Главная » Статьи » ПСЭ » Протактиний

Статьи

Протактиний

Протактиний
Атомный номер91
Внешний вид простого веществасеребристо-белый, сильно радиоактивный металл
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
231,03588 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома161 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
0,0(0,00) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация[Rn] 5f2 6d1 7s2
Химические свойства
Ковалентный радиусn/a пм
Радиус иона(+5e) 89 (+3e) 113 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
1,5
Электродный потенциалTh←Th4+ -1,83В
Th←Th2+ 0,7В
Степени окисления5, 4
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность15,37 г/см³
Молярная теплоёмкость27,7 Дж/(K·моль)
Теплопроводностьn/a Вт/(м·K)
Температура плавления2113 K
Теплота плавления16,7 кДж/моль
Температура кипения4300 K
Теплота испарения481,2 кДж/моль
Молярный объём15,0 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решёткитетрагональная
Параметры решётки3,920 Å
Отношение c/an/a
Температура Дебаяn/a K
Pa91
231,03588
5f26d17s2
Протактиний

История протактиния

В 1913 г. Фаянс и Гёринг открыли в продуктах распада урана изотоп UX2 (234Pa) с периодом полураспада около 1 мин., названный из-за короткого времени жизни «бревием». Затем Блек, Ган и Мейтнер обнаружили сходство свойств UX2 с танталом.

В 1918 г. Ган и Мейтнер в урановой смолке и, независимо от них Содде и Кренстон, открыли долгоживущий изотоп протактиния, названного так, потому что он являлся предшественником актиния.

Происхождение протактиния — название

Так как протактиний служит родоначальником актиния (при α-распаде 231Pa образуется 227Ac), ему было присвоено современное название.

Свойства протактиния

Протактиний — светло-серый металл, по твёрдости приближающийся к урану. При температуре 2oК обладает сверхпроводимостью.

Металлический протактиний кристаллизуется в тетрагональной сингонии. При 1170оС существует объемно-центрированная кубическая модификация.

Протактиний на воздухе обычно покрывается тонкой плёнкой монооксида. Легко реагирует с водородом при 250-300оС, образуя гидрид PaH3. С иодом образует летучие иодиды сложного состава.

Радиоактивные свойства некоторых изотопов протактиния:

Массовое числоПериод полураспадаТип распада
2240,6 секα
2252,0 секα
2261,8 секα
22738,3 мин.α (15%), электронный захват (85%)
22822 час.α (2%), электронный захват (98%)
2291,4 дняα (0,25%), электронный захват (99%)
23017 днейβ- (10%), электронный захват (90%), α (0,003%), β+ (0,03%)
23132480±260 летα
2321,31 дняβ-
23327,4 дняβ-
234М (UX2)1,18 мин.β-
234 (UZ)6,7 час.β-
23523,7 мин.β-
23612,5 мин.β-
23710,5 мин (?)/39 мин.β-

Получение

Из природных источников — остатков от переработки урановой смолки — можно получить только 231Pa. Кроме того, 231Pa можно получить облучением 230Th медленными нейтронами:

230Th(n,γ)231Th (β--распад, T1/2 = 25.6 ч) → 231Pa

или при облучении 232Th быстрыми нейтронами по реакции

232Th(n, 2n)231Th (β--распад, T1/2 = 25.6 ч) → 232Pa

Изотоп 233Pa также получают из тория:

232Th(n,γ)233Th (β--распад, T1/2 = 23.5 мин.) → 233Pa

Металлический протактиний получают при восстановлении PaF4 парами бария или кальция при 1400-1500оС.

Применение

Ввиду малого содержания в земной коре (содержание от массы Земли составляет 0,1 миллиардная доль процента) и крайней токсичности элемент имеет крайне узкое применение-добавка к ядерному горючему. На тонну урана содержание протактиния составляет 0,34 г.

Биологическая роль и особенности экспериментальной работы

Skull and crossbones.svg

Протактиний и его соединения чрезвычайно радиоактивны и радиотоксичны. Сравнительное количество протактиния в 250 миллионов раз токсичнее такого же количества синильной кислоты.

231Pa в организме человека склонен накапливаться в почках и костях. ПДК для 231Pa в воздухе рабочих помещений 5,6·10−4 Бк/м³. Максимальное безопасное количество протактиния при попадании в организм человека составляет 0.03 мккюри, что соответствует 0.5 мкг (такое количество протактиния не видно даже в хороший микроскоп).

