Содержание:

1. Введение

2. Общие сведенья элемента.

   1. История открытия

   2. Нахождение в природе

   3. Физические свойства

   4. Токсические свойства

3. Ядерно-химические свойства.

   1. Химические свойства.

      1. Металлический протактиний

      2. Соединения протактиния

   2. Ядерные свойства.

4. Получение актинида

5. Экстракция. Основные понятия.

6. Расчетная часть.

7. Вывод.

8. Список литературы.

1. Введение

Актино́иды (актини́ды) — семейство, состоящее из 14 радиоактивных химических элементов III группы 7-го периода периодической системы с атомными номерами 90—103.

Данная группа состоит из тория, протактиния, урана, нептуния, плутония, америция, кюрия, берклия, калифорния, эйнштейния, фермия, менделевия, нобелия и лоуренсия. Актиний часто для удобства сравнения рассматривается вместе с этими элементами, однако к актиноидам он не относится[1]. Термин «актиноиды» был предложен Виктором Гольдшмидтом в 1937 году[2].

Химия протактиния до последнего времени было мало разработана. Это объясняется специфическими свойствами данного элемента. С одной стороны, малая распространенность протактиния требует особых избирательных методов определения. С другой стороны, легкая гидролизуемость протактиния, сравнимая с гидролизуемостью его химических аналогов - ниобия и тантала, часто приводит к образованию смешанных полимерных соединений протактиния с некоторыми элементами, в результате чего он теряет свою химическую индивидуальность и становится трудноуправляемым.

Существуют источники протактиния реальные, но бесперспективные и перспективные, но еще нереальные. Отсюда должно быть ясно, почему протактиний до сих пор не нашел практического применения. Исключительная труднодоступность (радия в урановой руде больше, чем протактиния), недостаточная изученность, отсутствие (по сегодняшним критериям) каких-либо выдающихся свойств... И в довершение всего – токсичность, примерно в 250 миллионов раз превышающая токсичность синильной кислоты 

Целью данной курсовой работы является: изучить теоретические сведенья, основные ядерно-химические свойства данного актинида. Рассмотреть методы и технологию получения, а так же способы его выделения. Изучить метод экстракции и выполнить расчеты.

2. Общие сведения элемента

ПРОТАКТИ́НИЙ (лат. Protactinium, от греч. «протос» — первый и актиний). Pа - радиоактивный химический элемент. Расположен в группе IIIB в седьмом периоде периодической системы. Электронная конфигурация трех внешних слоев атома 5s²p⁶d¹⁰f²6s²p⁶d ¹7s ². Первый элемент в семействе актиноидов, в невозбужденном атоме которого имеются 5 f-электроны. В соединениях проявляет степени окисления +3, +4, +5 (валентности III, IV или V). В степенях окисления +3 и +4 ведет себя как актиноид. В степени окисления +5, (наиболее характерной), ведет себя как ниобий и тантал. Радиус нейтрального атома протактиния 0,163 нм, радиусы ионов Pа⁴⁺ 0,0944 нм, Pа⁵⁺0,090 нм. Энергия ионизации нейтрального атома 5,9 эВ. Электроотрицательность по Полингу 1,14.

Протактиний – чрезвычайно мало распространенный в природе радиоактивный элемент. В периодической системе он расположен между торием и танталом. В последнее время, согласно актинидной концепции, протактиний вместе с торием и двенадцатью другими следующими за ними элементами объединяют в одну группу с актинием.

Протактиний — один из немногих элементов, существование которых предсказано почти за полвека до его открытия... Он один из немногих элементов с двойственным химическим характером: в одних случаях, в одном валентном состоянии, он подобен элементам V группы ниобию и танталу, а в других — актиноидам. Протактиний — элемент, для которого пока не нашли практического применения.

Как член актинидного ряда протактиний привлекает внимание с чисто научной стороны. По своей природе и химическому поведению протактиний является одним из наиболее интересных тяжелых элементов.

Благодаря очень сильной склонности к гидролизу в растворах, протактиний часто теряет свои индивидуальные свойства при выделение из природных объектов, в которых содержание его составляет исключительно малую величину. Поэтому его нередко заслужено называют «трудноуправляемым» элементом. Из пяти с половиной тонн богатой богемской урановой смоляной руды можно получить полграмма относительно чистого протактиния.

В 1955 году на одном из английских урановых заводов (до того, как он перешел на другую технологию извлечения урана) скопилось около 60 т такого шлама, значительно более богатого протактинием, чем любая урановая руда. Но и этот протактиний был баснословно дорог: его себестоимость составляла примерно 3 тыс. долларов за грамм.