Protactinium

	Protactinium
	; Échantillon de protactinium 233 (zone sombre au centre) photographié en 1969.
	Thorium←Protactinium→Uranium
; 91	Pa
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	Pa
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	?
	Tableau complet•Tableau étendu
Position dans letableau périodique
Symbole	Pa
Nom	Protactinium
Numéro atomique	91
Groupe	–
Période	7epériode
Bloc	Bloc f
Famille d'éléments	Actinide
Configuration électronique	[Rn] 5f26d17s2
Électronsparniveau d’énergie	2, 8, 18, 32, 20, 9, 2
Propriétés atomiques de l'élément
Masse atomique	231,035 88± 0,000 02u
Rayon atomique(calc)	163pm
Rayon de covalence	200pm
État d’oxydation	2, 3, 4,5
Électronégativité(Pauling)	1,5
Oxyde	Base faible
Énergies d’ionisation
	1re:5,89eV
Isotopes les plus stables
MeV
Propriétés physiques ducorps simple
État ordinaire	solide
Masse volumique	15,37g·cm-3(calculée)
Système cristallin	Tétragonal
Couleur	éclat brillant métallique argenté
Point de fusion	1 572°C
Point d’ébullition	4 026,85°C
Énergie de fusion	15kJ·mol-1
Énergie de vaporisation	470kJ·mol-1
Volume molaire	15,18×10-6m3·mol-1
Pression de vapeur	5,1×10-5Pa
Chaleur massique	120J·kg-1·K-1
Conductivité électrique	5,29×106S·m-1
Conductivité thermique	47W·m-1·K-1
Divers
NoCAS	7440-13-3
NoECHA	100.122.906
Précautions
	; Radioélémentà activité notable
	Unités duSI&CNTP,sauf indication contraire.
	modifier

Leprotactiniumest unélément chimiquedesymbolePaet denuméro atomique91.

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

Son nom est composé du mot grecπρῶτος« premier » et d'« actinium », leprotactinium 231précédant l'actiniumdans lachaîne de désintégrationradioactive de l'uranium 235.

Historique

L'isotope²³⁴Pa a été identifié en1913parKasimir FajansetOtto H. Göhring,qui l'avaient nommé « brévium » (bref) bien qu'en1900,William Crookesl'ait séparé d'un échantillon d'uraniumsans l'identifier (il lui donne le nom d'uranium-X)^[5].

PuisOtto HahnetLise Meitneront découvert en1918le²³¹Pa, plus stable, en donnant à l'élément le nom de protoactinium. Il n'a été isolé qu'en1934par leprocédé Van-Arkel-de-Boer^[5].Le protoactinium est renommé en protactinium par l'IUPACen 1949^[6].

Isotopes

Article détaillé:Isotopes du protactinium.

Parmi les 29isotopesconnus du protactinium, aucun n'est stable. Les plus stables sont²³¹Pa(demi-vie32 760 ans),²³³Pa(période 26,967 jours) et²³⁰Pa(période 17,4 jours). Tous les autres isotopes ont des périodes inférieures à 1,6 jour. Cet élément possède également deuxisomèrespeu stables,^217mPa (1,15ms) et^234mPa (1,17 minute).

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⁻duthorium 231selon ( $ν$ _edésignant l'antineutrino électronique):

235
92U⟶231
90Th+4
2He;

231
90Th⟶231
91Pa+e⁻+

ν

_e.

l'isotope 234m est issu de la désintégration β⁻duthorium 234selon:

238
92U⟶234
90Th+4
2He;

234
90Th⟶234m
91Pa+e⁻+

ν

_e.

Du fait de sonrayonnement αintense, leprotactinium 231est très radiotoxique par ingestion (0,71μSv/Bqpour un adulte) et par inhalation (jusqu’à 140μSv/Bqpour un adulte), soit des valeurs supérieures à celles duplutonium 238.

Gisements

Le protactinium est présent en très faible quantité (typiquement de l'ordre de 1ppm) dans les gisements naturels de minéraux uranifères (typepechblende), 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

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Le protactinium estsupraconducteuravec une température critique de1,4K^[7].

Composés chimiques

Composésconnus du protactinium:

fluorures:PaF₄et PaF₅;
chlorures:PaCl₄etPaCl₅;
bromures:PaBr₄et PaBr₅;
iodures:PaI₃,PaI₄et PaI₅;
oxydes:PaO, PaO₂etPa₂O₅.

Utilisations

Le protactinium a été utilisé dans desscintillateursde détection de rayons X et des céramiques decondensateurs.L'isotope²³¹Paest également utilisé dans laméthode de datation²³¹Pa / ²³⁵U^[7].

Notes et références

↑^abetc(en)David R. Lide,CRC Handbook of Chemistry and Physics,CRC Press Inc,2009,90^eéd.,2804p.,Relié(ISBN 978-1-420-09084-0)
↑(en)Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez,«Covalent radii revisited»,Dalton Transactions,‎2008,p.2832 - 2838(DOI10.1039/b801115j)
↑(en)David R. Lide,CRC Handbook of Chemistry and Physics,CRC,2009,89^eéd.,p.10-203
↑Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)
↑^aetb(en)JohnEmsley,Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements,Oxford, England, UK, Oxford University Press,2003(1^reéd.2001), 347–349p.(ISBN 0-19-850340-7,lire en ligne),« Protactinium ».
↑(en)Hammond, C. R.,The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics,CRC press,2004,81^eéd.,2712p.(ISBN 978-0-8493-0485-9et0-8493-0485-7,lire en ligne).
↑^aetb(en)Boris F.Myasoedov,Harold W.Kirbyet Ivan G.Tananaev,The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements,Springer Netherlands,1^erjanvier 2008(ISBN 978-1-4020-3555-5et9781402035982,DOI10.1007/1-4020-3598-5_4,lire en ligne),chap.4(« Protactinium »),p.188-193.

Voir aussi

Sur les autres projets Wikimedia:

protactinium,sur leWiktionnaire

Liens externes

(en)«Technical data for Protactinium»(consulté le11 août 2016),avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope

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[HandbookChemPhys90-1] tc(en)David R. Lide,CRC Handbook of Chemistry and Physics,CRC Press Inc,2009,90^eéd.,2804p.,Relié(ISBN 978-1-420-09084-0)

[2] (en)Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez,«Covalent radii revisited»,Dalton Transactions,‎2008,p.2832 - 2838(DOI10.1039/b801115j)

[CRC_Handbook_of_Chemistry_and_Physics-3] (en)David R. Lide,CRC Handbook of Chemistry and Physics,CRC,2009,89^eéd.,p.10-203

[4] Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche)

[protactinium-5] tb(en)JohnEmsley,Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements,Oxford, England, UK, Oxford University Press,2003(1^reéd.2001), 347–349p.(ISBN 0-19-850340-7,lire en ligne),« Protactinium ».

[6] (en)Hammond, C. R.,The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics,CRC press,2004,81^eéd.,2712p.(ISBN 978-0-8493-0485-9et0-8493-0485-7,lire en ligne).

[chp-7] tb(en)Boris F.Myasoedov,Harold W.Kirbyet Ivan G.Tananaev,The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements,Springer Netherlands,1^erjanvier 2008(ISBN 978-1-4020-3555-5et9781402035982,DOI10.1007/1-4020-3598-5_4,lire en ligne),chap.4(« Protactinium »),p.188-193.

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