פרוטקטיניום

שגיאות פרמטריות בתבנית:יסוד כימי
פרמטרים ריקים [ 1 ] לא מופיעים בהגדרת התבנית

פרוטקטיניום

אורניום - פרוטקטיניום - תוריום
Pr Pa       91 Pa                                                                                                                                                                                                                                                                                           הטבלה המחזורית
נתונים בסיסיים
מספר אטומי	91
סמל כימי	Pa
סדרה כימית	אקטינידים
מראה
בהיר, ברק מתכתי כסוף
תכונות אטומיות
משקל אטומי	231.03588 u
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8, 18, 32, 20, 9, 2
תכונות פיזיקליות
צפיפות	15370 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
נקודת רתיחה	4300K (4027°C)
נקודת התכה	1841K (1568°C)
לחץ אדים	$\ 2.2\ 10^{-}6$Pa ב-2200K
שונות
אלקטרושליליות	1.5
קיבול חום סגולי	120 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	5.29 106/m·Ω
מוליכות חום	47 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	568 kJ/mol

פְּרוֹטַקְטִינְיוּם (Protactinium או Brevium) הוא יסוד כימי רדיואקטיבי מסדרת האקטינידים שסמלו הכימי Pa ומספרו האטומי 91.

שמו נלקח מהמילה היוונית Protos שפירושה הוא אבא, בתוספת שם היסוד אקטיניום, והכוונה היא ל"אבי אקטיניום", מכיוון שניתן להפיק ²³¹Pa על ידי הפגזת ²²⁷Ac בקרינת אלפא.

מאפיינים

הפרוטקטיניום הוא מתכת מסדרת האקטינידים. לפרוטקטיניום ברק מתכתי בהיר שמתעמעם לאחר זמן מה של חשיפה לאוויר. הפרוטקטיניום הופך למוליך-על בטמפרטורת 1.4°K

היסטוריה

הפרוטאקטיניום זוהה לראשונה בשנת 1913 על ידי קסימיר פג'נס ו-א.ו. גרינג בזמן שחקרו את הזדקנות האורניום. האיזוטופ שהתגלה היה ²³⁴Pa עם זמן מחצית חיים של 1.17 דקות. גילויו אושר רק בשנת 1918 כשאיזוטופ 231 זוהה ונחקר על ידי שתי קבוצת מדענים, אחת בגרמניה אשר כללה את אוטו האן וליזה מייטנר, ואחת בבריטניה אשר כללה את פרדריק סודי וג'ון קרנסטון. הפרוטאקטיניום בודד לראשונה בשנת 1934 על ידי איריסטיד ו' גרוס כאשר הצליח לבודד מהתרכובת Pa2O5 ששקלה 2 מ"ג, 0.1 מ"ג של 2Pa על ידי החלפת החמצן ביוד, והרחקת היוד מהיודיד שהתקבל בעזרת חימום עם חוט להט בואקום

2PaI5 → 2Pa + 5I2

בשנת 1961 הצליח משרד האנרגיה הבריטי להפיק 125 גרם פרוטאקטיניום 99.99% טהור לאחר שחצבו 55 טון במכרות והשקיעו חצי מיליון דולר.

צורה בטבע

הפרוטקטיניום נמצא בעפרת רדיום. בכל 50 טון יש כ-125 גרם של ²³¹Pa.

תרכובות

נוצרו מספר תרכובות של פרוטקטיניום והן נחקרות.

• תרכובות פלואור:

PaF4

PaF5

• תרכובות כלור:

PaCl4

PaCl5

• תרכובות ברום:

PaBr4

PaBr5

• תרכובות יוד:

PaI3

PaI4

PaI5

• תרכובות חמצן:

PaO

PaO2

Pa2O5

שימושים

הפרוטקטיניום אינו נמצא בשימוש בשל היותו יקר ורעיל, ובינתיים הוא משמש לצורכי מחקר בלבד. אך ההערכה היא ש-²³¹Pa ניתן לביקוע גרעיני וליצירת תגובת שרשרת. המסה הקריטית שלו היא כ-750±180 קילוגרם.

איזוטופים

לפרוטקטיניום 21 איזוטופים שונים. 3 האיזוטופים העיקריים הם:

• 230 - בעל זמן מחצית חיים של 17.4 ימים.
• 231 - בעל זמן מחצית חיים של 32,760 שנים (היציב ביותר).
• 233 - בעל זמן מחצית חיים של 26.967 ימים.

תוצרי הדעיכה של הפרוטקטיניום הם ²³³U, ²³⁰U, ²²⁷Ac ו-²³⁰Th.

לקריאה נוספת

תמונה של פרוטקטיניום