原子核稳定性的规则有哪些？

没有一个“万能”的规则让我们去判断某一原子核是否具有放射性。但是可以提供一些经验的规则，能帮助我们顶言核的稳定性。所有具有84或多于84个质子的原子核是不稳定的。也就是说原子序数84以后的元素均为放射性元素。例如铀（Z＝92）所有同位素均为放射性同位素。

什么是放射性、核反应？

原子核可以按几种方式进行反应并改变其本性。有些核是不稳定的，能自发放射质点和电磁辐射。这种从原子核自发地放射出射线的性质，称为放射性。具有放射性的同位素称为放射性同位素。例如铀－238自发地放射出α射线，α射线是氦－4核（α粒子）流。

铀的提炼、性质和用途及其化合物

1789年发现铀，直到1939年发现铀的裂变之前，铀的重要性并不突出，当时它的矿石作为镭的来源和少量用于制造有色玻璃和陶瓷。当铀作为核燃料后，铀就成为特别重要的原料。铀在自然界主要存在于沥青铀矿，其主要成分为U3O8。提炼方法很多而且复杂，但最后步骤通常用萃取法将硝酸铀酰从水溶液中萃取到有机相，而得到较纯的铀化合物。

钍的制备、性质和用途及其化合物

钍在自然界主要存在于独居石中。从独居石提取希土元素时，可分离出Th（OH）4，这是钍的重要来源之一。经分离提纯后，还可用TBP（磷酸三丁酯）萃取进行进一步提纯。金属钍的制备，可将ThO2用Ca在1200K时于氩气氛中还原。

锕系元素的离子半径与离子颜色

离子的大小主要决定于最外层电子的量子数和有效核电荷。这些元素3+离子的最外层电子是在已填满的6p层，随着原子序数增加，电子进入5f层，而5f电子不能完全屏蔽增加的核电荷，使有效核电荷增加，因而产生类似镧系收缩的锕系收缩。

锕系元素的氧化态

与镧系元素比较，无论是水溶液或固体化合物＋Ⅲ是镧系的正常氧化态；而锕系中前面一部分元素（Th～Am）存在多种氧化态，但是Am以后的元素在水溶液中共同的氧化态是＋Ⅲ。在锕系中后一部分元素的三价离子较稳定是由于热力学上的原因。

锕系元素的价电子层结构

锕系元素又称5f过渡系，它是在周期表中锕（Z＝89）以后的14个元素，它们都具有放射性。1789年德国克拉普罗特（Klaproth，M．H．1743～1817）从沥青铀矿中发现铀，它是被人们认识的第一个锕系元素。比铀轻的锕，钍和镤随后都陆续被发现。在铀以后的元素称超铀元素，它们都是在1940年以后，用人工核反应合成的。极微量的镎和钚也存在于铀矿中。

镧系元素的配合物

镧系元素的M3+离子，除水合离子外，它们的配合物为数不多，只有与强螯合剂形成的螯合物比较稳定。事实上系元素在配合物化学方面与Ca、Ba相似，而与d过渡元素差別较大。至少有以下几个原因降低了镧系元素离子的配合作用。

镧系元素的四价与二价化合物

铈、镨、钕、铽、镝都可以形成四价化合物。四价铈的化合物在水溶液中是稳定的。四价铈的二元固体化合物有二氧化铈CeO2。水合二氧化铈CeO2·nH2O和氟化物CeF4。纯二氧化铈为白色。在空气中加热金属铈、Ce（OH）3，三价铈的含氧酸盐（如草酸盐、碳酸盐、硝酸盐）都可得到CeO2。

镧系元素的盐类

镧系元素的盐类多数都含有结晶水。轻镧系元素和重镧系元素的很多盐类在溶解度上存在很大差別，因而提供镧系元素分组（铈组和钇组）方法。钇组与铈组的区别是：（1）复硫酸盐溶于M2SO4溶液；（2）草酸盐溶于过量C2O42-溶液；（3）碳酸盐溶于过量CO32-溶液；（4）碱式硝酸盐微溶。