პროტაქტინიუმი

პროტაქტინიუმი / Protactinium (Pa)
ელემენტის რიგითი ნომერი	91
მარტივი ნივთიერების ვიზუალური აღწერა	ბრჭყვიალა მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის, ძლიერ რადიოაქტიური ლითონია
ატომის თვისებები
ატომური მასა (მოლური მასა)	231,03588 მ. ა. ე. (გ/მოლი)
ატომის რადიუსი	161 პმ
იონიზაციის ენერგია (პირველი ელექტრონი)	1): 0,0(0,00) 2): 3): კჯ/მოლი (ევ)
ელექტრონული კონფიგურაცია	[Rn] 5f² 6d¹ 7s²
ქიმიური თვისებები
კოვალენტური რადიუსი	პმ
იონური რადიუსი	(+5e) 89 (+3e) 113 პმ
ელექტროუარყოფითობა (პოლინგის თანახმად)	1,5
ელექტროდული პოტენციალი	Th←Th⁴⁺ −1,83ვ Th←Th²⁺ 0,7ვ
ჟანგვის ხარისხი	5, 4
მარტივი ნივთიერებების თერმოდინამიკური თვისებები
ნივთიერების სიმკვრივე	15,37 გ/სმ³
ხვედრითი თბოტევადობა	27,7^[1] ჯ/(კ ·მოლი)
თბოგამტარობა	ვტ/(მ ·კ)
დნობის ტემპერატურა	2113 კ
დნობის სითბო	16,7 კჯ/მოლი
დუღილის ტემპერატურა	4300 კ
აორთქლების სითბო	481,2 კჯ/მოლი
მოლური მოცულობა	15,0 სმ³/მოლი
მარტივი ნივთიერების კრისტალური მესერი
მესრის სტრუქტურა	ტეტრაგონალური
მესრის პერიოდი	3,925 ^[2] Å
შეფარდება	0,82n/
დებაის ტემპერატურა	კ
ემისიური სპექტრი

თორიუმი

91 Pa

231,03588

[Rn] 5f² 6d¹ 7s²

პროტაქტინიუმის ატომის სქემა

პროტაქტადაინიუმი — მენდელეევის პერიოდული სისტემის მეშვიდე პერიოდის მესამე ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტი, ატომური ნომერია 91. აღინიშნება სიმბოლით Pa. მიეკუთვნება აქტინოიდებს, და რადიოაქტიურია.

ისტორია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

1913 წ. ფაიანსმა და გერინგმა აღმოაჩინეს ურანის დაშლის პროდუქტებში იზოტოპი UX₂ (²³⁴Pa) მიახლოებით 1 წთ. ნახევარდაშლის პერიოდით, მოკლე ცხოვრების გამოც უწოდეს «ბრევიუმი» ( ლათ. brevis — «მოკლე» ან «ხანმოკლე»). შემდგომ ბლეკმა, განმა და მაიტნერმა აღმოაჩინეს მისი UX₂ -ის თვისებების მსგავსება ტანტალთან.

1918 წ. განმა და მეიტნერმა ნასტურანში და მათგან დამოუკიდებლად ფრედერიკ სოდის და კრენსტონმა აღმოაჩინეს ხანგრძლივად მცხოვრები პროტაქტონიუმის იზოტოპი, რომელსაც ასე უწოდეს იმიტომ, რომ ის აქტინიუმის წინამორბედია.

ბუნებაში[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ადგილმდებარეობა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

პროტაქტინიუმი შედის ურანის მადნების შემადგენლობაში, რომლებიც აშშ-ის, შვედეთის, ზაირის, ესპანეთი]]ს, ჩეხეთის, სამხრეთ აფრიკის რესპუბლიკის, რუსეთის, კანადის, მაროკოს ტერიტორიაზე მოიპოვება.

სახელწოდების წარმომავლობა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

რადგანაც პროტაქტინიუმი წარმოადგენს აქტინიუმის წინამორბედს (α-დაშლის ²³¹Pa დროს წარმოიქმნება ²²⁷Ac), მას უწოდეს ეს სახელწოდება.

თვისებები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

პროტაქტინიუმი — ღია-რუხი ლითონია, სიმაგრით უახლოვდება ურანს. 2^oК ტემპერატურისას ხდება ზეგამტარი.

ლითონური პროტაქტინიუმი კრისტალიზირდება ტეტრაგონალურ სინგონიით. 1170^оС ტემპერატურაზე აქვს მოცულობით-ცენტრირებული კუბური მოდიფიკაცია.

პროტაქტინიუმი ჰაერზე ჩვეულებრივ იფარება მონოქსიდის თხელი აპკით. ადვილად რეაგირებს წყალბადთან 250—300^оС-ტემპერატურაზე, და წარმოქმნის ჰიდრიდს PaH₃. იოდთან წარმოქმნის აქროლად რთული შემადგენლობის იოდიდებს.

