Protactínio

iso	AN	Meia-vida	MD	Ed	PD
iso	AN	Meia-vida	MD	MeV	PD
²²⁹Pa	sintético	1,4 d	α	5,58	²²⁵Ac
²³⁰Pa	sintético	17,4 d	ε β⁻	1,310 1,310	²³⁰Th ²³⁰U
²³¹Pa	~100%	32760 a	α	5,149	²²⁷Ac
²³²Pa	sintético	1,31 d	β⁻	0,31	²³²U
²³³Pa	sintético	26,967 d	β⁻	0,571	²³³U
^234mPa	traços	1,17 min	β⁻ TI	2,29 0,0694	²³⁴U ²³⁴Pa
²³⁴Pa	traços	6,75 h	β⁻	0,23	²³⁴U

Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O protactínio é um elemento químico de símbolo Pa e de número atômico igual a 91 (91 prótons e 91 elétrons), com massa atómica aproximada de 231,0 u. À temperatura ambiente, o protactínio encontra-se no estado sólido. Não existe atualmente nenhum uso para o protactínio fora do âmbito da pesquisa científica básica. Foi identificado pela primeira vez em 1913 por Kasimir Fajans e O. H. Göhring.

Características principais

O protactínio é um elemento metálico prateado que pertence ao grupo dos actinídios, com lustre metálico brilhante que se conserva no ar por poucas horas. Torna-se um supercondutor em temperaturas abaixo de 1,4 K.

Aplicações

Devido a sua escassez, alta radioatividade e toxicidade, não existe atualmente nenhum uso para o protactínio fora do âmbito da pesquisa científica básica

História

O protactínio (do grego "protos", "primeiro") foi identificado pela primeira vez em 1913, quando Kasimir Fajans e O. H. Göhring encontraram o isótopo de curta duração 234m-Pa, com meia-vida de aproximadamente 1,17 minutos, durante seus estudos sobre a série de decaimento do U-238. Deram ao novo elemento o nome de "Brevium" (do latim "brevis", "breve"). O nome foi mudado para "Protoactinium" ("protoactínio") em 1918 quando dois grupos de cientistas (Otto Hahn e Lise Meitner, na Alemanha, e Frederick Soddy e John Cranston no Reino Unido), independentemente, descobriram o 231-Pa. Em 1949, o nome foi abreviado para "protactínio".

Em 1927, Aristid V. Grosse preparou 2 mg de Pa₂O₅, do qual o protactínio foi isolado. Em 1934, foi isolado pela primeira vez a partir de 0.1 mg de Pa₂O₅, primeiro convertendo o óxido em iodeto e, em seguida, decompondo o iodeto eletricamente com uso de um filamento aquecido em alto vácuo, conforme a reação:

2PaI₅ → 2Pa + 5I₂.

É possível recuperá-lo dos minerais de urânio por extração com solvente. O PaF₄ obtido é reduzido com bário.

Em 1961, no Reino Unido, produziu-se 125 gramas de protactínio 99,9% puro, processando 60 toneladas de minérios de urânio. Esta foi a única fonte de protactínio do mundo por muitos anos seguintes

Ocorrência

O protactínio é um produto da fissão do tório, plutônio e urânio. É o mais raro dos elementos de ocorrência natural.

O protactínio ocorre na pechblenda na proporção de 1 parte de Pa-231 para 10 milhões de partes do minério. Os minérios do Zaire tem aproximadamente 3 ppm. O protactínio é um dos elementos mais raros e caros.

Compostos

Isótopos

Contém 29 radioisótopos do protactínio foram identificados, sendo os mais estáveis 231-Pa com meia-vida de 32760 anos, 233-Pa com meia-vida de 26.967 dias, e 230-Pa com meia vida de 17.4 dias. Todos os demais isótopos radioativos apresentam meias-vidas abaixo de 1.6 dias, e maioria destes abaixo de 18 segundos. Este elemento apresenta 2 meta estados, 217m-Pa (t_½ 1.15 milisegundos) e 234m-Pa (t_½ 1.7 minutos).

O principal modo de decaimento anterior ao isótopo mais estável, 231-Pa, é a emissão alfa, e o modo dos posteriores é a emissão beta menos. Os produtos de decaimento primários antes do 231-Pa são os isótopos do elemento Ac (actínio e os produtos primários após são os isótopos do elemento U (urânio).

Precauções

O protactínio é tóxico e altamente radioativo, portanto requer precauções de manuseio semelhantes àquelas usadas com o plutônio.

Ligações externas