بروتكتينيوم

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
يورانيومبروتكتينيومثوريوم
Pr

Pa

-
Element 1: هيدروجين (H), لا فلز
Element 2: هيليوم (He), غاز نبيل
Element 3: ليثيوم (Li), فلز قلوي
Element 4: بيريليوم (Be), فلز قلوي ترابي
Element 5: بورون (B), شبه فلز
Element 6: كربون (C), لا فلز
Element 7: نيتروجين (N), لا فلز
Element 8: أكسجين (O), لا فلز
Element 9: فلور (F), هالوجين
Element 10: نيون (Ne), غاز نبيل
Element 11: صوديوم (Na), فلز قلوي
Element 12: مغنسيوم (Mg), فلز قلوي ترابي
Element 13: ألومنيوم (Al), فلز ضعيف
Element 14: سليكون (Si), شبه فلز
Element 15: فسفور (P), لا فلز
Element 16: كبريت (S), لا فلز
Element 17: كلور (Cl), هالوجين
Element 18: أرغون (Ar), غاز نبيل
Element 19: بوتاسيوم (K), فلز قلوي
Element 20: كالسيوم (Ca), فلز قلوي ترابي
Element 21: سكانديوم (Sc), فلز انتقالي
Element 22: تيتانيوم (Ti), فلز انتقالي
Element 23: فاناديوم (V), فلز انتقالي
Element 24: كروم (Cr), فلز انتقالي
Element 25: منغنيز (Mn), فلز انتقالي
Element 26: حديد (Fe), فلز انتقالي
Element 27: كوبالت (Co), فلز انتقالي
Element 28: نيكل (Ni), فلز انتقالي
Element 29: نحاس (Cu), فلز انتقالي
Element 30: زنك (Zn), فلز انتقالي
Element 31: غاليوم (Ga), فلز ضعيف
Element 32: جرمانيوم (Ge), شبه فلز
Element 33: زرنيخ (As), شبه فلز
Element 34: سيلينيوم (Se), لا فلز
Element 35: بروم (Br), هالوجين
Element 36: كريبتون (Kr), غاز نبيل
Element 37: روبيديوم (Rb), فلز قلوي
Element 38: سترونشيوم (Sr), فلز قلوي ترابي
Element 39: إتريوم (Y), فلز انتقالي
Element 40: زركونيوم (Zr), فلز انتقالي
Element 41: نيوبيوم (Nb), فلز انتقالي
Element 42: موليبدنوم (Mo), فلز انتقالي
Element 43: تكنيشيوم (Tc), فلز انتقالي
Element 44: روثينيوم (Ru), فلز انتقالي
Element 45: روديوم (Rh), فلز انتقالي
Element 46: بالاديوم (Pd), فلز انتقالي
Element 47: فضة (Ag), فلز انتقالي
Element 48: كادميوم (Cd), فلز انتقالي
Element 49: إنديوم (In), فلز ضعيف
Element 50: قصدير (Sn), فلز ضعيف
Element 51: إثمد (Sb), شبه فلز
Element 52: تيلوريوم (Te), شبه فلز
Element 53: يود (I), هالوجين
Element 54: زينون (Xe), غاز نبيل
Element 55: سيزيوم (Cs), فلز قلوي
Element 56: باريوم (Ba), فلز قلوي ترابي
Element 57: لانثانوم (La), لانثانيدات
Element 58: سيريوم (Ce), لانثانيدات
Element 59: براسوديميوم (Pr), لانثانيدات
Element 60: نيوديميوم (Nd), لانثانيدات
Element 61: بروميثيوم (Pm), لانثانيدات
Element 62: ساماريوم (Sm), لانثانيدات
Element 63: يوروبيوم (Eu), لانثانيدات
Element 64: غادولينيوم (Gd), لانثانيدات
Element 65: تربيوم (Tb), لانثانيدات
Element 66: ديسبروسيوم (Dy), لانثانيدات
Element 67: هولميوم (Ho), لانثانيدات
Element 68: إربيوم (Er), لانثانيدات
Element 69: ثوليوم (Tm), لانثانيدات
Element 70: إتيربيوم (Yb), لانثانيدات
Element 71: لوتيشيوم (Lu), لانثانيدات
Element 72: هافنيوم (Hf), فلز انتقالي
Element 73: تانتالوم (Ta), فلز انتقالي
Element 74: تنجستن (W), فلز انتقالي
Element 75: رينيوم (Re), فلز انتقالي
Element 76: أوزميوم (Os), فلز انتقالي
Element 77: إريديوم (Ir), فلز انتقالي
Element 78: بلاتين (Pt), فلز انتقالي
