Protaktinyum doğadaki en nadir kimyasal elementlerden biridir. Yer kabuğunda milyarda yaklaşık 0,00001 parça bulunur. Aynı zamanda yaklaşık milyonda 0,1 parça oranında pitchblende olarak da mevcuttur. Bu, az sayıda uygulama bilinmesine rağmen onu büyük parasal değere sahip bir malzeme haline getirir. Bu nadir metal hakkında, kökeni ve periyodik tablodaki yeri gibi daha fazla bilgi edinin.
Protaktinyum nedir?
Periyodik tablo Protaktinyum metalik bir kimyasal elementtir ve aktinit grubuna aittir. Yoğun metalik parlaklığa ve hatta bazı altın tonlarına sahip gümüş rengindedir. Aktinitler arasında üçüncü sırada, elektronların ortaya çıktığı ilk sırada yer alır. Ancak sulu çözeltideki davranışı Niyobyum ve Tantalınkine benzer.
Protaktinyum sembolü
Pa Atom numarası 91 ve atom kütlesi 200,59 olan periyodik tablonun 3. grubunda yer alır. 29 radyoizotop içerir; en kararlı olanı yaklaşık 32.760 yıl yarı ömre sahip 231 Pa, yarı ömrü 26.967 gün olan 233 Pa ve yarı ömrü yalnızca 17.4 gün olan 230 Pa’dır. . Geri kalanların ömrü 1,6 günden az, diğerlerinin ise yalnızca 1,8 saniyeye ulaşıyor.
Protaktinyumun Özellikleri
Hey Protactinium elementi sünek ve dövülebilirdir ve oda sıcaklığında havaya maruz kaldığında zamanla kararmaz. Termal ve elektriksel sünekliği ve termal genleşme kapasitesi Toryum ve Uranyumunkine benzer. En dikkat çekici özellikleri arasında şunlar yer almaktadır:
- Manyetizma: Oda sıcaklığında paramanyetiktir, ancak 182 K’ye soğutulduğunda ferromanyetiktir.
- Kimyasal Reaktivite: Çeşitli bileşikler oluşturmak üzere su buharı, inorganik asitler ve oksijen ile kolayca reaksiyona girer.
- Parlaklık: metalik.
- Kristal yapısı: Ortorombik, Dörtgen.
- Durumu: Doğal haliyle sağlamdır.
Protaktinyumun kimyasal ve fiziksel özellikleri
- Atom numarası : 91
- Dönem: 7
- Blok: f
- Kovalent yarıçap: 200
- Atom yarıçapı: 163
- Ortalama yarıçap: 180
- Elektronegatiflik: 1,5
- Yoğunluk: 15370 kg/ m3
- Erime noktası: 2113K
- Kaynama noktası: 4300K
- Füzyon entalpisi: 15 Kj/mol
- Özgül ısı: 120 J
- Buhar basıncı: 2200 K’de 5,1 x 10 -5 Pa
- Elektronik konfigürasyon: [Rn] 7s 2 5f 2 6d 1
- Isı iletkenliği: 5,29 x 10 6 m -1 S/m
- Buharlaşma entalpisi: 470 kJ/mol
Protaktinyumun kökeni
1871 yılında Rus mucit ve kimyager Dmitri Mendeleev tüm dünyayı hayrete düşürecek bir şeyin kehanetinde bulundu. Periyodik tabloda yeni bir elementin olması gerektiğini ve bunun uranyum ile toryum arasında bağlantı kurması gerektiğini söyledi. Daha sonra 1900 yılında İngiliz kimyager William Crookes, o dönemde tanımlayamasa da Protaktinyum’u alıp Uranyum’un oluşturduğu radyoaktif bir element olarak izole ederek Mendeleev’in sözlerini doğruladı.
Daha sonra, 1913 yılında, uranyum-238’in bozunma zincirini inceleyen kimyagerler Oswald Helmuth Gohring ve Kasimir Fajans, 1,17 dakikalık yarı ömre sahip 234m Pa izotopunu buldular. Bu nedenle ona kısa veya kısa ömür anlamına gelen Brevium adını verdiler.
Sonunda, 1918’de bilim adamları Lise Meitner, John Cranston, Otto Hahn ve Frederick Soddy bağımsız olarak yaklaşık 32.000 yıllık bir ömre sahip Pa 231 elementini keşfettiklerinde isim Protactinium olarak değiştirildi. Daha sonra 1949’da ismi Protactinio olarak kısaltmaya karar verdiler.
Protaktinyum ne için kullanılır?
Bu element çok nadir olduğundan onu doğal haliyle çıkarmak zor ve pahalıdır. Bu faktör, bugüne kadar bilimsel araştırmalar dışında hiçbir uygulamanın bilinmediği anlamına gelir. Ek olarak, yüksek toksisitesi onu insanlar için tehlikeli hale getirir.
Geçmişte, 231 Pa izotopunun bu tür tepkimelere dayanabileceğine inanıldığından nükleer silah yapımında kullanılmasına yönelik girişimlerde bulunulmuştu. Ancak bazı araştırmalar kritiklik veya zincirleme reaksiyon olabileceğini gösterdi, bu nedenle daha ileri deneyler iptal edildi.
Protaktinyum isminin kökeni
Adını aktinyum sözcüğünden ve Yunanca protos teriminden almaktadır. Bu iki terimin birleştirilmesiyle aktniyumun babası anlamına gelir. Protactinium’un alfa bozunmasından geldiği için böyle adlandırılmıştır.
Protactinium’un sağlık etkileri
Genel olarak Protaktinyum kansere ve ölüme neden olabileceğinden sağlık açısından tehlikelidir. Bu nedenle bunu halletmek için su geçirmez bir torpido gözü, yani tehlikeli nesnelerin elleçlendiği bir kabin kullanmanız gerekir. Ayrıca su, solunabilen hava ve besinler yoluyla da vücuda girebilmektedir. Akciğerlere solunan bu elementin küçük bir kısmı bile kan dolaşımına ve iskelet, karaciğer ve böbrekler gibi diğer organlara ulaşabilir.
Kısaca Protaktinyumun simgesi Pa olup periyodik tabloda kimyasal bir element olup, doğadaki miktarının az olması nedeniyle nadir metaller arasında yer alır. Rengi metalik parlaklığa sahip gümüş olup, uygulamaları günümüze kadar bilinmemektedir.