protactinium

Protactinium, radioaktivt, metallisk grunnstoff som tilhører actinidene (actinoidene) i grunnstoffenes periodesystem. Det er sølvhvitt og oksideres langsomt i luft ved vanlig temperatur. Protactinium opptrer i forbindelser i oksidasjonstrinn +III, +IV og +V; +V er mest stabilt. Man kjenner radioaktive isotoper av grunnstoffet med nukleontall mellom 212 og 240. ²³¹Pa er den lengstlevende og vanligste isotopen, og utvinnes fra brukte brenselelementer i uranreaktorer.

Proactinium utgjør ca. 9·10^–11 % av jordskorpen og er et av de mest sjeldne grunnstoffene. Det forekommer i uranmalm i mengder på 100–300 mg per tonn malm.

Metallet kan fremstilles ved omdanning av Pa₂O₅ til pentajodid, som så spaltes i høyvakuum på en varm wolframtråd eller ved å redusere tetrahalogenider med bariumdamp ved 1400 °C. Pa₂O₅ har svakt sure egenskaper.

Den først oppdagede isotop av grunnstoffet var ^234mPa påvist av K. Fajans og O. Göhring i 1913 som et kortlevende medlem av uranserien (4n+2-serien) med halveringstid 1,17 min. De gav det navnet brevium (av lat. 'kort'). Fem år senere identifiserte O. Hahn og L. Meitner, og omtrent samtidig F. Soddy og J. H. 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 A. von Grosse 2 mg av oksidet Pa₂O₅, i 1934 metallisk Pa. I 1959 - 1961 ble det i England utvunnet 125 g ²³¹Pa fra 60 tonn brukt reaktorbrensel

Stor forsiktighet må vises ved håndtering av ²³¹Pa pga. α-strålingen. ²³³Pa, som fås ved nøytronbestråling av ²³²Th, er β-aktiv (halveringstid 26,975 døgn) og til tracerbruk kan denne håndteres enklere.

Årlig inntaksgrense,henholdsvis innhaleringsgrense er 7 kBq og 70 Bq for ²³¹Pa, og tilsvarende for ²³³Pa er 40 MBq og 30 MBq