Element 79: ذهب (Au), فلز انتقالي
Element 80: زئبق (Hg), فلز انتقالي
Element 81: ثاليوم (Tl), فلز ضعيف
Element 82: رصاص (Pb), فلز ضعيف
Element 83: بزموت (Bi), فلز ضعيف
Element 84: بولونيوم (Po), شبه فلز
Element 85: أستاتين (At), هالوجين
Element 86: رادون (Rn), غاز نبيل
Element 87: فرانسيوم (Fr), فلز قلوي
Element 88: راديوم (Ra), فلز قلوي ترابي
Element 89: أكتينيوم (Ac), أكتينيدات
Element 90: ثوريوم (Th), أكتينيدات
Element 91: بروتكتينيوم (Pa), أكتينيدات
Element 92: يورانيوم (U), أكتينيدات
Element 93: نبتونيوم (Np), أكتينيدات
Element 94: بلوتونيوم (Pu), أكتينيدات
Element 95: أمريسيوم (Am), أكتينيدات
Element 96: كوريوم (Cm), أكتينيدات
Element 97: بركيليوم (Bk), أكتينيدات
Element 98: كاليفورنيوم (Cf), أكتينيدات
Element 99: أينشتاينيوم (Es), أكتينيدات
Element 100: فرميوم (Fm), أكتينيدات
Element 101: مندليفيوم (Md), أكتينيدات
Element 102: نوبليوم (No), أكتينيدات
Element 103: لورنسيوم (Lr), أكتينيدات
Element 104: رذرفورديوم (Rf), فلز انتقالي
Element 105: دوبنيوم (Db), فلز انتقالي
Element 106: سيبورغيوم (Sg), فلز انتقالي
Element 107: بوريوم (Bh), فلز انتقالي
Element 108: هاسيوم (Hs), فلز انتقالي
Element 109: مايتنريوم (Mt), فلز انتقالي
Element 110: دارمشتاتيوم (Ds), فلز انتقالي
Element 111: رونتجينيوم (Rg), فلز انتقالي
Element 112: كوبرنيسيوم (Cn), فلز انتقالي
Element 113: أنون تريوم (Uut)
Element 114: فليروفيوم (Uuq)
Element 115: أنون بينتيوم (Uup)
Element 116: أنون هيكسيوم (Uuh)
Element 117: أنون سيبتيوم (Uus)
Element 118: أنون أوكتيوم (Uuo)
91Pa
المظهر
أبيض فضي لماع
الخصائص العامة
الاسم، العدد، الرمز بروتكتينيوم، 91، Pa
تصنيف العنصر أكتينيدات
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي n/a7، f
الكتلة الذرية 231.03588غ·مول−1
توزيع إلكتروني Rn; 7s2 6d1 5f2
توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ 2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 (صورة)
الخصائص الفيزيائية
الطور صلب
الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) 15.37 غ·سم−3
نقطة الانصهار 1841 ك، 1568 °س، 2854 °ف
نقطة الغليان 4300 ك، 4027 °س، 7280 °ف
حرارة الانصهار 12.34 كيلوجول·مول−1
حرارة التبخر 481 كيلوجول·مول−1
الخصائص الذرية
أرقام الأكسدة 2, 3, 4, 5
(أكاسيده قاعدية ضعيفة)
الكهرسلبية 1.5 (مقياس باولنغ)
طاقات التأين الأول: 568 كيلوجول·مول−1
نصف قطر ذري 163 بيكومتر
نصف قطر تساهمي 200 بيكومتر
خصائص أخرى
البنية البلورية نظام بلوري رباعي[1]
المغناطيسية مغناطيسية مسايرة[2]
مقاومة كهربائية 177 نانوأوم·متر (0 °س)
الناقلية الحرارية 47 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن)
رقم الكاس 7440-13-3
النظائر الأكثر ثباتاً
المقالة الرئيسية: نظائر البروتكتينيوم
النظائر توافر طبيعي عمر النصف نمط الاضمحلال طاقة الاضمحلال (ميغا إلكترون فولت) ناتج الاضمحلال
229Pa مصطنع 1.4 يوم α 5.58 225Ac
230Pa مصطنع 17.4 يوم ε 1.310 230Th
β 0.563 230U
231Pa ~100% 32760 سنة α 5.149 227Ac
232Pa مصطنع 1.31 يوم β 0.31 232U
233Pa مصطنع 26.967 يوم β 0.571 233U
234mPa نادر 1.17 دقيقة β 2.29 234U
م.ن 0.0694 234Pa
234Pa نادر 6.75 ساعة β 0.23 234U
ع · ن · ت

