پروتكتنيوم

91

ثوريوم → بروتكتينيوم ← يورانيوم

Pr
↑
Pa
↓
(Uqu)

الجدول الدوري

صفات عامة

الإسم, الرقم, الرمز

بروتكتينيوم, Pa, 91

سلاسل كيميائية

أكتينيدات

المجموعة, الدورة, المستوى الفرعي

f, 7, n/a

المظهر

لمعان فضي معدني براق

كتلة ذرية

231.03588(2) g/mol

شكل إلكتروني

[Rn] 5f² 6d¹ 7s²

عدد الإلكترونات لكل مستوى

2, 8, 18, 32, 20, 9, 2

خواص فيزيائية

الحالة

صلب

كثافة عندح.غ.

15.37 ج/سم³

نقطة الإنصهار

1841 ك
1568 م °
2854 ف °

نقطة الغليان

? 4300 ك
? 4027 م °
? ف °

حرارة الإنصهار

kJ/mol 12.34

حرارة التبخر

kJ/mol 481

الخواص الذرية

البنية البللورية

معيني

حالة التأكسد

5
( أكسيد قاعدي ضعيف)

سالبية كهربية

1.5 (مقياس باولنج)

طاقة التأين

الأولي: 568 kJ/mol

نصف قطر ذري

180 pm

متفرقة

الترتيب المغناطيسي

no data

توصيل كهربائي

(0 °م) 177 nΩ·م

توصيل حراري

(300 K ك ) 47
(W/(m·K)

رقم الإنضمام

7440-13-3

النظائر المهمة

الموضوعة الرئيسية: نظائر الپروتكتنيوم
نظ	ت.ط.	عمر النصف	طر.إ.	طا.إ.MeV	ن.إ.
²³⁰Pa	syn	17.4 d	ε	1.310	²³⁰Th
²³⁰Pa	syn	17.4 d		0.563	²³⁰U
²³¹Pa	syn	32760 y	α	5.149	²²⁷Ac
²³³Pa	syn	26.967 d		0.571	²³³U

المراجع

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 انه موصل فائق في درجات الحرارة الأقل من 1.4 K.

الإستخدامات

نظرا لندرته الشديدة, وإشعاعيته العالية, وسميته فإنه لا توجد إستخدامات 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 الاخرين أنه لا يوجد تفاعل متسلسل في البروتكتينيوم-231.

البروتكتينيوم تاريخيا

البروتكتينيوم تم إكتشافه 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 الإسم بريفيوم (تعنى حدثة بريفس باللاتينية القصير أوالمختصر), وتم تغييير الإسم 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 بإكتشاف 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 أى 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 إكتشاف 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 إستقرارا 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.