离子的大小主要取决于最外层电子的量子数和有效核电荷。锕系元素的离子半径列入表23－14。锕系元素的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。
表23－14 锕系元素的离子半径／pm
| Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | |
| An3+* | 118 | 113 | 110 | 108 | 107 | |||
| An4+ | 102 | 98 | 97 | 95 | 93 | 92 |
* An代表锕系元素
锕系元素不同类型的离子在水溶液中的颜色列入表23－15。除少数离子（Ac3+，Cm3+，Th4+，Pa4+和PaO2+）为无色外，其余离子都是显色的。f电子对光吸收的影响对镧系和锕系是平行的。Ce3+（4f1）和Pa4+（5f1），Gd3+（4f7）和Cm3+（5f7），La3+（4f0）和Ac3+（5f0）都是无色的。Nd3+（4f3）和U3+（5f3）显浅红色。
表23－15 离子类型和在水溶液中的颜色
| An3+ | An4+ | AnO2+ | AnO22+ | |
| Ac | 无色 | — | — | — |
| Th | — | 无色 | — | — |
| Pa | — | 无色 | — | — |
| U | 红 | 绿 | — | 黄 |
| Np | 紫蓝 | 黄绿 | 绿 | 粉红 |
| Pu | 紫 | 黄褐 | 红紫 | 橙 |
| Am | 粉红 | 粉红 | 黄 | 棕 |
| Cm | 无色 | — | — | — |
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