutoni són en la seva majoria diferents entre si. L’urani, el neptuni i el plutoni tenen formes metàl·liques extremadament denses. El Neptuni, per exemple, amb una densitat de 20,48 grams per centímetre cúbic quan es cristal·litza a la forma de cristall ortorhombic a 25 ° C (77 ° F), és un dels metalls més densos coneguts. Una possible explicació del fet que aquests metalls mostren diverses formes cristal·lines diferents és que els electrons dels orbitals 5f es barregen amb els dels orbitals 6d i, en conseqüència, formen una sèrie d'estats electrònics híbrids de gairebé la mateixa energia. Començant per l'amèric, però, els nivells d'energia dels electrons semblen estar prou separats perquè no es produeixi la barreja.
 
==== Estats d’oxidació ====
Els actinoides presenten generalment múltiples estats d’oxidació. Es coneixen compostos d’ameri i californi amb un estat d’oxidació de +2. Hi ha raons per esperar l'existència d'aquest estat en alguns dels elements més pesats que el californi. Per exemple, s’han obtingut proves espectroscòpiques de l’einsteini (II) en presència de l’ió fluor. Els actinoides divalents (és a dir, els actinoides en estat d’oxidació +2) formen compostos amb gairebé les mateixes propietats que els dels lantanoides divalents i, per tant, els iodurs, bromurs i clorurs de l’ameri i californi divalents han estat estables.
 
==== Estats d’oxidació +3 i +4 ====
Es troben grans similituds en el comportament químic en els actinoides d’estat d’oxidació +3 (actini i urani a través de l’einsteini); a més, aquests ions s’assemblen molt als lantanoides del mateix estat d’oxidació. Els tipus de cristalls i moltes propietats físiques d’aquests actinoides trivalents depenen més de la mida de l’ió +3 (un àtom que ha cedit tres electrons i s’ha convertit en un ió amb tres càrregues positives, simbolitzat com Ac + 3, etc.) de l’element concret. Per exemple, la solubilitat en aigua dels trifluorurs formats per actinoides amb un estat +3 (el tori i el protactini tenen estats +3 inestables) és extremadament baixa. El tipus d’estructura cristal·lina per a la majoria dels trifluorurs d’actinoides és el mateix que el trifluorur de lantà i, atès que el radi de l’ió és una funció regular del nombre atòmic, la circumstància permet extrapolar del compost de lantà al compost actinoide i interpolar entre compostos de la sèrie per determinar els valors que falten. Els hidròxids, fosfats, oxalats i sulfats dobles alcalins dels actinoides també són insolubles, ja que molts tenen estructures cristal·lines idèntiques o són isostructurals. Els clorurs, bromurs i iodurs (és a dir, els halurs) dels actinoides són, en la seva major part, isostructurals per a qualsevol halogen i es pot predir el tipus d’estructura a partir d’un coneixement del radi iònic. La solubilitat d'aquests halurs a l'aigua és generalment gran. Els òxids +3 dels actinoides també són isostructurals, amb la fórmula general M2O3, en què M és un element actinoide; formen cristalls cúbics (o hexagonals) i, per tant, les densitats i altres propietats d'aquests òxids i altres compostos cristal·lins són fàcilment predicibles. En general, doncs, la química dels actinoides en estat d’oxidació +3 és similar, amb diferències degudes principalment a la mida iònica. Com a conseqüència d’aquestes similituds, les separacions dels elements i dels seus components són sovint difícils, cosa que requereix l’ús de mètodes en què diferències físiques molt lleus dels àtoms o ions serveixen per separar els materials químicament gairebé idèntics. Dos mètodes són les reaccions d’intercanvi iònic, en què s’utilitzen diferències en la mida i l’enllaç dels ions per efectuar la separació, i l’extracció de dissolvents, en què s’utilitzen dissolvents no aquosos específics i reactius de complexació per retirar l’element desitjat de la solució aquosa.
 
Els actinoides en estat d’oxidació +4 també són molt semblants (i també s’assemblen als lantanoides +4). Els +4 actinoides (tori, protactini, urani, neptuni, plutoni, berkeli i, en menor mesura, americi, curi i californi) són prou estables per experimentar reaccions químiques en solucions aquoses. Existeixen compostos cristal·litzats en estat +4 per al tori, protactini, urani, neptuni, plutoni, americi, curio, berkeli i californi. Els òxids i molts fluorurs complexos són coneguts per tots aquests elements. Tots els diòxids són isostructurals, igual que els tetrafluorurs. Els diòxids i tetrafluorurs actinoides es poden preparar en estat sec en encendre el propi metall o un dels seus altres compostos en una atmosfera d’oxigen o de fluor. Alguns tetraclorurs, bromurs i iodurs són coneguts pel tori, l’urani i el neptuni. La facilitat amb què es poden formar disminueix amb l’augment del nombre atòmic. També es coneixen hidròxids d'alguns d'aquests elements en l'estat +4; tenen una solubilitat molt baixa, igual que els fluorurs, oxalats i fosfats. De nou, moltes propietats físiques de tEls tetrafluorurs estan influenciats més per la mida iònica que pel nombre atòmic, i la isostructuralitat d'aquests compostos actinoides i lantanoides és la regla més que l'excepció.
 
==== Estats d’oxidació +5, +6 i +7 ====
Les semblances que presenten els compostos lantanoides i actinoides en els estats d’oxidació +3 i +4, així com en alguns casos pels elements metàl·lics, poden ser molt útils. No obstant això, sorgeixen moltes diferències individuals. Aquests són deguts en part a la barreja dels orbitals (alguns electrons es mouen en orbitals d en lloc de f) i en part als graus relatius d’enllaç dels electrons f.
 
