Protactinium

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Gå til: navigation, søg
Egenskaber
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 (fast stof): 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.

Egenskaber[redigér | redigér wikikode]

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

Tekniske anvendelser[redigér | redigér wikikode]

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 nuklear kædereaktion på samme måde som eksempel vil 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.

Historie[redigér | redigér wikikode]

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.

Forekomst[redigér | redigér wikikode]

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

Isotoper af protactinium[redigér | redigér wikikode]

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.

Commons-logo.svg
Wikimedia Commons har medier relateret til: