Protactinium

Protactinium
	Basisdata
Navn	Protactinium
Symbol	Pa
Atomnummer	91
Utseende	lyst sølvglinsende
	Plass i periodesystemet
Periode	7
Blokk	f
Kjemisk serie	actinoider
	Atomegenskaper
Atomvekt	231,03588 u
Empirisk atomradius	180 pm
Elektronkonfigurasjon	[Rn] 7s2 5f1 6d2
Elektroner per energinivå	2, 8, 18, 32, 20, 9, 2
Oksidasjonstilstander	5
Krystallstruktur	tetragonal
	Fysiske egenskaper
Stofftilstand	fast stoff
Smeltepunkt	1 840 °C
Kokepunkt	4 027 °C
Molart volum	15,18 · 10-6 m³/mol
Tetthet	15 370 kg/m³
Fordampningsvarme	470 kJ/mol
Smeltevarme	15 kJ/mol
Damptrykk	5,1 · 10-5 Pa ved 2 200 K
	Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen	1,5
Spesifikk varmekapasitet	120 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne	5,29 · 106 S/m
Termisk konduktivitet	47 W/(m · K)
	SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi.

Protactinium er et radioaktivt grunnstoff med atomnummer 91 og atomsymbol Pa. Stoffet hører til actinoidene.

Historie

I 1871 forutså Dmitrij Mendelejev eksistensen av et grunnstoff på plassen mellom thorium og uran. Den britiske kjemikeren William Crookes isolerte protactinium fra uran i 1900, men identifiserte det ikke som et nytt grunnstoff.

Protactinium ble først identifisert i 1913 da Kasimir Fajans og O. H. Göhring fant den kortlivede isotopen ^234m1Pa (med halveringstid på 1,17 minutt) under forskning på nedbrytningstrinnene til ²³⁸U (uran). De døpte det nye grunnstoffet «brevium» (etter latin brevis, «kort»). Navnet ble forandret til «protoactinium» i 1918 da to grupper med forskere (Otto Hahn og Lise Meitner fra Tyskland samt Frederick Soddy og John Cranston fra Storbritannia) oppdaget ²³¹Pa uavhengig av hverandre. Navnet ble forkortet til protactinium i 1949.

Navnet kommer av gresk protos som betyr «foran», og grunnstoffet actinium som protactinium henfaller til.

Egenskaper

Protactinium er et skinnende, hardt sølvgrått metall som danner et tynt sjikt protactiniumoksid (PaO) i kontakt med luft. Det blir superledende ved temperaturer under 1,4 K. Protactinium er en sterk alfastrålings-kilde og er giftig.

Isotoper

Protactinium har ingen stabile isotoper. Naturlig forekommende protactinium består av 4 isotoper:
²³¹Pa (99,999999997825 %) med halveringstid 32 760 år
^234m1Pa (1,5 · 10^-9 %) med halveringstid 1,17 minutter
²³⁴Pa (6,7 · 10 ^-10 %) med halveringstid 6,7 timer
²³³Pa (5 · 10^-12 %) med halveringstid 26,967 døgn.
I tillegg er 25 kunstig fremstilte isotoper kjent. De mest stabile av disse er ²³⁰Pa med halveringstid 17,4 døgn, ²²⁹Pa med halveringstid 1,50 døgn, og ²³²Pa med halveringstid 1,31 døgn. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 1 døgn, og de fleste kortere enn 1 time.^[1]

CAS-nummer: 7440-13-3

Forekomst

Protactinium finnes naturlig i mineralet bekblende i konsentrasjoner på omkring 0,1 ppm. I uranmalm fra Den demokratiske republikken Kongo kan konsentrasjonen være opptil 3 ppm.

I 1961 ble det kunngjort at UKAEA hadde fremstilt 125 gram av 99,9 % rent ²³¹Pa ved å behandle 55 tonn uranmalm i en 12-trinns prosess. Fremstillingen kostet omkring 500 000 USD.^[2] Dette var i mange år verdens eneste tilgjengelige prøve av rent protactinium. Oak Ridge National Laboratory (ORNL) i Tennessee, USA, fremstiller ²³¹Pa som selges for omkring 280 USD per gram.^[3]

Anvendelse

På grunn av stoffets sjeldenhet, høye radioaktivitet og giftighet er det for tiden ingen bruk av protactinium, bortsett fra i vitenskapelig forskning.

Se også

Det periodiske system

Referanser

^ Lawrence Berkeley National Laboratory – Isotoptabell for protactinium Arkivert 22. juni 2008 hos Wayback Machine.
^ Jefferson Lab – Protactinium
^ «Los Alamos National Labs, Chemistry Division – Protactinium». Arkivert fra originalen 12. mai 2008. Besøkt 16. mai 2008.

[1] Lawrence Berkeley National Laboratory – Isotoptabell for protactinium Arkivert 22. juni 2008 hos Wayback Machine.

[2] Jefferson Lab – Protactinium

[3] «Los Alamos National Labs, Chemistry Division – Protactinium». Arkivert fra originalen 12. mai 2008. Besøkt 16. mai 2008.

[1]

[2]

[3]