Франций

Франций (лат. Francium), Fr, радиоактивный химический элемент I группы периодической системы Менделеева, относится к щелочным металлам; атомный номер 87. Стабильных изотопов не имеет. Известно более 20 изотопов Франция с массовыми числами от 203 до 229; все они очень неустойчивы; наиболее долгоживущий β-радиоактивный ²²³Fr (Т_½ = 21,8 мин) встречается в природе.

Существование и главные свойства самого тяжелого аналога щелочных металлов были предсказаны Д. И. Менделеевым в 1870 году, однако долгое время попытки обнаружить этот элемент в природе оканчивались неудачами. Только в 1939 году французской исследовательнице М. Перей удалось доказать, что ядра ²²⁷Ас в 12 случаях из 1000 испускают α-частицы и при этом переходят в ядра элемента № 87 с массовым числом 223, который и выделила Перей. Новый элемент исследовательница назвала в честь своей родины. Как член радиоактивного ряда ²³⁵U, ²²³Fr в ничтожных количествах присутствует в природе, причем 1 атом Fr приходится на 3·10¹⁸ атомов природного урана. Согласно расчету, в поверхностном слое Земли толщиной 1,6 км содержится около 24,5 г Fr.

Из-за высокой скорости радиоактивного распада свойства Франция изучены только на образцах, содержащих ничтожно малые количества этого элемента.

Конфигурация внешней электронной оболочки атома Франций 7s¹, атомный радиус 2,77 Å, радиус иона Fr⁺ около 1,81 Å. По оценке, t_пл металлического Франция 27,0 °С, t_кип 620 °С, плотность 2,48 г/см³, потенциал ионизации Fr-Fr+ 3,98 эв. Во всех соединениях Франций проявляет степень окисления +1. В растворах Франций ведет себя как типичный щелочной металл, по свойствам он больше всего напоминает цезий. Почти все соли Франция хорошо растворимы в воде; при кристаллизации Франций изоморфно осаждается с перхлоратом, гексахлор-платинатом и другими солями цезия.

Отделение Франция от других природных радиоактивных элементов (Ac, Th и других) можно провести экстракционными или хроматографическими методами. Изотоп ²²³Fr находит ограниченное применение - для определения ²²⁷Ас по (β-излучению дочернего ²²³Fr, а также для исследования миграции ионов тяжелых щелочных металлов в биологических объектах.