Протактиний
ПРОТАКТИНИЙ, Pa (Protaktinium) (от греч. protos — первый и Актиний * а. protactinium; н. Protaktinium; ф. protactinium; и. protactinio), — радиоактивный химический элемент III группы периодической системы Менделеева, атомный номер 91, атомная масса 231,0359; относится к актиноидам. В природе существует 2 изотопа 231Pa (ТЅ 3,25•104 лет) и 234Pa (2 изомера, ТЅ 6,75 ч и 1,18 мин). Известно также 20 искусственных изотопов протактиния с массовыми числами от 216 до 238.
Открыт в 1918 одновременно немецким учёными О. Ганом и Л. Майтнер и английскими учёными Ф. Содди и Дж. Кранстоном. Назван протактинием, поскольку в ряду распада урана находится перед актинием.
Светло-серый металл с тетрагональной (ниже 1170°С) и кубической (выше 1170°С) кристаллической решёткой. Плотность 15 370 кг/м3, t плавления около 1570°С., t кипения 4500°С. Теплоёмкость Cp0 27,6 Дж/(моль • К). Температурный коэффициент линейного расширения 11,2 • 10-6 • К-1. Ниже температуры 2 К протактиний становится сверхпроводником. Для протактиния характерна степень окисления +5, реже +4. На воздухе протактиний покрывается оксидной плёнкой, при повышенных температурах взаимодействует с водородом (250-300°С), аммиаком (800°С), углеродом (1400°С).
Протактиний — один из самых малораспространённых на Земле элементов, его содержание в урановых рудах и минералах составляет 3•10-7% от присутствующего в них урана. Среднее содержание в земной коре 1•10-10% (по массе).
Из природного сырья протактиний выделяют с применением методов соосаждения, экстракции и ионообменной хроматографии. 231Pa может быть получен при переработке ядерного топлива реакторов с торий-урановым циклом, металлический протактиний — восстановлением тетрафторида протактиния барием при 1500°С. Высокотоксичен, допустимая концентрация 231Pa в воздухе и открытых водоёмах соответственно 5,6•10-7 и 12,2 Бк/л. Один из изотопов (231Pa) используется для определения возраста осадочных пород дна океана (ионий-протактиниевый метод) и скорости осадконакопления.
