12

Протактиний (Pa): Подробный Обзор

Протактиний (Pa) — это радиоактивный химический элемент, относящийся к

актиноидам. В периодической таблице он находится в 3-й группе седьмого периода.

Основные Характеристики

•Атомный номер: 91

•Атомная масса: 231,0359

•Внешний вид: Светло-серый металл.

•Степени окисления: В соединениях может проявлять степени окисления от +3 до

+5.

Открытие и Распространенность

Протактиний был открыт в 1918 году независимо двумя группами ученых: немецкими физиками и радиохимиками Отто Г аном и Лизе Майтнер, а также (одновременно) английскими учеными Фредериком Содди и Джоном Кранстоном. Они обнаружили его в процессе переработки урановых руд.

Интересный факт: Дмитрий Менделеев предсказал существование этого элемента задолго до его фактического открытия, что является одним из немногих подобных случаев в истории химии.

Содержание протактиния в земной коре крайне низкое — всего около 1*10-10%.

Физические и Химические Свойства

Протактиний существует в двух кристаллических модификациях:

•Низкотемпературная тетрагональная форма: Устойчива при температурах до

1170°C.

•Высокотемпературная кубическая объемноцентрированная форма.

Другие физические свойства:

•Плотность (при 20°C): 15,37 г/см3.

•Температура плавления (Шл): 1575±20°C.

•Сверхпроводимость: Протактиний обладает сверхпроводимостью при температуре ниже 2 К.

•Твердость: По твердости близок к урану.

При контакте с воздухом протактиний покрывается оксидной пленкой.

Число изученных соединений протактиния невелико, среди них:

•Пяти- и двуокись

•Пента- и тетрагалогениды, оксигалогениды

•Фторопротактинаты

•Сульфопротактинаты

Оксалаты

Карбид Нитрид и другие.

В водных растворах пятивалентный протактиний склонен к комплексообразованию,

гидролизу и полимеризации.

Изотопы и Токсичность

Из 15 известных радиоактивных изотопов протактиния, в природе встречаются только изотопы 231Pa и 234Pa. Остальные были получены искусственно.

Наиболее долгоживущим изотопом является 231Pa с периодом полураспада 32 480 лет.

Изотоп 231Pa очень токсичен. Его предельно допустимая концентрация в воздухе составляет всего 4*10-8 мг/м3. Это требует строгих мер безопасности при работе с ним.

Получение и Применение

Работы с весовыми количествами изотопа 231Pa проводятся в герметических боксах, оснащенных специальной фильтрационной системой для предотвращения распространения радиоактивных частиц.

Протактиний получают преимущественно из отходов эфирной очистки урановых концентратов. Методы его выделения включают различные комбинации осадительных, экстракционных и ионообменных операций, которые адаптируются под состав конкретного сырьевого материала.

Из-за высокой радиоактивности и сложности получения, применение протактиния ограничено и в основном сводится к научным исследованиям, в частности, в области геологии для радиометрического датирования морских осадков и других геологических

образцов. https://znaesh-kak.com/x/r/protaktinii