Периодическая система химических элементов Менделеева:

Периодическая система элементов

IA

IIA

IIIB

IVB

VB

VIB

VIIB

----

VIIIB

----

IB

IIB

IIIA

IVA

VA

VIA

VIIA

VIIIA

Период                  
11

H
Водород

                2

He
Гелий

23

Li
Литий

4

Be
Бериллий

          5

B
Бор

6

C
Углерод

7

N
Азот

8

O
Кислород

9

F
Фтор

10

Ne
Неон

311

Na
Натрий

12

Mg
Магний

          13

Al
Алюминий

14

Si
Кремний

15

P
Фосфор

16

S
Сера

17

Cl
Хлор

18

Ar
Аргон

419

K
Калий

20

Ca
Кальций

21

Sc
Скандий

22

Ti
Титан

23

V
Ванадий

24

Cr
Хром

25

Mn
Марганец

26

Fe
Железо

27

Co
Кобальт

28

Ni
Никель

29

Cu
Медь

30

Zn
Цинк

31

Ga
Галлий

32

Ge
Германий

33

As
Мышьяк

34

Se
Селен

35

Br
Бром

36

Kr
Криптон

537

Rb
Рубидий

38

Sr
Стронций

39

Y
Иттрий

40

Zr
Цирконий

41

Nb
Ниобий

42

Mo
Молибден

(43)

Tc
Технеций

44

Ru
Рутений

45

Rh
Родий

46

Pd
Палладий

47

Ag
Серебро

48

Cd
Кадмий

49

In
Индий

50

Sn
Олово

51

Sb
Сурьма

52

Te
Теллур

53

I
Иод

54

Xe
Ксенон

655

Cs
Цезий

56

Ba
Барий

*72

Hf
Гафний

73

Ta
Тантал

74

W
Вольфрам

75

Re
Рений

76

Os
Осмий

77

Ir
Иридий

78

Pt
Платина

79

Au
Золото

80

Hg
Ртуть

81

Tl
Таллий

82

Pb
Свинец

83

Bi
Висмут

(84)

Po
Полоний

(85)

At
Астат

86

Rn
Радон

787

Fr
Франций

88

Ra
Радий

**(104)

Rf
Резерфордий

(105)

Db
Дубний

(106)

Sg
Сиборгий

(107)

Bh
Борий

(108)

Hs
Хассий

(109)

Mt
Мейтнерий

(110)

Ds
Дармштадтий

(111)

Rg
Рентгений

(112)

Cp
Коперниций

(113)

Uut
Унунтрий

(114)

Uuq
Унунквадий

(115)

Uup
Унунпентий

(116)

Uuh
Унунгексий

(117)

Uus
Унунсептий

(118)

Uuo
Унуноктий

8(119)

Uue
Унуненний

(120)

Ubn
Унбинилий

                
Лантаноиды *57

La
Лантан

58

Ce
Церий

59

Pr
Празеодим

60

Nd
Неодим

(61)

Pm
Прометий

62

Sm
Самарий

63

Eu
Европий

64

Gd
Гадолиний

65

Tb
Тербий

66

Dy
Диспрозий

67

Ho
Гольмй

68

Er
Эрбий

69

Tm
Тулий

70

Yb
Иттербий

71

Lu
Лютеций

 
Актиноиды **89

Ac
Актиний

90

Th
Торий

91

Pa
Протактиний

92

U
Уран

(93)

Np
Нептуний

(94)

Pu
Плутоний

(95)

Am
Америций

(96)

Cm
Кюрий

(97)

Bk
Берклий

(98)

Cf
Калифорний

(99)

Es
Эйнштейний

(100)

Fm
Фермий

(101)

Md
Менделевий

(102)

No
Нобелей

(103)

Lr
Лоуренсий


Химические семейства элементов периодической таблицы
Щелочные металлыЩёлочноземельные металлыЛантаноидыАктиноидыПереходные металлы
Лёгкие металлыПолуметаллыНеметаллыГалогеныИнертные газы

 

 

+7 (812)

Телефоны отделов продаж:

337-18-93 - отдел моющих средств и хозтоваров-многоканальный.
337-18-94 - отдел ветзоотехники и агрохимии
337-18-95 - отдел лабораторной посуды
337-18-96 - отдел химии и спецодежды
337-18-97 - отдел лабораторного оборудования и приборов

Адреса электронной почты:

him_spb@mail.ru
himsnab.53@list.ru

Адрес:

198095, г. Санкт-Петербург, ул. Швецова, дом 23 (Здание ТЭМП)

© 2009 — «ХИМСНАБ»
Все права защищены

Отказ от ответственности



Создание сайта — «Consepto»
Продвижение сайта — «1 Место»