Objav: Kasimir Fajans a Oswald Helmuth Göhring (1913)
Izolácia: Aristid von Grosse (1934)
Pomenoval: Otto Hahn
Kľúčové vlastnosti
Atómová hmotnosť
231.036 u
Atómový polomer
180 pm
Hustota
15370 kg/m³
Elektronegativita
1.50
Ionizačná energia
568 kJ/mol
Elektrónová afinita
53.03 kJ/mol
História objavenia
Názov "protaktínium" navrhla Lise Meitner a znamená "(jadrový) prekurzor aktínia" alebo "pred aktíniom". Tento názov odráža skutočnosť, že aktínium (²²⁷Ac) vzniká alfa rozpadom stabilnejšieho izotopu protaktínia (²³¹Pa). Názov pochádza z gréckeho slova protos, znamenajúceho "prvý" alebo "pred". Medzinárodná únia čistej a aplikovanej chémie (IUPAC) potvrdila tento názov v roku 1949, čím nahradila pôvodný názov "brevium" (z latinského brevis - krátky), ktorý dali prvku jeho prví objavitelia krátko žijúceho izotopu.
Prvýkrát bol identifikovaný krátko žijúci izotop protaktínia (²³⁴ᵐPa, s polčasom rozpadu 1,16 minúty) v roku 1913 nemeckými chemikmi Kasimirom Fajansom a Oswaldom Helmuthom Göhringom počas ich štúdia rozpadových radov uránu-238. Oveľa stabilnejší izotop (²³¹Pa, s polčasom rozpadu 32 760 rokov) bol nezávisle objavený v rokoch 1917–1918 dvoma skupinami vedcov: rakúskou fyzičkou Lise Meitner v spolupráci s nemeckým chemikom Ottom Hahnom v Nemecku, a britskými vedcami Frederickom Soddym a Johnom Cranstonom vo Veľkej Británii.
Prvý, kto izoloval elementárne protaktínium, bol americký chemik Aristid von Grosse v roku 1934. Podarilo sa mu to z 0,1 mg oxidu protaktiničného (Pa₂O₅) dvoma rôznymi postupmi: buď ostreľovaním oxidu elektrónmi s vysokou energiou (35 keV) vo vákuu, alebo pomocou tzv. van Arkel-de Boerovho procesu. Tento proces zahŕňal chemickú premenu oxidu na halogenid (napríklad jodid, PaI₅) a jeho následnú redukciu vo vákuu na elektricky zohrievanom kovovom vlákne (2PaI₅ → 2Pa + 5I₂).
Elektrónová konfigurácia
Výskyt v prírode
Zlúčeniny a minerály
Protaktínium je extrémne vzácny a vysoko rádioaktívny s veľmi krátkym polčasom rozpadu. V prírode sa vyskytuje len v nepatrných stopových množstvách v uránových a tóriových rudách ako produkt ich rádioaktívneho rozpadu. Pre svoju nestabilitu a nízku koncentráciu netvorí žiadne vlastné minerály.
Základná charakteristika
- Prvý izotop objavili Kasimir Fajans a Oswald Helmuth Göhring v roku 1913; stabilnejší izotop objavili Lise Meitner s Ottom Hahnom a Frederick Soddy s Johnom Cranstonom (1917–1918). Kovové protaktínium izoloval Aristid von Grosse v roku 1934.
- Je to hustý, striebrosivý kov s jasným leskom.
- Patrí medzi aktinoidy.
- Je vysoko rádioaktívny a toxický. Na vzduchu pomerne rýchlo oxiduje.
- V prírode sa vyskytuje len v stopových množstvách v uránových rudách ako produkt rádioaktívneho rozpadu uránu.
- Získava sa v malých množstvách zvyčajne ako vedľajší produkt pri spracovaní vyhoretého jadrového paliva alebo z uránových rúd.
- Dominantný a najstabilnejší oxidačný stav je V (protaktiničný); známy je aj menej stabilný stav IV (protaktiničitý). Zlúčeniny ľahko hydrolyzujú.
- Vzhľadom na svoju vysokú rádioaktivitu, vzácnosť a náročnosť izolácie má veľmi obmedzené praktické využitie.
- Jeho význam spočíva takmer výlučne vo vedeckom výskume zameranom na štúdium chémie aktinoidov a rádioaktivity.
Známe zlúčeniny protaktínia link
Najstabilnejším oxidom je biely oxid protaktiničný (Pa₂O₅). Známy je aj čierny oxid protaktiničitý (PaO₂). Z halogenidov boli pripravené napríklad hnedočervený fluorid protaktiničitý (PaF₄) a žltý, prchavý chlorid protaktiničný (PaCl₅).
