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 Ф. с массовыми числами от 203 до 229; все они очень неустойчивы; наиболее долгоживущий b-радиоактивный ²²³Fr (T_1/2 = 21,8 мин) встречается в природе.

Существование и главные свойства самого тяжёлого аналога щелочных металлов были предсказаны Д. И. Менделеевым в 1870, однако долгое время попытки обнаружить этот элемент в природе оканчивались неудачами. Только в 1939 французской исследовательнице М. Перей удалось доказать, что ядра ²²⁷Ac в 12 случаях из 1000 испускают a-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, причём 1 атом Fr приходится на 3·10¹⁸ атомов природногоурана. Согласно расчёту, в поверхностном слое Земли толщиной 1,6 км содержится около 24,5 г Fr.

Из-за высокой скорости радиоактивного распада свойства Ф. изучены только на образцах, содержащих ничтожно малые количества этого элемента, Конфигурация внешней электронной оболочки атома Ф. 7s¹, атомный радиус 2,77 Å, радиус иона Fr⁺ около 1,81 Å. По оценке, t_пл металлического Ф. 8,0°C. t_kип 620?C, плотность 2,48 г/см³, потенциал ионизации Fr - Fr⁺ 3,98 ев. Во всех соединениях Ф. проявляет степень окисления +1. В растворах Ф. ведёт себя как типичный щелочной металл, по свойствам он больше всего напоминает цезий. Почти все соли Ф. хорошо растворимы в воде; при кристаллизации Ф. изоморфно осаждается с перхлоратом, гексахлорплатинатом и др. солями цезия.

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

? Лит.: Хайд И., Радиохимия франция и тория, пер. с англ., М., 1961; Лаврухина А. К., Поздняков А. А., Аналитическая химия технеция, прометия, астатина и франция, М., 1966.

© С. С. Бердоносов.