Протактинии (Protactinium), Pa - радиоактивный
хим. элемент III группы периодич. системы элементов Менделеева, ат. номер 91,
относится к актиноидам. Все изотопы П. радиоактивны. В природе существует
231Ра(=
3,28·104 лет) - член естеств. радиоактивного ряда 235U
(в лабораториях этот изотоп выделен в кол-ве ок. 150 г). В состав естеств. радиоактивного
ряда 238U входят ядерные изомеры 234Ра (b--радиоактивные,=
1,18 мин и= 6,7
ч). Искусственно получены изотопы 216Ра - 238Ра, из них
наиб. применение получил b--радиоактивный 233Ра (=
27 сут), образующийся в реакции 232Th (n, g)333 Th.
Электронная конфигурация внеш. электронных оболочек .Энергия
ионизации 5,9 эВ. Металлич. радиус атома Ра 0,163 нм, радиус иона Ра3+
0,105 нм, Ра4+0,096 нм, Ра5+0,090нм. Значение электроотрицательности
1,14.
Металлич. протактиний существует в виде двух модификаций:
ниже 1170 устойчив
a-Pa (тетрагональная крис-таллич. структура, постоянные решётки a
= 0,3931 нм и с = 0,3236 нм), выше 1170-
b-Pa (объёмно-центрированная кубич. кристаллич. структура, постоянная решётки
a = 0,5019 нм). Плотность a -Ра 15,34 кг/дм3, b-Pa
12,13 кг/дм3; tпл ок. 1575,
tкип=4230-4500,
теплота плавления 12 кДж/моль, теплота испарения 552 кДж/моль, теплоёмкость
ср = 27,6 Дж/(моль·К). Уд. электрич. сопротивление 0,19 мкОм*м,
термич. коэф. линейного расширения 11,2·10-6 К-1. По твёрдости
близок к урану.
В хим. соединениях проявляет степени окисления +3, +4 и +5 (наиб. устойчива). Хим. свойства Ра во многом отличаются от свойств др. актиноидов. По-тенц. практич. значение Ра связано с предполагаемым использованием 232Th для получения ядерного горючего (при облучении 232Th нейтронами он превращается в 233Ра, при последующем b--распаде 233Ра образуется 233U, к-рый можно использовать как делящийся материал).
С. С. Бердоносов