بروتكتينيوم

	يورانيوم → بروتكتينيوم ← ثوريوم
المظهر
	أبيض فضي لماع
الخواص العامة
الاسم، العدد، الرمز	بروتكتينيوم، 91، Pa
تصنيف العنصر	أكتينيدات
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي	n/a, 7، f
الكتلة الذرية	231.03588
توزيع إلكتروني	Rn]; 7s2 6d1 5f2]
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ	2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 (صورة)
الخواص الفيزيائية
الطور	صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة)	15.37
نقطة الانصهار	1841 ك، 1568 °س، 2854 °ف
نقطة الغليان	4300 ك، 4027 °س، 7280 °ف
حرارة الانصهار	12.34
حرارة التبخر	481
الخواص الذرية
أرقام الأكسدة	2, 3, 4, 5; (أكاسيده قاعدية ضعيفة)
الكهرسلبية	1.5 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين	الأول: 568
نصف قطر ذري	163 بيكومتر
نصف قطر تساهمي	200 بيكومتر
خواص أخرى
البنية البلورية	نظام بلوري رباعي
المغناطيسية	مغناطيسية مسايرة
مقاومة كهربائية	177 نانوأوم·متر (0 °س)
الناقلية الحرارية	47 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
رقم CAS	7440-13-3
النظائر الأكثر ثباتاً
	الموضوعة الرئيسية: نظائر البروتكتينيوم

البروتكتينيوم (وله الرمز Pa) هوعنصر كيميائي من عناصر الجدول الدوري وله عدد ذري 91.

الصفات المميزة

البروتكتينيوم هوعنصر فلزي فضي ينتمى لمجموعة الأكتينيدات, وله لمعان فضي براق يحتفظ به لبعض الوقت في الهواء. كما أنه موصل فائق في درجات الحرارة الأقل من 1.4 K.

الاستخدامات

نظرا لندرته الشديدة، وإشعاعيته العالية، وسميته فإنه لا توجد استخدامات حالية للبروتكتينيوم خارج نطاق البحث الفهمي.

البروتكتينيوم-231, المتكون من إضمحلال الفا لليورانيوم-235, يمكن حتى يساعد في التفاعل السلسلي النووي ويمكن في الأساس، حتى يستخدم في بناء سلاح نووي. والكتلة الحرجة طبقا لوالتر سفايتز 750±180 كيلوجرام. بينما يعتقد بعض الفهماء الآخرين أنه لا يوجد تفاعل متسلسل في البروتكتينيوم-231.

البروتكتينيوم تاريخيا

البروتكتينيوم تم اكتشافه في عام 1913, عندما قابل جميع من كايسيمر فاجان وأوإتش جورنج نظير قصير العمر 234m-Pa, وله فترة عمر نصف 1.17 دقيقة، خلال دراستهم لسلسة إضمحلال 238-U. وأعطوا العنصر الجديد الاسم بريفيوم (تعنى حدثة بريفس باللاتينية القصير أوالمختصر), وتم تغييير الاسم إلى بروتكتينيوم في عام 1918 عندما قامت مجموعتان من الفهماء في مكانين متفرقين أوتوهان وليز مايتنر في ألمانيا, وفريدريك سودى وجون كرانستون في المملكة المتحدة باكتشاف 231-Pa وتم تسميته "بروتكتينيوم" في عام 1949.

وقام أرستيد في جروس بتحضير 2 مللى جرام من Pa₂O₅ في عام 1927, ثم قام بعد ذلك بفصل البروتكتينيوم لأول مرة في عام 1934 من 0.1 مللى جرام من Pa₂O₅, بتحويل الأكسيد أولا إلى يوديد ثم بتكسيره في شفط عالى بخيوط مسخنة كهربيا بالتفاعل: 2PaI₅ → 2Pa + 5I₂.

وفى عام 1961, تم إنتاج 125 جرام من البروتكتينيوم بنسبة نقاء 99.9% بواسطة مجتمع الطاقة الذرية الإنجليزي، ونتج عن ذلك 60 طن من المخلفات في 12 فترة بتكلفة وصلت إلى 500,000 دولار أمريكي، وكان هذا هوالمصدر الوحيد للعنصر لعدة سنوات لاحقة، وتم بيع الجرام الواحد منه بقيمة تصل إلى 2,800 دولار أمريكي.

الدور الحيوي

لا يوجد أي دور حيوي للبروتكتينيوم.

التواجد في الطبيعة

يتواجد البروتكتينيوم في اليورانينايت بنسبة جزء في المليون ²³¹Pa إلىعشرة في الركاز، ويحتوى ركاز الزاير على ثلاثة جزء في المليون ثلاثة ppm.

المركبات

تتضمن مركبات البروتكتينيوم المعروفة:

الفلوريدات PaF₄
الكلوريدات

البروميدات
اليودات
الأكسيدات
- PaO

النظائر

تم اكتشاف 29 نظير مشع للبروتكتينيوم، وأكثرهم ثباتا 231-Pa وله فترة عمر نصف 32760 سنة, 233-Pa وله فترة عمر نصف 26.967 يوم, 230-Pa وله فترة عمر نصف 17.4 يوم. وكل النظائر المشعة الأخرى لها عمر نصف أقل من 1.6 يوم، ومعظم هذه النظائر تكون أقل من 1.8 ثانية. ولهذا العنصر حالتان تحول, 217m-Pa وله عمر نصف يبلغ 1.15 مللى ثانية, و234m-Pa وله عمر نصف يبلغ 1.17 دقيقة.

ونظام الإضمحلال الأساسي قبل أكثر النظائر استقرارا 231-Pa ينتج منه إضمحلال ألفا وبعده إضمحلال بيتا. بينماقد يكون ناتج الإضمحلال قبل 231-Pa نظائر عنصر الأكتينيوم والنظائر الأولية بعده هونظائر عنصر اليورانيوم.

الاحتياطات

البروتكتينيوم سام وعالى الإشعاع. ويتطلب التعامل معه احتياطات مقل المتبعة في التعامل مع البلوتونيوم.

وصلات خارجية

العناصر على الشبكة- بروتكتينيوم
إنه أساسي- البروتكتينيوم
صائد المعلومات [1]

المراجع

^ Donohue, J. (1959). "On the crystal structure of protactinium metal". Acta Crystallographica. 12: 697. doi:10.1107/S0365110X59002031.
^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
^ "معلومات عن بروتكتينيوم على مسقط jstor.org". jstor.org. مؤرشف من الأصل فيعشرة يناير 2020.
^ "معلومات عن بروتكتينيوم على مسقط chemapps.stolaf.edu". chemapps.stolaf.edu. مؤرشف من الأصل في 30 يونيو2018.
^ "معلومات عن بروتكتينيوم على مسقط id.loc.gov". id.loc.gov. مؤرشف من الأصل في 13 ديسمبر 2019.