Protactinium

1 skal 2
2 skal 8
3 skal 18
4 skal 32
5 skal 20
6 skal 9
7 skal 2
Navn på Engelsk
Protactinium
Navn på Tysk
Protactinium
Navn på Fransk
Protactinium
Navn
Protactinium
Symbol
Pa
Atomnummer
91
Atommasse
231
Smeltepunkt
1500°C
Kogepunkt
4000°C
Massefylde
15,4 g/cm3
Elektronnegativitet
1,5
Oxidationstrin
+4, +5
Isotopmasseområde
212 - 241
Klassifikation
Metal
 

Opdagelse
I 1913 opdagede den polske fysiker og kemiker K. Fajans og den tyske fysiker O. H. Göhring en radioaktiv isotop med en meget kort halveringstid. De antog korrekt, at der var tale om et nyt grundstof, som de kaldte 'brevium' på grund af den korte halveringstid; 'brevis' = 'kortvarig' på latin. Den 16.marts 1918 offentliggør den østrigske fysiker L. Meitner og den tyske kemiker O. Hahn en artikel i 'Physikalische Zeitschrift', hvori de meddeler om opdagelsen af en ny radioaktiv isotop (et nyt grundstof) med en meget lang halveringstid. Da grundstoffet viser sig at komme lige før actinium i en naturlig radioaktiv serie, som starter med uranisotopen 23592U, foreslår de navnet 'protoactinium'. Man er straks klar over, at protoactinium kemisk set er identisk med brevium (to isotoper af samme grundstof, men da Fajans og Göhring jo var de første til at identificere grundstoffet, opstår der en række heftige diskussioner om navnet. Omsider lader Fajans og Göhring sig dog overtale til at godtage Meitners og Hahns navneforslag, idet breviumisotopen ikke står lige før actinium i den omtalte radioaktive serie (actiniumserien), og endvidere er halveringstiden for brevium jo meget kort (ca. 1 minut). Fajans' og Göhrings protactiniumisotop var 23491Pa, medens Meitners og Hahns var 23191Pa med halveringstiden 3,28 • 104 år, hvilket samtidig er den længstlevende isotop af grundstoffet. Også andre videnskabsmænd, blandt dem den engelske kemiker og nobelpristager F. Soddy, deltog i de heftige debatter om protactiniums opdagelse.

Navn
Protoactinium' kommer af det græske ord 'protos', som betyder den første. Senere i 1949 forkortedes navnet til protactinium.

Egenskaber
Protactinium er et metallisk, radioaktivt grundstof, som tilhører actinoiderne i Det Periodiske System. Metallet er hårdt og skinnende og angribes kun langsomt i luft.

Forekomst
Protactinium findes i uranholdige mineraler som f.eks. begblende i en mængde svarende til 100-300 mg protactinium pr. ton ren uran.

Udvinding
Rent protactinium fremstilledes første gang i 1934 af den russiske kemiker A. V. Grosse, som også bestemte grundstoffets atommasse. Grosse omdannede 100 mg af oxidet Pa2O5 til iodidet PaI5, som han så spaltede ved høj temperatur og under vakuum til metallisk protactinium:

2PaI
5 —> 2Pa + 5I2

Isoleringen af protactinium i ekstraktionsrester af uran er en tidsrøvende og besværlig proces, men ca. 125 gram af grundstoffet blev i 1959 fremstillet i en 12-trins kemisk proces, hvor udgangsmaterialet var 60 tons uranekstraktionsrest fra Belgisk Congo, tidligere Zaire.

Anvendelse
Grundstoffet og dets kemiske forbindelser har hidtil ikke fundet nogen praktisk anvendelse.

Miljø og Helse
Protactiniums radioaktivitet frembyder en strålingsrisiko, men i betragtning af grundstoffets manglende praktiske anvendelse er denne risiko ringe.