იზოტოპები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

პროტაქტინიუმის ზოგიერთი იზოტოპის რადიოაქტიური თვისებები:

მასური რიცხვი	ნახევარდაშლის პერიოდი	დაშლის ტიპი
224	0,6 წმ	α
225	2,0 წმ	α
226	1,8 წმ	α
227	38,3 წთ.	α (15%), ელექტრონული მიტაცება (85%)
228	22 სთ.	α (2%), ელექტრონული მიტაცება (98%)
229	1,4 დღე	α (0,25%), ელექტრონული მიტაცება (99%)
230	17 დღე	β⁻ (10%), ელექტრონული მიტაცება (90%), α (0,003%), β⁺ (0,03%)
231	32480±260 წელი	α
232	1,31 დღე	β⁻
233	27,4 დღე	β⁻
234^М (UX₂)	1,18 წთ.	β⁻
234 (UZ)	6,7 სთ.	β⁻
235	23,7 წთ.	β⁻
236	12,5 წთ.	β⁻
237	10,5 წთ (?)/39 წთ.	β⁻

მიღება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

ბუნებრივი წყაროებიდან — ურანის მადნების გადამუშავების ნარჩენებიდან — შეიძლება მივიღოთ მხოლოდ ²³¹Pa. ამას გარდა, ²³¹Pa შეიძლება მივიღოთ ²³⁰Th-ის ნელი ნეიტრონებით დასხივებით:

²³⁰Th(n, γ)²³¹Th (β⁻-დაშლა, T_1/2 = 25.6 სთ) → ²³¹Pa

ან ²³²Th-ის დასხივებით ჩქარი ნეიტრონებით შემდეგი რეაქციის მიხედვით

²³²Th(n, 2n)²³¹Th (β⁻-დაშლა, T_1/2 = 25.6 სთ) → ²³²Pa

იზოტოპ ²³³Pa-ს ასევე მიიღებენ თორიუმიდან:

²³²Th(n, γ)²³³Th (β⁻-დაშლა, T_1/2 = 23.5 წთ.) → ²³³Pa

ლითონური პროტაქტინიუმს მიიღებენ PaF₄ აღდგენით ბარიუმის ან კალციუმის ორთქლში 1400—1500^оС ტემპერატურისას.

გამოყენება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

მისი მცირე შემცველობის გამო დედამიწის ქერქში (შემცველობა დედამიწის მასის ერთი პროცენტის 0,1 მემილიარდე ნაწილი) და მისი განსაკუთრებული ტოქსიკურობის გამო გამოიყენება ძალიან ვიწრო მიმართულებით — როგორც დანამატი ბირთვულ საწვავში. ერთ ტონა ურანზე მოდის პროტაქტინიუმის 0,34 გრამი

ბიოლოგიური როლი და ექსპერიმენტალური სამუშაოების თავისებურებები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

პროტაქტინიუმი და მისი ნაერთები მეტად რადიოაქტიურები და რადიოტოქსიკურები არიან. ჰაერში პროტაქტინიუმ-231-სა (აეროზოლის სახით) და სინილინ მჟავის ერთნაირი კონცენტრაციის შემთხვევაში პროტაქტინიუმ-231 250 მილიონჯერ^[3] უფრო ტოქსიკურია ვიდრე სინილინ მჟავა.

²³¹Pa-ის ზღვრული დასაშვები კონცენტრაცია სამუშაო შენობების ჰაერში არის 5,6×10⁻⁴ ბკ/მ³ ^[4]. ²³¹Pa ადამიანის ორგანიზმში გროვდება თირკმლებში და ძვლებში. ადამიანის ორგანიზმში პროტაქტინიუმის მაქსიმუმ დასაშვები რაოდენობაა 0,03 მკკიური, რაც შეესაბამება 0,5 მკგ^[3].

ბმულები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

↑ რედკოლ.:ზეფიროვი (მთ. რედ.), ქიმიური ენციკლოპედია: 5 ტომად, ტ. 4, მოსკოვი: დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია, 1995. — გვ. 639, 20 000 ეგზ., ISBN 5—85270—039—8.
↑ WebElements Periodic Table of the Elements | Protactinium | crystal structures
↑ ^3.0 ^3.1 პალიშინი ე.ს., მიასოედოვი ბ.ფ., დავიდოვი ა.ვ., პროტაქტინიუმის ანალიტიკური ქიმია, მ.: გამომცემლობა «მეცნიერება», 1968. — გვ. 240 (ელემენტების ანალიტიკური ქიმია) 2200 ეგზ.
↑ ქიმიური ენციკლოპედია / რედკოლეგია.: კნუნიანცი ი.ლ და სხვა., ტ. 4, მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია, 1995, ISBN 5-82270-092-4.

[ქე-1] რედკოლ.:ზეფიროვი (მთ. რედ.), ქიმიური ენციკლოპედია: 5 ტომად, ტ. 4, მოსკოვი: დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია, 1995. — გვ. 639, 20 000 ეგზ., ISBN 5—85270—039—8.

[2] WebElements Periodic Table of the Elements | Protactinium | crystal structures

[АХП-3] 3.0 ^3.1 პალიშინი ე.ს., მიასოედოვი ბ.ფ., დავიდოვი ა.ვ., პროტაქტინიუმის ანალიტიკური ქიმია, მ.: გამომცემლობა «მეცნიერება», 1968. — გვ. 240 (ელემენტების ანალიტიკური ქიმია) 2200 ეგზ.

[4] ქიმიური ენციკლოპედია / რედკოლეგია.: კნუნიანცი ი.ლ და სხვა., ტ. 4, მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია, 1995, ISBN 5-82270-092-4.

[1]

[2]

[3]

[4]