Protaktyn

Protaktyn

tor ← protaktyn → uran
Pr ↑ Pa ↓ Uqu 91 Pa
Wygląd
srebrzystobiały
próbka protaktynu-233
Widmo emisyjne protaktynu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a.	protaktyn, Pa, 91 (łac. protactinium)
Grupa, okres, blok	–, 7, f
Stopień utlenienia	II, III, IV, V
Właściwości metaliczne	aktynowiec
Właściwości tlenków	słabo zasadowe
Masa atomowa	231,04 ± 0,01[a][2]
Stan skupienia	stały
Gęstość	15,37 g/cm³[3]
Temperatura topnienia	1567 °C[1]
Temperatura wrzenia	4227 °C[1]
Numer CAS	7440-13-3
PubChem	23945
Właściwości atomowe Promień • atomowy 180 pm Konfiguracja elektronowa [Rn]5f26d17s2 Zapełnienie powłok 2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 (wizualizacja powłok) Elektroujemność • w skali Paulinga • w skali Allreda 1,5 1,14 Potencjały jonizacyjne I 568 kJ/mol
Właściwości fizyczne Ciepło parowania 470 kJ/mol Ciepło topnienia 15 kJ/mol Ciśnienie pary nasyconej 5,1×10−5 Pa (527 K) Rezystywność 180 nΩcm (298 K)[1] Konduktywność 5,29×106 S/m Ciepło właściwe 120 J/(kg·K) Przewodność cieplna 47 W/(m·K) Układ krystalograficzny tetragonalny, a = b = 3,925 Å, c = 3,24 Å Właściwości magnetyczne paramagnetyk Objętość molowa 15,18×10−6 m³/mol
Najbardziej stabilne izotopy izotop wyst. o.p.r. s.r. e.r. MeV p.r. 230Pa {syn.} 17,4 dnia w.e. β− 1,310 0,563 230Th 230U 231Pa ~100% 32 530 lat α 5,149 227Ac 232Pa {syn.} 1,31 lat β− 1,340 232U 233Pa {syn.} 26,967 dnia β− 0,571 233U
Niebezpieczeństwa Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Wiarygodne źródła oznakowania tej substancji według kryteriów GHS są niedostępne.
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
Multimedia w Wikimedia Commons
Hasło w Wikisłowniku

Protaktyn (Pa, łac. protactinium) – pierwiastek chemiczny z grupy aktynowców o liczbie atomowej 91. Jest ciężkim srebrnoszarym metalem, łatwo reagującym z tlenem, parą wodną i kwasami nieorganicznymi. Tworzy związki chemiczne, w których jest zazwyczaj na V stopniu utlenienia, ale może także przyjmować II, III i IV stopień. Średnie stężenie protaktynu w skorupie ziemskiej jest zazwyczaj rzędu kilku ppt, ale może osiągać stężenia do kilku ppm w pewnych złożach rud uraninitowych. Ze względu na rzadkość, wysoką radioaktywność i toksyczność, metal ten obecnie nie posiada zastosowania poza badaniami naukowymi, do których pozyskiwany jest ze zużytego paliwa jądrowego.

Protaktyn po raz pierwszy został zidentyfikowany w 1913 roku przez Kazimierza Fajansa i Oswalda Helmutha Göhringa, którzy nazwali go brevium ze względu na krótki czas połowicznego rozpadu badanego izotopu ²³⁴Pa. Bardziej stabilny izotop protaktynu został odkryty w 1918 roku, a jego nazwę zmieniono na protoaktyn, a następnie, w 1949 roku, na „protaktyn”, co oznacza „rodzic aktynu” i odnosi się do faktu, że produktem rozpadu protaktynu jest aktyn.

Najtrwalszym i najbardziej rozpowszechnionym (niemal 100%) naturalnie występującym izotopem protaktynu jest ²³¹Pa, będący produktem rozpadu ²³⁵U, ma okres półtrwania ok. 32 530 lat^[4]. Znacznie mniejsze, śladowe ilości krótkotrwałego ^234mPa występują w produktach szeregu promieniotwórczego ²³⁸U. ²³³Pa jest produktem rozpadu ²³³Th, będącego częścią łańcucha przemian wykorzystywanych do otrzymania ²³³U poprzez napromieniowanie neutronami ²³²Th. Jest niepożądanym produktem pośrednim w opartych na torze reaktorach jądrowych i jest usuwany z aktywnego obszaru reaktora podczas procesu powielania.

Analiza względnych stężeń różnych izotopów uranu, toru i protaktynu w wodzie i minerałach jest używana w datowaniu izotopowym osadów, których wiek sięga do 175 tys. lat oraz w modelowaniu różnych procesów geologicznych.