العناصر الانتقالية الداخلية
تعد العناصر الانتقالية الداخلية مجموعة من العناصر التي توجد تحت مستوى الـ f في الجدول الدوري، حيث يدخل الإلكترون الأخير إلى المدار f. يتم ملء المدارات 4f و 5f بشكل تدريجي، وتندرج هذه العناصر تحت المجموعة 3 من الجدول الدوري. تم وضع العناصر الانتقالية الداخلية في الأسفل من الجدول الدوري الحديث، وتصنف إلى نوعين: اللانثانويد والأكتينويد. يمثل الصف الأول في القسم السفلي من الجدول الدوري اللانثانويد، بينما يمثل الصف الثاني الأكتينويد. كانت هذه العناصر من العناصر الأخيرة التي تم اكتشافها وإدراجها في الجدول الدوري. العديد من الأكتينويدات لا تحدث بشكل طبيعي، بل يتم إنتاجها من خلال التفاعلات النووية. فيما يلي شرح مفصل لكل من السلسلتين:
الأكتينيدات
تتكون سلسلة الأكتينيدات من 14 عنصرًا، بدءًا من الثوريوم حتى اللورنسيوم (الأعداد الذرية 90-103). يُصنف عنصر ما كواحد من الأكتينيدات إذا كان الإلكترون الأخير فيه يدخل إلى المدار 5f. وتتضمن سلسلة الأكتينيدات العناصر التالية:
| العنصر | العنصر (بالإنجليزية) | رمز العنصر | العدد الذري |
| ثوريوم | Thorium | Th | 90 |
| بروتكتينيوم | Protactinium | Pa | 91 |
| يورانيوم | Uranium | U | 92 |
| نبتونيوم | Neptunium | Np | 93 |
| بلوتونيوم | Plutonium | Pu | 94 |
| أميريكوم | Americium | Am | 95 |
| سيريوم | Curium | Cm | 96 |
| بيركيليوم | Berkelium | Bk | 97 |
| كاليفورنيوم | Californium | Cf | 98 |
| آينشتاينيوم | Einsteinium | Es | 99 |
| فيرميوم | Fermium | Fm | 100 |
| مندليفيوم | Mendelevium | Md | 101 |
| نوبيليوم | Nobelium | No | 102 |
| لورينسيوم | Lawrencium | Lr | 103 |
اللانثانيدات
تشمل سلسلة اللانثانيدات 14 عنصرًا، بدءًا من السيريوم إلى اللوتيتيوم (الأعداد الذرية 58-71). يُصنف العنصر كأحد اللانثانيدات إذا دخل الإلكترون الأخير إلى المدار 4f. وتتضمن العناصر في سلسلة اللانثانيدات ما يلي:
| العنصر | العنصر (بالإنجليزية) | رمز العنصر | العدد الذري |
| سيريوم | Cerium | Ce | 58 |
| براسوديميوم | Praseodymium | Pr | 59 |
| نيوديميوم | Neodymium | Nd | 60 |
| بروميثيوم | Promethium | Pm | 61 |
| ساماريوم | Samarium | Sm | 62 |
| يوروبيوم | Europium | Eu | 63 |
| جادولينيوم | Gadolinium | Gd | 64 |
| تيربيوم | Terbium | Tb | 65 |
| ديسبروسيوم | Dysprosium | Dy | 66 |
| هولميوم | Holmium | Ho | 67 |
| إربيوم | Erbium | Er | 68 |
| ثوليوم | Thulium | Tm | 69 |
| إيتربيوم | Ytterbium | Yb | 70 |
| لوتيتيوم | Lutetium | Lu | 71 |
الفرق بين اللانثانيدات والأكتينيدات
يوضح الجدول التالي الفرق بين اللانثانيدات والأكتينيدات:
| اللانثانيدات | الأكتينيدات |
| الإلكترون الأخير في المدار 4f | الإلكترون الأخير في المدار 5f |
| النقص في الحجم الذري غير منتظم | النقص في الحجم الذري تدريجي |
| حالة الأكسدة الأساسية هي +3 | حالة الأكسدة الشائعة هي +3، ولكن قد تزيد حتى +7 |
| غير مشعة بطبيعتها، باستثناء البروميثيوم | عناصر مشعة بطبيعتها |
خصائص العناصر الانتقالية الداخلية
تتميز العناصر الانتقالية الداخلية بعدد من الخصائص التي تجعلها مختلفة عن العناصر الأخرى في الجدول الدوري، ومن أبرز هذه الخصائص:
- المدار الأخير للعناصر الانتقالية الداخلية يكون مليئًا بالإلكترونات.
- العناصر الانتقالية الداخلية ذات الأعداد الذرية من 92-103 هي عناصر صناعية مشعة لا توجد في الطبيعة.
- الأكتينيدات تملك خصائص إشعاعية بطبيعتها.
- تنتج العناصر الانتقالية الداخلية أيونات ملونة.
- نقص في نصف القطر الذري.
- قدرتها العالية على التفاعل الكيميائي.
- موصلة جيدة للحرارة والكهرباء.
- زيادة صلابة المعدن مع زيادة العدد الذري.
- جميع الأكتينيدات سامة وليس لها قيمة تجارية.
استخدامات العناصر الانتقالية الداخلية
تستخدم العناصر الانتقالية الداخلية في مجموعة واسعة من التطبيقات العملية في المجالات العسكرية والصناعية، ومن أبرز هذه الاستخدامات:
- النظائر المُستخدمة من اليورانيوم والبلوتونيوم في تصنيع الأسلحة النووية والمتفجرات.
- تستخدم اللانثانيدات في إنتاج أشعة الليزر.
- صناعة الدروع الواقية من الإشعاعات.
- توليد الطاقة في المحطات النووية، مع استخدام الثوريوم في بعض تصميمات المفاعلات النووية.
- تصنيع النظارات الشمسية.
- استخدام الثوريوم في تغليف أسلاك التنجستن في المعدات الكهربائية.
- يستخدم كل من السماريوم واللوتيتيوم في تصنيع المغناطيسات ذات القوة العالية.
- تستخدم هذه العناصر أيضًا في المجالات الطبية، مثل تدمير الخلايا السرطانية والتحكم في الإشعاعات.
- تُستخدم تقنيات مثل تأريخ اليورانيوم والثوريوم لتحديد أعمار الأحافير والصخور.
- الأميريكوم له استخدامات في نوع معين من كاشفات الدخان، حيث ينتج إشعاعات مؤينة.
