PA-Element oder Protactinium Fakten

Protactinium ist ein radioaktives Element, das 1871 von Mendeleev vorhergesagt wurde, obwohl es erst 1917 entdeckt oder erst 1934 isoliert wurde. Das Element hat die Ordnungszahl 91 und das Elementsymbol Pa. Wie die meisten Elemente im Periodensystem ist Protactinium silberfarben Metall. Der Umgang mit dem Metall ist jedoch gefährlich, da es und seine Verbindungen sowohl giftig als auch radioaktiv sind. Hier sind nützliche und interessante Fakten zu Pa-Elementen:

Name: Protactinium (früher Brevium und dann Protoactinium, aber die IUPAC verkürzte den Namen 1949 zu Protactinium, um die Aussprache des Elementnamens zu erleichtern)

Ordnungszahl: 91

Symbol: Pa

Atomares Gewicht: 231.03588

Entdeckung: Fajans & Gohring 1913; Fredrich Soddy, John Cranston, Otto Hahn, Lise Meitner 1917 (England / Frankreich). Dmitri Mendeleev sagte das Vorhandensein eines Elements zwischen Thorium und Uran im Periodensystem voraus. Die Actinidengruppe war zu diesem Zeitpunkt jedoch nicht bekannt. William Crookes isolierte 1900 Protactinium aus Uran, konnte es jedoch nicht charakterisieren und erhält keine Anerkennung für seine Entdeckung. Protactinium wurde erst 1934 von Aristid von Grosse als reines Element isoliert.

Elektronenkonfiguration: [Rn] 7s² 5f² 6d¹

Wortherkunft: griechisch protos, bedeutet "zuerst". Fajans und Gohring nannten das Element Brevium 1913, weil das von ihnen entdeckte Isotop Pa-234 nur von kurzer Dauer war. Bei der Identifizierung von Pa-231 durch Hahn und Meitner im Jahr 1918 wurde der Name Protoactinium übernommen, da angenommen wurde, dass dieser Name besser mit den Merkmalen des am häufigsten vorkommenden Isotops (Protactinium bildet Actinium, wenn es radioaktiv zerfällt) übereinstimmt. 1949 wurde der Name Protoactinium zu Protactinium abgekürzt.

Isotope: Protactinium hat 13 Isotope. Das häufigste Isotop ist Pa-231 mit einer Halbwertszeit von 32.500 Jahren. Das erste Isotop, das entdeckt wurde, war Pa-234, das auch als UX2 bezeichnet wurde. Pa-234 ist ein kurzlebiges Mitglied der natürlich vorkommenden U-238-Zerfallsreihe. Das längerlebige Isotop Pa-231 wurde 1918 von Hahn und Meitner identifiziert.

Eigenschaften: Das Atomgewicht von Protactinium beträgt 231,0359, sein Schmelzpunkt liegt bei < 1600°C, specific gravity has been calculated to be 15.37, with a valence of 4 or 5. Protactinium has a bright metallic luster which is retained for a while in air. The element is superconductive below 1.4K. Several protactinium compounds are known, some of which are colored. Protactinium is an alpha emitter (5.0 MeV) and is a radiological hazard which requires special handling. Protactinium is one of the rarest and most expensive naturally occurring elements.

Quellen: Das Element kommt in Pechblende in einem Umfang von etwa 1 Teil Pa-231 bis 10 Millionen Teilen Erz vor. Im Allgemeinen kommt Pa nur in einer Konzentration von wenigen Teilen pro Billion in der Erdkruste vor. Ursprünglich aus Uranerzen isoliert, wird Protactinium heute als Spaltzwischenprodukt in Thorium-Hochtemperatur-Kernreaktoren hergestellt.

Weitere interessante Fakten zu Protactinium

• In Lösung verbindet sich die Oxidationsstufe +5 schnell mit Hydroxidionen, um (radioaktive) Hydroxyoxidfeststoffe zu bilden, die an der Oberfläche des Behälters haften.
• Protactinium hat keine stabilen Isotope.
• Die Handhabung von Protactinium ähnelt aufgrund seiner starken Radioaktivität der von Plutonium.
• Selbst wenn es nicht radioaktiv wäre, würde Protactinium ein Gesundheitsrisiko darstellen, da das Element auch ein giftiges Metall ist.
• Die größte Menge an Protactinium, die bisher gewonnen wurde, betrug 125 Gramm, die die Great Britain Atomic Energy Authority aus 60 Tonnen Atommüll gewonnen hat.
• Obwohl Protactinium abgesehen von Forschungszwecken nur wenige Verwendungen hat, kann es mit dem Isotop Thorium-230 kombiniert werden, um marine Sedimente zu datieren.
• Die geschätzten Kosten für ein Gramm Protactinium betragen ungefähr 280 USD.

Elementklassifizierung: Radioaktive Seltene Erden (Actinide)

Dichte (g / cm³): 15,37

Schmelzpunkt (K): 2113

Siedepunkt (K): 4300