L’altra diferència principal que mostren els actinoides és que alguns posseeixen els estats d’oxidació +5, +6 i +7 (cap element lantanoide supera l’estat +4). Sembla que els electrons 5f dels actinoides, estant prou allunyats del nucli carregat positivament, permeten una eliminació cada cop més fàcil i la consegüent formació d’estats d’oxidació més alts. L'element protactini mostra l'estat +5; urani, neptuni i americi presenten els estats +5 i +6; només el neptuni i el plutoni tenen l’estat +7.
 
Hi ha dos tipus de reaccions químiques per als estats +5 i +6. Si M simbolitza qualsevol actinoide i si O, com de costum, simbolitza l’oxigen, els ions que es troben tant en una solució aquosa (aigua) com en sòlids preparats a partir d’una solució es representen mitjançant les fórmules generals MO2 + (és a dir, una molècula formada per un àtom de M amb dos d’oxigen, el conjunt té una única càrrega positiva) i MO22 +. Aquests ions tenen una forma lineal, per exemple, [O = U = O] 2+. En solució no aquosa i en sòlids preparats a partir d’elles, es coneixen compostos de M en els estats d’oxidació +5 i +6 que no contenen oxigen. Amb els halògens (X és la designació general d’un halogen: fluor, clor, brom o iode), es coneixen compostos que es poden representar com MX5 (és a dir, una molècula que consisteix en un àtom d’un actinoide amb cinc àtoms d’un halogen). i MX6, així com complexos del tipus que tinguin les fórmules moleculars MX6−, MX72− i MX83− per als estats +5 i MX7− i MX82− per als estats +6. El neptuni (VII) i el plutoni (VII) s’han preparat en solució bàsica i s’han identificat certs ions oxigenats (del tipus representat per MO53−) i alguns compostos sòlids amb el mateix estat d’oxidació. També s’han preparat òxids complexos amb metalls alcalins en què aquests dos elements tenen l’estat +7.
 
== Aplicacions ==
La importància pràctica més comuna dels actinoides sorgeix de la fissibilitat, o potencial de divisió, dels nuclis de certs dels seus isòtops. Quan un nucli atòmic es trenca o sofreix una fissió, s’allibera un procés molt més disruptiu que la desintegració radioactiva ordinària, i s’alliberen enormes quantitats d’energia, així com diversos neutrons. Aquesta energia pot generar una explosió atòmica o es pot controlar i utilitzar com a combustible per generar calor per a la producció d'energia elèctrica. Els processos nuclears per a la producció d’energia no desprenen fum, fum, gasos nocius, ni tan sols diòxid de carboni, com fan les centrals convencionals de carbó o gas. Les centrals nuclears, però, produeixen calor residual que es pot considerar contaminació tèrmica i també produeixen residus radioactius inútils i perillosos que, tot i que són contaminants, poden ser menys indesitjables que els dels generadors de combustibles fòssils. Per aquesta i altres raons, com l’economia de funcionament, hi ha un potencial per a una enorme producció d’energia elèctrica inherent a les tecnologies de generació d’energia nuclear i, atès que els elements actinoides són els únics materials fisibles coneguts, l’impacte pràctic de la seva disponibilitat és genial. L’isòtop de l’urani amb el nombre atòmic 92 i la massa 235, escrit com a urani-235 o, en símbols químics, com a 235U, està present fins a l’aproximadament un 0,7 per cent en l’urani ordinari, però és un material fissible necessari funcionament d’un reactor nuclear que utilitza urani natural. Altres isòtops fissibles de gran importància són l’urani-233, el plutoni-239 i el plutoni-241.
 
Els isòtops de plutoni fissibles es formen com a subproductes de fissió en reactors que utilitzen urani; quan s’afegeixen neutrons a l’urani-238, que per si mateix no és fissible, es converteix en l’isòtop fisionable plutoni-239. El tori també és potencialment de gran valor econòmic, perquè un dels seus isòtops, el tori-232, es pot convertir en l’isòtop fissible urani-233 en un reactor nuclear (és a dir, un que produeix més material fissible del que consumeix), augmentant així moltes vegades els subministraments disponibles de materials fissibles. Com que el tori és aproximadament tres vegades més abundant que l’urani a l’escorça terrestre, l’ús potencial del tori per produir energia nuclear és significatiu.
 
Els actinoides més pesats, més enllà del plutoni a la taula periòdica, són d’interès principalment per a científics investigadors, tot i que tenen alguns usos pràctics potencials com a fonts de calor termoelèctrica i neutrons. Un isòtop, el californi-252, s’utilitza fins a cert punt en la teràpia contra el càncer.
 
== Toxicologia ==
Tots els elements actinoides són metalls pesants i, per tant, són tòxics, igual que el plom és tòxic; quantitats relativament grans ingerides durant un llarg període causen malalties greus. Però, a excepció dels isòtops de torio i urani de llarga vida, el perill real dels elements actinoides rau en les propietats radioactives d’aquests elements. Són emissors de raigs destructors de teixits i de càncer (radioactivitat alfa, beta o gamma). A més, la química de molts d'aquests elements és tal que, un cop ingerits, tendeixen a romandre en determinats òrgans del cos gairebé indefinidament. Diversos, com el plutoni i l'ameri, si s'ingereixen, migren cap a la medul·la òssia, on la seva radiació interfereix amb la producció de glòbuls vermells. Les partícules d’aerosol que contenen radioisòtops emissors d’alfa s’allotgen al teixit pulmonar si s’inhala. Com a conseqüència, els treballadors que utilitzen aquests elements han de prendre precaucions elaborades per evitar la ingestió. Menys d’una milionèsima part d’un gram d’alguns isòtops actinoides pot ser fatal.
 
== Referències ==