Protactinium er et radioaktivt grunnstoff som har atomsymbol Pa og atomnummer 91. Det er et sølvhvitt metall, og ved vanlig temperatur oksideres det langsomt i luft. Protactinium tilhører actinoidene og står under praseodym i periodesystemet.
Protactinium utgjør ca. 9·10–11 prosent av jordskorpen og er et av de mest sjeldne grunnstoffene. Det forekommer i uranmalm i mengder på 100–300 mg per tonn malm.
Protactiniummetall kan fremstilles ved omdanning av forbindelsen Pa2O5 til pentajodid, som så spaltes i høyvakuum på en varm wolframtråd, eller ved å redusere tetrahalogenider med bariumdamp ved 1400 °C. Forbindelsen med kjemisk formel Pa2O5 har svakt sure egenskaper.
Protactinium opptrer i forbindelser i oksidasjonstrinn +III, +IV og +V, der +V er mest stabilt.
Man kjenner radioaktive isotoper av grunnstoffet med nukleontall mellom 212 og 240. 231Pa er den lengstlevende og vanligste isotopen, og den utvinnes fra brukte brenselelementer i uranreaktorer.
Den første oppdagede isotopen av protactinium var 234Pa. Den ble påvist av Kasimir Fajans og Oswald H. Göhring i 1913 som et kortlevende medlem av uranserien ((4n+2)-serien) med halveringstid på 1,17 minutter. De gav grunnstoffet navnet brevium (av latin 'kort').
Fem år senere identifiserte Otto Hahn og Lise Meitner, og omtrent samtidig Frederick Soddy og John Arnold Cranston, den langtlevende isotopen 231Pa (halveringstid 3,276·104 år) i bekblende. Den er et ledd i actiniumserien og dannes ved at 235U desintegrerer ved α-stråling til 231Th, som ved β-stråling omdannes til 231Pa. Denne desintegrerer videre ved α-stråling til 227Ac. Hahn og Meitner gav grunnstoffet navnet protoactinium, som senere ble endret til protactinium.
I 1927 fremstilte den tyske kjernekjemikeren Aristid von Grosse 2 milligram av oksidet Pa2O5, og i 1934 metallisk Pa. I 1959–1961 ble det i England utvunnet 125 g 231Pa fra 60 tonn brukt reaktorbrensel.
Man må vise stor forsiktighet ved håndtering av 231Pa på grunn av den farlige alfastrålingen. 233Pa, som fås ved nøytronbestråling av 232Th, er β-aktiv (halveringstid 26,975 døgn), og til tracerbruk kan denne håndteres enklere.
Årlig inntaksgrense og inhaleringsgrense er henholdsvis 7 kBq, og 70 Bq for 231Pa. Tilsvarende for isotopen 233Pa er 40 MBq og 30 MBq.
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.