Protactinium

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

91 Thorium ← Protactinium → Uran Pr ↑ Pa ↓ (Unq) Det periodiske system

Udseende Billede:- Sølvskinnende metal Generelt Navn(e): Protactinium Kemisk symbol: Pa Atomnummer: 91 Atommasse: 231.03588(2) g/mol Grundstofserie: Actinid Gruppe: Ingen Periode: 7 Blok: f Elektronkonfiguration: [Rn] 5f2 6d1 7s2 Elektroner i hver skal: 2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 Kemiske egenskaber Oxidationstrin: 5 (svagt basisk oxid) Elektronegativitet: 1,5 (Paulings skala) Fysiske egenskaber Tilstandsform: Fast Krystalstruktur: Ortorhombisk Massefylde: 15,37 g/cm3 Smeltepunkt: 1568 °C Kogepunkt: ? 4027 °C Smeltevarme: 12,34 kJ/mol Fordampningsvarme: 481 kJ/mol Varmeledningsevne: (300 K) 47 W/m·K W·m–1K–1 Elektrisk resistivitet: (0°C) 177 nΩ·m Magnetiske egenskaber: Ikke oplyst

Protactinium er det 91. grundstof i det periodiske system, og har det kemiske symbol Pa: Under normale temperatur- og trykforhold optræder dette actinid som et sølvskinnende, radioaktivt metal.

Indholdsfortegnelse 1 Egenskaber 2 Tekniske anvendelser 3 Historie 4 Forekomst 5 Isotoper af protactinium

[redigér] Egenskaber

Protactinium reagerer langsomt med atmosfærisk luft. Det er superledende ved temperaturer under 1,4 kelvin.

[redigér] Tekniske anvendelser

Da protactinium er både sjældent, radioaktivt og giftigt, har stoffet ingen praktiske anvendelser udenfor forskingslaboratoriet. Isotopen protactinium-231, som skabes ved alfa-henfald af uran-235-kerner, kan muligvis opretholde en kædereaktion på samme måde som eksempelvil uran gør det i en atomreaktor eller en atombombe: Ifølge Walter Seifritz er protactinium-231's kritiske masse 750±180 kilogram, mens andre kilder konkluderer at stoffet ikke kan opreholde en kædereaktion.

[redigér] Historie

Protactinium blev første gang identificeret i 1913, da Kasimir Fajans og O. H. Göhring under studiet af henfaldsprodukterne fra ²³⁸U stødte på en kortlivet isotop, ^234mPa, med en halveringstid på 1,17 minut: De kaldte stoffet for brevium, af latin; brevis, "kort". Det navn blev dog ændret til protoactinium i 1918, da to forskerhold (Otto Hahn og Lise Meitner i Tyskland, og Frederick Soddy og John Cranston i Storbritannien) uafhængigt af hinanden opdagede isotopen ²³¹Pa, og yderligere "forkortet" til det nuværende navn, protactinium, i 1949.

I 1927 fremstillede Aristid V. Grosse 2 milligram Pa₂O₅. I 1934 lykkedes det ham at isolere rent, metallisk protactinium ud fra 0,1 milligram af dette oxid, ved først at omdanne oxidet til et iodid, PaI₅, som derefter blev nedbrudt til jod-dampe og frit metal af en glødetråd i et kraftigt vakuum.

I 1961 brugte United Kingdom Atomic Energy Authority 60 tons brugte brændselsstave fra atomreaktorer, og hvad der svarede til en halv million amerikanske dollars, på at udvinde 125 gram 99,9% rent, metallisk protactinium — i mange år menneskehedens største oplag af dette stof. Efter sigende blev det siden hen solgt til forskellige laboratorier til en pris af 2800 dollars per gram.

[redigér] Forekomst

Mineralet begblende indeholder normalt omkring 0,1 ppm ²³¹Pa, men forekomster i Zaire indeholder op imod 3 ppm.

[redigér] Isotoper af protactinium

Man kender 29 isotoper af protactinium, som alle er radioaktive. Den mest "sejlivede" protactiniumisotop er ²³¹Pa, med en halveringstid på 32760 år, mens de øvrige har halveringstider fra knap en måned og nedefter.