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Protactinium (9641 views - Periodic Table Of Elements)

Le protactinium est un élément chimique de symbole Pa et de numéro atomique 91. C'est un métal gris-argent de la famille des actinides. Son nom est composé du mot grec πρῶτος « premier » et d'« actinium », le protactinium 231 précédant l'actinium dans la chaîne de désintégration radioactive de l'uranium 235.
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Protactinium

Protactinium

Protactinium
Protactinium
Échantillon de protactinium 233 (zone sombre au centre) photographié en 1969.
ThoriumProtactiniumUranium
Pr
 
 
91
Pa
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
Pa
?
Tableau completTableau étendu
Informations générales
Nom, symbole, numéro Protactinium, Pa, 91
Famille d'élémentsActinide
Groupe, période, bloc –, 7, f
Masse volumique15,37 g·cm-3 (calculée)[1]
Couleuréclat brillant métallique argenté
No CAS7440-13-3[2]
Propriétés atomiques
Masse atomique231,03588 ± 0,00002 u[1]
Rayon atomique (calc)163 pm
Rayon de covalence200 pm[3]
Configuration électronique[Rn] 7s2 5f2 6d1
Électrons par niveau d’énergie2, 8, 18, 32, 20, 9, 2
État(s) d’oxydation2, 3, 4, 5
OxydeBase faible
Système cristallinTétragonal
Propriétés physiques
État ordinairesolide
Point de fusion1 572 °C[1]
Point d’ébullition4 026,85 °C
Énergie de fusion15 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation470 kJ·mol-1
Volume molaire15,18×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur5,1×10-5 Pa
Divers
Électronégativité (Pauling)1,5
Chaleur massique120 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique5,29×106 S·m-1
Conductivité thermique47 W·m-1·K-1
Énergies d’ionisation[4]
1re : 5,89 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
230Pa{syn.}17,4 jε
β-
1,310
0,563
230Th
230U
231Pa{syn.}32 760 aα5,149227Ac
233Pa{syn.}26,967 jβ-0,571233U
234mPa{syn.}1,17 minβ-2,29234U
Précautions

Radioélément à activité notable
Directive 67/548/EEC

Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le protactinium est un élément chimique de symbole Pa et de numéro atomique 91.

C'est un métal gris-argent de la famille des actinides.

Son nom est composé du mot grec πρῶτος « premier » et d'« actinium », le protactinium 231 précédant l'actinium dans la chaîne de désintégration radioactive de l'uranium 235.

Historique

L'isotope 234Pa a été identifié en 1913 par Kasimir Fajans et Otto H. Göhring, qui l'avaient nommé « brévium » (bref) bien qu'en 1900, William Crookes l'ait séparé d'un échantillon d'uranium sans l'identifier (il lui donne le nom d'uranium-X)[5].

Puis Otto Hahn et Lise Meitner ont découvert en 1918 le 231Pa, plus stable, en donnant à l'élément le nom de protoactinium. Il n'a été isolé qu'en 1934 par le procédé Van-Arkel-de-Boer[5]. Le protoactinium est renommé en protactinium par l'IUPAC en 1949[6].

Isotopes

Article détaillé : Isotopes du protactinium.

Parmi les 29 isotopes connus du protactinium, aucun n'est stable. Les plus stables sont 231Pa (demi-vie 32 760 ans), 233Pa (période 26,967 jours) et 230Pa (période 17,4 jours). Tous les autres isotopes ont des périodes inférieures à 1,6 jours. Cet élément possède également deux isomères peu stables, 217mPa (1,15 ms) et 234mPa (1,17 minutes).

Deux des isotopes du protactinium sont des produits intermédiaires situés en seconde position dans la chaîne de désintégration radioactive de l'uranium naturel :

  • l'isotope 231 est issu de la désintégration β- du thorium 231 selon ( désignant l'antineutrino électronique):

  • l'isotope 234m est issu de la désintégration β- du thorium 234 selon :

Du fait de son rayonnement alpha intense, le protactinium 231 est très radiotoxique par ingestion (0,71 μSv/Bq pour un adulte) et par inhalation (jusqu’à 140 μSv/Bq pour un adulte), soit des valeurs supérieures à celles du plutonium 238.

Gisements

Le protactinium est présent en très faible quantité (typiquement de l'ordre de 1 ppm) dans les gisements naturels de minéraux uranifères (type pechblende), où il se forme lors de la lente décroissance radioactive de l'uranium. C'est un des plus rares et des plus coûteux des éléments naturels.

Propriétés

Le protactinium est supraconducteur avec une température critique de 1,4 K[7].

Composés

Composés chimiques connus du protactinium :

Utilisation

La seule utilisation du protactinium est la recherche fondamentale.



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Periodic Table Of Elements

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