Протактиний

Протакти́ний (protactinium, ранее protoactinium) — химический элемент III группы таблицы Менделеева, принадлежащий к актиноидам; радиоактивный металл. Символ — Pa, атомный номер — 91. Плотный серебристо-серый актиноидный металл, который легко реагирует с кислородом, водяным паром и неорганическими кислотами. Он образует различные химические соединения, в которых протактиний обычно присутствует в степени окисления +5, но он также может принимать +4 и даже +3 или +2 состояния. Концентрации протактиния в земной коре обычно составляют несколько частиц на триллион, но в некоторых месторождениях уранинитной руды концентрация может достигать нескольких частиц на миллион. Из-за его дефицита, высокой радиоактивности и высокой токсичности в настоящее время нет применения для использования протактиния вне научных исследований, и для этой цели протактиний в основном извлекается из отработавшего ядерного топлива.

Протактиний был впервые идентифицирован в 1913 году Казимиром Фаянсом и Освальдом Гельмутом Гёрингом и назван «бревием» из-за короткого периода полураспада определённого изученного изотопа, то есть протактиния-234 (234Pa). Более стабильный изотоп протактиния (231Pa) был обнаружен в 1917/18 годах Отто Ганом и Лизой Мейтнер. Они выбрали название «прото-актиний» (proto-actinium), но в 1949 году IUPAC окончательно назвал его «протактинием» и подтвердил, что Ган и Мейтнер были первооткрывателями. Новое название означало «(ядерный) предшественник актиния» и отразил, что актиний является продуктом радиоактивного распада протактиния. Джону Арнольду Крэнстону (работавщему с Фредериком Содди и Адой Хитчинс) также приписывают открытие самого стабильного изотопа в 1915 году, но он отложил своё объявление из-за вызова на службу во время Первой мировой войны.

Самый долгоживущий и наиболее распространенный (почти 100 %) изотоп протактиния, встречающийся в природе, протактиний-231, имеет период полураспада 32 760 лет и является продуктом распада урана-235. Гораздо меньшие следовые количества короткоживущего протактиния-234 и его ядерного изомера протактиния-234m встречаются в цепи распада урана-238. Протактиний-233 является результатом распада тория-233 как части цепи событий, используемых для производства урана-233 путем нейтронного облучения тория-232. Он является нежелательным промежуточным продуктом в ядерных реакторах на основе тория и поэтому удаляется из активной зоны реактора во время процесса разведения. Анализ относительных концентраций различных изотопов урана, тория и протактиния в воде и минералах используется в радиоизотопном датировании отложений, возраст которых составляет до 175 000 лет, и при моделировании различных геологических процессов.

Источник: Википедия