البروتكتينيوم (وله الرمز Pa) هو عنصر كيميائي من عناصر الجدول الدوري وله عدد ذري 91.

الصفات المميزة[عدل]

البروتكتينيوم هو عنصر فلزي فضي ينتمى لمجموعة الأكتينيدات, وله لمعان فضي براق يحتفظ به لبعض الوقت في الهواء. كما أنه موصل فائق في درجات الحرارة الأقل من 1.4 K.

الاستخدامات[عدل]

نظرا لندرته الشديدة, وإشعاعيته العالية, وسميته فإنه لا توجد استخدامات حالية للبروتكتينيوم خارج نطاق البحث العلمي.

البروتكتينيوم-231, المتكون من إضمحلال الفا لليورانيوم-235, يمكن أن يساعد في التفاعل السلسلي النووي ويمكن في الأساس, أن يستخدم في بناء سلاح نووي. والكتلة الحرجة طبقا لوالتر سفايتز 750±180 كيلو جرام. بينما يعتقد بعض العلماء الآخرين أنه لا يوجد تفاعل متسلسل في البروتكتينيوم-231.

البروتكتينيوم تاريخيا[عدل]

البروتكتينيوم تم اكتشافه في عام 1913, عندما واجه كل من كايسيمر فاجان وأو إتش جورنج نظير قصير العمر 234m-Pa, وله فترة عمر نصف 1.17 دقيقة, خلال دراستهم لسلسة إضمحلال 238-U. وأعطوا العنصر الجديد الاسم بريفيوم (تعنى كلمة بريفس باللاتينية القصير أو المختصر), وتم تغييير الاسم إلى بروتكتينيوم في عام 1918 عندما قامت مجموعتان من العلماء في مكانين متفرقين أوتو هان وليز مايتنر في ألمانيا, وفريدريك سودى وجون كرانستون في المملكة المتحدة باكتشاف 231-Pa وتم تسميته "بروتكتينيوم" في عام 1949.

وقام أرستيد في جروس بتحضير 2 مللى جرام من Pa2O5 في عام 1927, ثم قام بعد ذلك بفصل البروتكتينيوم لأو ل مرة في عام 1934 من 0.1 مللى جرام من Pa2O5, بتحويل الأكسيد أولا إلى يوديد ثم بتكسيره في شفط عالى بخيوط مسخنة كهربيا بالتفاعل: 2PaI5 → 2Pa + 5I2.

وفى عام 1961, تم إنتاج 125 جرام من البروتكتينيوم بنسبة نقاء 99.9% بواسطة مجتمع الطاقة الذرية الإنجليزي, ونتج عن ذلك 60 طن من المخلفات في 12 مرحلة بتكلفة وصلت إلى 500,000 دولار أمريكي, وكان هذا هو المصدر الوحيد للعنصر لعدة سنوات لاحقة, وتم بيع الجرام الواحد منه بقيمة تصل إلى 2,800 دولار أمريكي.

الدور الحيوي[عدل]

لا يوجد أي دور حيوي للبروتكتينيوم.

التواجد في الطبيعة[عدل]

يتواجد البروتكتينيوم في اليورانينايت بنسبة جزء في المليون 231Pa إلى 10 في الركاز, ويحتوى ركاز الزاير على 3 جزء في المليون 3 ppm.

المركبات[عدل]

تتضمن مركبات البروتكتينيوم المعروفة:

النظائر[عدل]

تم اكتشاف 29 نظير مشع للبروتكتينيوم, وأكثرهم ثباتا 231-Pa وله فترة عمر نصف 32760 سنة, 233-Pa وله فترة عمر نصف 26.967 يوم, 230-Pa وله فترة عمر نصف 17.4 يوم. وكل النظائر المشعة الأخرى لها عمر نصف أقل من 1.6 يوم, ومعظم هذه النظائر تكون أقل من 1.8 ثانية. ولهذا العنصر حالتان تحول, 217m-Pa وله عمر نصف يبلغ 1.15 مللى ثانية, و234m-Pa وله عمر نصف يبلغ 1.17 دقيقة.

ونظام الإضمحلال الأساسي قبل أكثر النظائر استقرارا 231-Pa ينتج منه إضمحلال ألفا وبعده إضمحلال بيتا. بينما يكون ناتج الإضمحلال قبل 231-Pa نظائر عنصر الأكتينيوم والنظائر الأولية بعده هو نظائر عنصر اليورانيوم.

الاحتياطات[عدل]

البروتكتينيوم سام وعالى الإشعاع. ويتطلب التعامل معه احتياطات مقل المتبعة في التعامل مع البلوتونيوم.

وصلات خارجية[عدل]

المراجع[عدل]

  1. ^ Donohue، J. (1959). "On the crystal structure of protactinium metal". Acta Crystallographica 12: 697. doi:10.1107/S0365110X59002031. 
  2. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.