Promethium

1 skal 2
2 skal 8
3 skal 18
4 skal 23
5 skal 8
6 skal 2
7 skal  
Navn på Engelsk
Promethium
Navn på Tysk
Promethium
Navn på Fransk
Prométhéum
Navn
Promethium
Symbol
Pm
Atomnummer
61
Atommasse
145
Smeltepunkt
1160°C
Kogepunkt
2700°C
Massefylde
7,2 g/cm3
Elektronnegativitet
-
Oxidationstrin
+3
Isotopmasseområde
126 - 164
Klassifikation
Metal
 

Opdagelse
Promethium blev påvist i 1945 ved Clinton laboratorierne i Oak Ridge i staten Tennessee af de amerikanske kemikere J. A. Marinsky, L. E. Glendenin og C. D. Coryell som et fissionsprodukt af uran og i form af isotopen 14761Pm. Før 1945 var der gjort en række forsøg på at påvise grundstoffet i naturen, men ikke før i 1965 lykkedes det finnen K. H. O. Erämetsä at påvise ganske små spor af det. Fra 6000 tons af mineralet apatit isolerede han først 20 tons lanthanoidholdigt materiale og af dette 3,8 kg af en samarium-neodymoxidblanding. I en fraktion på 350 mg heraf påviste han promethiumisotopen 14761Pm ved dens radioaktive stråling. Denne isotop er muligvis dannet ved indvirkning af neutroner i kosmisk stråling på neodymatomer. Allerede ved begyndelsen af 1900-tallet var man klar over, at det grundstof, der befandt sig mellem neodym (opdaget i 1885) og samarium (opdaget i 1879), måtte have kemiske egenskaber, som mindede meget om disses. Efterhånden blev det en hel besættelse hos mange forskere at komme først med opdagelsen af grundstof nr. 61. Fra tid til anden førtes der voldsomme debatter i forskellige videnskabelige tidsskrifter, når påstande om grundstoffets opdagelse blev fremført. I 1924 hævdede italienske forskere ved universitetet i Florens (Firenze), at de havde opdaget grundstof nr. 61 i en mineralprøve. De kaldte grundstoffet for 'fiorentium' efter byen Florens. Også amerikanske forskere fra Illinois var på vildspor, idet de i 1926 rapporterede om påvisningen af grundstoffet i monazitsand. Amerikanerne foreslog navnet 'illinium'. I 1941 var den gal igen, da man i Ohio mente at have fremstillet det længe eftersøgte grundstof ved i en cyklotron at beskyde prøver indeholdende grundstof nr. 60, neodym og grundstof nr. 62, samarium med bl.a. protoner. Man kaldte grundstoffet for 'cyclonium'.

Navn
Først foreslog man navnet 'prometheum' for det nye grundstof efter den græske titan 'Prometheus'. Ifølge sagnet stjal Prometheus ilden fra guderne og gav den til menneskene. Herover blev Zeus så vred, at han straffede Prometheus ved at lade ham lænke til en klippe, hvor en ørn dagligt åd af hans konstant voksende lever. Den endelige offentliggørelse om grundstoffets opdagelse kom i 1947, og navneforslaget blev delvist godtaget i 1949, idet stavningen dog ændredes til promethium.

Egenskaber
Promethium er et radioaktivt metallisk grundstof, som tilhører lanthanoiderne i Det Periodiske System. Promethium var den sidste af lanthanoiderne, som blev opdaget. Grundstoffets kemiske egenskaber minder meget om neodyms og samariums. Den længstlevende promethiumisotop er 14561Pm med en halveringstid på 17,7 år, hvilket forklarer dets sjældne forekomst i naturen og besværlighederne med at finde det her.

Forekomst
Bortset fra de ekstremt små mængder promethium, som Erämetsä påviste, findes der muligvis lidt promethium i naturen som følge af fission i uranmineraler.

Udvinding
Den eneste promethiumisotop, som har ladet sig fremstille i større mængde, er 14761Pm. Den kan dannes i uranreaktorer i størrelsesordenen ca. 1,5 gram dagligt svarende til ca. 0,5 kg pr. år. Isotopens halveringstid er 2,62 år, og under sit henfald omdannes den til samariumisotopen 14762Sm; samtidig hermed udsendes der betastråler:

14761Pm —> 14762Sm + 0÷1e

Samme promethiumisotop kan også fremstilles ved at beskyde neodymatomer med neutroner. Metallisk promethium kan renfremstilles ved at reducere promethiumfluorid, PmF
3 med lithium i højvakuum ved 750°C.:

PmF
3 + 3Li —> Pm + 3LiF

Anvendelse
Promethium anvendes f.eks. i phosphorer, hvor det i mange tilfælde kan erstatte radium. Særlige typer elektriske batterier indeholdende promethium har vist sig værdifulde inden for f.eks. rumfart.

Miljø og Helse
På grund af sin radioaktivitet frembyder promethium selvfølgelig en vis strålingsfare, men i betragtning af dets ringe forekomst og begrænsede anvendelse må en sådan fare anses for at være ringe.