| |||||
Внешний вид простого вещества | |||||
---|---|---|---|---|---|
Свойства атома | |||||
Название, символ, номер | Протакти́ний / Protactinium (Pa), 91 | ||||
Атомная масса (молярная масса) |
231,03588(2)[1] а. е. м. (г/моль) | ||||
Электронная конфигурация | [Rn] 5f2 6d1 7s2 | ||||
Радиус атома | 161 пм | ||||
Химические свойства | |||||
Радиус иона | (+5e) 89 (+3e) 113 пм | ||||
Электроотрицательность | 1,5 (шкала Полинга) | ||||
Электродный потенциал |
Th←Th4+ −1,83В Th←Th2+ 0,7В |
||||
Степени окисления | 5, 4 | ||||
Энергия ионизации (первый электрон) |
568 (5,89) кДж/моль (эВ) | ||||
Термодинамические свойства простого вещества | |||||
Плотность (при н. у.) | 15,37 г/см³ | ||||
Температура плавления | 2113 (1840*С) | ||||
Температура кипения | 4300 K | ||||
Уд. теплота плавления | 16,7 кДж/моль | ||||
Уд. теплота испарения | 481,2 кДж/моль | ||||
Молярная теплоёмкость | 27,7[2] Дж/(K·моль) | ||||
Молярный объём | 15,0 (22 кг 602 г) см³/моль | ||||
Кристаллическая решётка простого вещества | |||||
Структура решётки | тетрагональная | ||||
Параметры решётки | a=3,925 c=3,238[3] | ||||
Отношение c/a | 0,82 | ||||
Номер CAS | 7440-13-3 |
91 | Протактиний |
231,0359 | |
5f26d17s2 |
Протакти́ний — элемент III группы таблицы Менделеева, принадлежащий к актиноидам; радиоактивный металл.
В 1913 г. Казимир Фаянс и Освальд Гельмут Гёринг открыли в продуктах распада урана изотоп UX2 (234Pa) с периодом полураспада около 1 мин., названный из-за короткого времени жизни «бревий» (от лат. brevis — «короткий» или «краткий»). Затем Блек, Ган и Мейтнер обнаружили сходство свойств UX2 с танталом.
В 1918 г. Ган и Мейтнер в урановой смолке и, независимо от них Содди и Кренстон, открыли долгоживущий изотоп протактиния, названного так потому, что он являлся предшественником актиния.
Протактиний входит в состав урановых руд, которые находятся на территории США, Швеции, Конго, Испании, Чехии, ЮАР, России, Канады, Марокко.
Так как протактиний служит родоначальником актиния (при α-распаде 231Pa образуется 227Ac), ему было присвоено современное название.
Протактиний — светло-серый металл, по твёрдости приближающийся к урану. При температуре 2 К обладает сверхпроводимостью.
Металлический протактиний кристаллизуется в тетрагональной сингонии. При 1170 °С существует объёмно-центрированная кубическая модификация.
Протактиний на воздухе обычно покрывается тонкой плёнкой монооксида. Легко реагирует с водородом при 250—300 °С, образуя гидрид PaH3. С иодом образует летучие иодиды сложного состава.
Радиоактивные свойства некоторых изотопов протактиния:
Массовое число | Период полураспада | Тип распада |
---|---|---|
224 | 0,6 с | α |
225 | 2,0 с | α |
226 | 1,8 с | α |
227 | 38,3 мин. | α (15%), электронный захват (85%) |
228 | 22 час. | α (2%), электронный захват (98%) |
229 | 1,4 дня | α (0,25%), электронный захват (99%) |
230 | 17 дней | β− (10%), электронный захват (90%), α (0,003%), β+ (0,03%) |
231 | 32480±260 лет | α |
232 | 1,31 дня | β− |
233 | 27,4 дня | β− |
234М (UX2) | 1,18 мин. | β− |
234 (UZ) | 6,7 час. | β− |
235 | 23,7 мин. | β− |
236 | 12,5 мин. | β− |
237 | 10,5 мин (?)/39 мин. | β− |
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) → 231Pa
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—1500 °С.
ПДК для 231Pa в воздухе рабочих помещений 5,6⋅10−4 Бк/м³[5]. 231Pa в организме человека склонен накапливаться в почках и костях.
Протактиний и его соединения как и все альфа-излучатели со сравнительно коротким периодом полураспада чрезвычайно радиоактивны и радиотоксичны. При одинаковой концентрации содержащийся в воздухе протактиний-231 в 250 миллионов раз токсичнее синильной кислоты[6].
Максимальное безопасное количество протактиния при попадании в организм человека составляет 0,03 мккюри, что соответствует 0,5 мкг[6].
Протактиний на Викискладе |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .