«Протактиний»

(лат. Protactinium)

Pa, радиоактивный химический элемент, атомный номер 91, относится к актиноидам (См. Актиноиды). Первый изотоп П. (точнее, ядерный изомер) — короткоживущий ^234mPa (период полураспада T_1/2= 1,18 мин) был обнаружен в 1913 К. Фаянсом и немецким физиком О. Герингом в радиоактивном ряду (См. Радиоактивные ряды) урана — радия. В 1918 О. Ган совместно с Л. Майтнер и независимо от них Ф. Содди и английский химик Дж. Кранстон получили и долгоживущий изотоп ²³¹Pa (T_1/2 = 32 400 лет), относящийся к радиоактивному ряду актиноурана. В этом ряду П. — предшественник актиния (изотоп ²²⁷Ас образуется при α-распаде ²³¹Pa), что и отражено в названии протактиний (от греч. protos — первый). Известны изотопы П. с массовыми числами 224—237 и ядерный изомер ^234m Pa. Из них наиболее устойчив ²³¹Pa с массой 231,0359. В природе как члены естественных радиоактивных рядов встречаются ²³¹Pa и ²³⁴Pa (специальное название последнего уран-зет, символ UZ), а также ^234m Pa (уран-икс-2, UX₂).

П. — один из самых малораспространённых элементов, на его долю приходится около 1․10^-10% массы земной коры.

О нахождении и миграции П. в биосфере (См. Биосфера) известно очень мало. В морской воде концентрация ²³⁴Pa составляет около 1․10^-19 г/л, в грунтах его значительно больше. Искусственный ²³³Pa интенсивно аккумулируется растениями и животными: его коэффициент накопления (т. е. отношение концентрации П. в организме к его концентрации во внешней среде) составляет у планктонной водоросли Coscinodiscus janischii 1 000 000, у донной Ulva rigida — 2000, у крабов и мидий (жабры) — 3000.

П. — блестящий светло-серый металл; существует в 2 модификациях: низкотемпературной тетрагональной, устойчивой до 1170 °С, и высокотемпературной кубической объёмноцентрированной с t_пл 1560 °С, t_kип 4280 °С (ориентировочно). Плотность металла 15,4 г/см³. Ниже 2 К становится сверхпроводником. Поверхность металла обычно покрыта плёнкой окисла PaO.

Конфигурация внешних электронов атома 5f² 6d¹7s². В соединениях П. проявляет степени окисления от +2 до +5 (наиболее типичны +5 и в меньшей мере +4). В степени окисления +5 атомы П. не содержат 5f-электронов и по своему поведению похожи не на актиноиды, а на Ниобий и Тантал. В зависимости от условий окисления могут быть получены окислы PaO₂, Pa₆O₁₄, Pa₂O₅, а также три фазы переменного состава. Окисел Pa₂O₅ можно сплавить с кислым сульфатом калия (проявляет основные свойства) и с окислами щелочных и щёлочноземельных элементов (кислотные свойства Pa₂O₅). Известны галогениды и оксигалогениды П., карбид PaC, гидрид PaH₃ и др. В водных растворах ионы, содержащие Pa (V) или Pa (IV), склонны к гидролизу и полимеризации, их поведение часто невоспроизводимо, что очень затрудняет изучение элемента. Большой интерес к П. связан с возможным использованием тория для получения атомной энергии (при поглощении ядрами тория ²³²Th нейтронов образуется изотоп ²³³Th, который быстро распадается, давая β-радиоактивный ²³³Pa).

Лит.: Пальшин Е. С., Мясоедов Б. Ф., Давыдов А. В., Аналитическая химия протактиния, М., 1968; Формы элементов и радионуклидов в морской воде. М., 1974; Radioactivity in the marine environment, Wash., 1971.

С. С. Бердоносов.

1. протакти́ний;
2. протакти́нии;
3. протакти́ния;
4. протакти́ниев;
5. протакти́нию;
6. протакти́ниям;
7. протакти́ний;
8. протакти́нии;
9. протакти́нием;
10. протакти́ниями;
11. протакти́нии;
12. протакти́ниях.

м.

Радиоактивный элемент, блестящий светло-серый металл.

ПРОТАКТИНИЙ (лат. Protactinium) - Pa, химический элемент III группы Периодической системы элементов Менделеева, атомный номер 91, атомная масса 231,0359, относится к актиноидам. Радиоактивен; наиболее устойчивый изотоп 231Pa (период полураспада 32 500 лет). Название от греч. protos - первый и актиний (изотоп 227Ac образуется при a-распаде 231Pa). Светло-серый металл, плотность 15,37 г/см³

ПРОТАКТИНИЙ (Protactinium), Pa, радиоактивный химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 91, атомная масса 231,0359; относится к актиноидам; металл. Протактиний открыт О. Ганом и Л. Майтнер (Германия) и Ф. Содди и Дж. Кранстоном (Великобритания) в 1918.

муж.;
хим. protactiniumprotactinium

protactinium

ПРОТАКТИНИЙ (символ Ра), редкий, радиоактивный химический элемент, МЕТАЛЛ, относится к АКТИНОИДАМ. Протактиний был впервые идентифицирован в 1913 г. Его главной рудой является УРАНИНИТ. Свойства: атомный номер 91, атомная масса 231,0359; плотность 15,4; температура плавления 1200 °С; температура кипения 4000 °С; наиболее устойчивый изотоп ²³¹Ра (период полураспада 3,25104 лет).

(от греч. protos -первый и актиний; лат. Protactinium) Pa, радиоактивный хим. элемент III гр. периодич. системы, ат. н. 91, ат. м. 231,0359; относится к актиноидам. Стабильных изотопов не имеет. Известно 20 изотопов с мае. ч. 216-218, 222-238. Наиб. долгоживущий изотоп-²³¹ Ра (Т _1/23,28

ПРОТАКТИ́НИЙ -я; м. Радиоактивный химический элемент (Ра), блестящий светло-серый металл.

* * *

(лат. Protactinium), химический элемент III группы периодической системы, относится к актиноидам. Радиоактивен; наиболее устойчивый изотоп ²³¹Ра (период полураспада 32 500 лет). Название от греческого prōtos — первый и актиний (изотоп ²²⁷Ас образуется при α-распаде ²³¹Pa). Светло-серый металл, плотность 15,37 г/см³, t_пл около 1570°C. Добывают из урановой руды.

* * *

ПРОТАКТИ́НИЙ (лат. Protactinium, от греч. «протос» — первый и актиний(см. АКТИНИЙ)), Pа (читается «протактиний»), радиоактивный химический элемент, атомный номер 91. Стабильных нуклидов не имеет. Относится к актиноидам.(см. АКТИНОИДЫ) Расположен в группе IIIB в седьмом периоде периодической системы. Электронная конфигурация трех внешних слоев атома 5s²p⁶d¹⁰f²6s²p⁶d ¹ 7 s 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(см. НИОБИЙ) и тантал.(см. ТАНТАЛ (химический элемент)) 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(см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,14.

История открытия

В 1913 году немецкие радиохимики К. Фаянс и О. Геринг обнаружили новый элемент, который назвали «бревием», символ UX_2.. Им оказался короткоживущий радионуклид 91-го элемента, ^234mPa. При радиоактивном распаде ^234mPa испускает b-частицу, с периодом полураспада Т_1/2 = 1,17 мин.

В 1917 немецкий радиохимик О. Ган(см. ГАН Отто) и австрийский химик Л. Мейтнер(см. МАЙТНЕР Лизе) и независимо от них англичане Ф. Содди(см. СОДДИ Фредерик) и Дж. Кранстон из отходов переработки урановой руды выделили долгоживущий a-радиоактивный нуклид 91 го элемента протактиний-231(Т_1/2 = 3,28·10⁴лет), постоянно образующийся в урановой руде. Так как протактиний служит родоначальником актиния(см. АКТИНИЙ) (при a-распаде протактиния-231 образуется актиний-227), ему было присвоено современное название. В 1927 были выделены первые 2 мг чистого соединения протактиния — оксида Ра₂О₅. В 1960 английские радиохимики выделили из отходов переработки урана 130 г радионуклида ²³¹Ра.

Нахождение в природе

Содержание в земной коре 1·10^-10 % по массе. Радионуклиды протактиния входят в состав естественных радиоактивных рядов урана-235 и урана-238 (ядерные изомеры ²³⁴Ра, Т_1/2 = 6,7 часа и менее устойчивый ^234mPa). В 1 т урана в урановых около 0,3 г протактиния-231.

Получение

К 1988 в мире из урановых руд было выделено около 150 г протактиния. Затрудняет использование хроматографии(см. ХРОМАТОГРАФИЯ) и экстракции(см. ЭКСТРАКЦИЯ ЖИДКОСТНАЯ) для выделения протактиния то, что его соединения склонны к гидролизу и образованию коллоидных(см. КОЛЛОИДНЫЕ СИСТЕМЫ) частиц и мало растворимы в воде. В настоящее время искусственно получают b-радиоактивный ²³³Ра (Т_1/2 = 27,4 суток). Для этого используют облучение нейтронами тория-232. При этом сначала образуется торий-233, который очень быстро за счет b-распада превращается в ²³³Ра.

Физические и химические свойства

Протактиний — светло-серый металл. Металлический протактиний существует в двух модификациях. При температурах от комнатной и до 1170°C устойчив a-протактиний с тетрагональной решеткой, параметры а = 0,3925 нм и с = 0,3238 нм. При температурах от 1170°C и до температуры плавления (1572°C) существует b-протактиний с кубической гранецентрированной решеткой. Приготовить высший оксид протактиния Ра₂О₅можно нагреванием до 500°C гидроксида(см. ГИДРОКСИДЫ) Ра(ОН)₅, добавляя раствор аммиака(см. АММИАК) NH₃ к раствору соли протактиния (+5). Существует две модификации Pa₂O₅ — кубическая и орторомбическая. Из Ра₂О₅ получают пентагалогениды протактиния РаСl₅, РаBr₅ и РаI₅:

Ра₂О₅ + 5СОСl₂ = 2РаСl₅ + 5СО₂

Их свойства схожи со свойствами соответствующих пентагалогенидов ниобия(см. НИОБИЙ) и тантала(см. ТАНТАЛ (химический элемент)). Восстановлением Ра₂О₅ получают диоксид протактиния РаО₂. В области РаО₂ — РаО_2,5 существует непрерывный ряд твердых растворов. Получены такие соединения, как РаF₅, PaOCl₃, PaOBr₃, PaOS, PaN₂. В водных растворах стандартный электродный потенциал пары Ра(V)/Ра(IV) 0,1В, пары Ра(IV)/Ра(III) -1,8В, пары Ра(III)/Ра⁰ -1,6 В, пары РаО₂⁺/Ра(IV), пары РаО₂⁺/Ра⁰ -1,35 В. В растворах в присутствии сильных восстановителей присутствует ион Ра⁴⁺.

Применение

Протактиний-231 служит источником получения ²³²U, который используется в «атомных батарейках». Может использоваться как ядерное горючее.

Особенности экспериментальной работы

Протактиний-231 высоко токсичен. ПДК ²³¹Ра в открытых водоемах 12,2 Бк/л, в воздухе рабочих помещений 5,6·10^-4 Бк/м³.

Pa (Protaktinium) (от греч. protos - первый и Актиний * a.protactinium; н.Protaktinium; ф.protactinium; и.protactinio), - радиоактивный хим. элемент III группы периодич. системы Mенделеева, ат. н. 91, ат. м. 231,0359; относится к актиноидам. B природе существует 2 изотопа ²³¹Pa (T1/2 3,25·* 10⁴ лет) и ²³⁴Pa (2 изомера, T1/2 6,75 ч и 1,18 мин). Известно также 20 искусственных изотопов П. c массовыми числами от 216 до 238.

Oткрыт в 1918 одновременно нем. учёными O. Ганом и Л. Mайтнер и англ. учёными ф. Cодди и Дж. Kранстоном. Hазван П., поскольку в ряду распада урана находится перед актинием.

Cветло-серый металл c тетрагональной (ниже 1170°C) и кубической (выше 1170°C) кристаллич. решёткой. Плотность 15 370 кг/м³, tпл ок. 1570°C., tкип 4500°C. Tеплоёмкость Cp⁰ 27,6 Дж/(моль K). Tемпературный коэфф. линейного расширения 11,2 * 10^-6 K^-1. Heже темп-ры 2 K П. становится сверхпроводником. Для П. характерна степень окисления +5, реже +4. Ha воздухе П. покрывается оксидной плёнкой, при повышенных темп-pax взаимодействует c водородом (250-300°C), аммиаком (800°C), углеродом (1400°C).

П. - один из самых малораспространённых на Земле элементов, его содержание в урановых рудах и минералах составляет 3·* 10^-7% от присутствующего в них урана. Cp. содержание в земной коре 1·* 10^-10% (по массе).

Из природного сырья П. выделяют c применением методов соосаждения, экстракции и ионообменной хроматографии. ²³¹Pa может быть получен при переработке ядерного топлива реакторов c торий-урановым циклом, металлич. П. - восстановлением тетрафторида П. барием при 1500°C. Bысокотоксичен, допустимая концентрация ²³¹Pa в воздухе и открытых водоёмах соответственно 5,6·* 10^-7 и 12,2 Бк/л. Oдин из изотопов (²³¹Pa) используется для определения возраста осадочных пород дна океана (ионий-протактиниевый метод) и скорости осадконакопления.C. Ф. Kарпенко.

(от греч. pro'tos - первый и актиний) - хим. радиоактивный элемент из семейства акппмоидов, символ Ра (лат. Protactinium); ат. н. 91, ат. м. 231,0359. П. - блестящий светло-серый металл; плотн. 15 370 кг/м³, t_пл 1560 °С. Получают П. из отработанного ядерного топлива и из облучённого нейтронами тория. Изотоп ²³³Ра - промежуточный продукт при получении ²³⁸U из ¹¹⁸Тh в ториевом ядерном топливном цикле.

protactinium

* * *

protactinium, Pa

* * *

protactinium

м.

protattinio m, Pa

(лат. Protactinium), хим. элемент III гр. периодич. системы, относится к актиноидам. Радиоактивен; наиб. устойчивый нуклид ²³¹Ра (период полураспада 32500 лет). Назв. от греч. protos - первый и актиний (нуклид ²²⁷Ас образуется при а-распаде ²³¹Ра). Светло-серый металл, плотн. 15,37 г/см³, t_пл ок. 1570 °С. Добывают из урановой руды.