Protaktinium

Hoofartikel: Isotope van protaktinium
iso	NV	halfleeftyd	VM	VE (MeV)	VP
²²⁹Pa	sin	1,5 d	ε	0,311	²²⁹Th
²³⁰Pa	sin	17,4 d	ε	1,310	²³⁰Th
²³¹Pa	100%	3,276×10⁴ j	α	5,150	²²⁷Ac
²³²Pa	sin	1,31 d	β⁻	1,337	²³²U
²³³Pa	spoor	26,967 d	β⁻	0,5701	²³³U
²³⁴Pa	spoor	6,75 h	β⁻	2,195	²³⁴U
^234mPa	spoor	1,17 min	β⁻	2,29	²³⁴U

Portaal

Chemie

Protaktinium is 'n chemiese element met die simbool Pa en atoomgetal 91. Dit is 'n metaalsilwerige aktinied.

Ontdekking

Tydens die bestudering van die vervalreeks van uraan-238 ontdek Kasimir Fajans en Otto Göhring in 1913 die kortlewende isotoop ^234mPa (halfleeftyd van 1,17 minuut) en noem dit brevium (afgelei van brevis, Latyn vir "kort"). Die stabiele isotoop ²³¹Pa is in 1917–1918 ontdek deur Lise Meitner en Otto Hahn; hulle stel die naam protaktinium voor in hul artikel The Mother Substance of Actinium: a New Radioactive Element of Long Half-life uit 1918 omdat hulle kon aantoon dat aktinium 'n vervalproduk is van die radioaktiewe protaktinium, en proto aktinium "vir aktinium" beteken. Gelyktydig is dieselfde ontdekking gedoen deur die Britse wetenskaplikes Frederick Soddy, John Cranston en Alexander Fleck.

In 1927 kon Aristid von Grosse 2 mg Pa₂O₅ produseer. Sewe jaar later isoleer hy hieruit protaktinium deur die oksied te vervang met jodied en dit dan in 'n hoë vakuum oor 'n verhitte element te lei: 2PaI₅ → 2Pa + 5I₂.

In 1949 is die naam protaktinium aangeneem deur IUPAC en is Hahn en Meitner as die ontdekkers aangewys.

In 1961 was die United Kingdom Atomic Energy Authority in staat om 125 gram 99,9% suiwer protaktinium te produseer uit 60 ton afvalmateriaal in 'n 12-stap-proses. In totaal kos dit 500 000 dollar en vir baie jare was dit die enigste bron van protaktinium. Vir navorsing is dit verkoop teen 2 800 dollar per gram.

Toepassings

As gevolg van die skaarsheid, hoë radioaktiwiteit en giftigheid daarvan is daar geen bekende industriële gebruike vir protaktinium nie. Op klein skaal word dit toegepas by basiese navorsing.

Eienskappe

Protaktinium is 'n aktinied met 'n metaalglans en is redelik stabiel in lug. By temperature onder 1,4 kelvin vertoon dit supergeleidende eienskappe.

Verskyning

In die mineraal uraniet (pekblende) word protaktinium in 'n konsentrasie van ongeveer 0,1 dpm aangetref. Sommige uranietbronne in die Demokratiese Republiek van die Kongo bevat hoër konsentrasies: tot 3 dpm.

Isotope

Die hoofartikel vir hierdie afdeling is: Isotope van protaktinium.

Stabielste isotope
Iso	RA (%)	Halfleeftyd	VV	VE (MeV)	VP
²³⁰Pa	sin	17,4 d	α	1,310	²²⁶Ac
²³¹Pa	sin	3,2760 · 10⁴ j	α	5,149	²²⁷Ac
²³³Pa	sin	26,967 d	β-	1,245	²³³U

Van protaktinium is 29 radio-isotope bekend. Met 'n halfleeftyd van 32 760 jaar is ²³¹Pa die stabielste. Ander isotope met redelike lang halfleeftye is ²³³Pa (byna 27 dae) en ²³⁰Pa (17,4 dae). Die oorblywende isotope is baie onstabiel.

Verwysings

↑ Donohue, J. (1959). "On the crystal structure of protactinium metal". Acta Crystallographica. 12 (9): 697. doi:10.1107/S0365110X59002031.
↑ Lide, D. R., red. (2005). "Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds". CRC Handbook of Chemistry and Physics (PDF) (86th uitg.). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 3 Maart 2011. Besoek op 21 Mei 2017.{{cite book}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)