2. Соединения протактиния

Пятиокись протактиния, Ра2О5. Широко используется в аналитической химии этого элемента в качестве устойчивой весовой формы. Ра2О5 получают при нагревании на воздухе гидроокиси протактиния при 500 ͦ С или оксалата при 600-800 ͦ С. А также при прокаливании двуокиси протактиния в токе кислорода при 1100 ͦ С. Нагреванием Ра2О5 в вакууме, а также восстановлением пятиокиси водородом были получены низшие оксиды протактиния.

Двуокись протактиния РаО2. Была получена при восстановлении РаСl5 порошком металлического цинка, а также при действии водорода на РаО2 , при температуре 1550 ͦ С. РаО2 легко окисляется на воздухе при температуре выше 180 ͦ С.

Пентафторид протактиния РаF5. Получен взаимодействием РаF4 с фтором при 700 ͦ С. Вычесленная теплота образования пентафторида протактиния составляет 500 ккал/моль.

PaО2+4HF= PaF4+2H2О

Оксифторид протактиния Ра2ОF8. Образуется при нагревании РаF5·Н2О при 160 ͦ С, а также при действии F2 или смеси HF и O2 на Ра2О5.

Пентахлорид протактиния РаСl5. Образуется при действии на Ра2О5 фосгена при 550 ͦ С или смеси хлора и четыреххлористого углерода при 300-400 ͦ С. Получали РаСl5 также действием хлора и ССl4 на Ра2О5 и С при температуре 525 ͦ С. Недавно РаСl5 был получен обработкой свежеосажденной гидроокиси протактиния тионилхлоридом при комнатной температуре.

2РаС15 + Н2 = 2РаС14 + 2НС1

Бромиды, иодиды. Были получены при действии на металлический протактиний, пятиокись и пентахлорид протактиния бромирующих. При взаемодействии Ра2О5 c AlBr3 получен красно-желтый пентабромид протактиния РаBr5. Пары бромидов реагируют с смесью Ра2О5 и С при температуре 600-700 ͦ С с образованием двух бромидов, которые могут быть разделены возгонкой на РаBr5 и РаОBr3.

Оксисульфид протактиния. При действии смеси H2S и CS2 на РаСl5 при 900 ͦ С или на Ра2О5 при 1200 ͦ С получен желтый нелетучий Ра0,95ОS

Карбид протактиния. Восстановлением РаF4 металлическим барием в графитовом тигле при 1400 ͦ С получен продукт с предполагаемым составом РаС.

Нитрид протактиния. При действии газообразного NH3 на РаСl5 или РаСl4 при 800 ͦ С и давлении 540 мм РТ. ст. получено желтое вещество предполагаемого состава РаN2 , нелетучее при 800 ͦ С.

Гидрид протактиния. Металлический протактиний реагирует с водородом при 250-300 ͦ С, образуя черный гидрид РаН3.

2. Ядерные свойства

Изотопы

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

228 22 час. α (2%)

229 1,4 дня α (0,25%),

230 17 дней β− (10%), α (0,003%),

231 32480±260 лет α

232 1,31 дня β−

233 27,4 дня β−

234 (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. β−

В настоящее время известно 14 изотопов протактиния. Из них только и встречаются в природе, остальные получены искусственным путем.

Протактиний-231 – единственный природный изотоп доступный в весовых количествах. Он образуется в результате распада :

→ → →

Протактиний -233 – наиболее важный искусственный изотоп, получающийся при облучении тория нейтронами по схеме:

→ →

Протактиний-234 - второй природный изотоп элемента, полученный из -короткоживущего β-излучателя, образующегося при распаде долгоживущего изотопа урана - . Протактиний-234 существует в двух изомерных формах UX2 и UZ.