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Protactinium
Protactinium 
Thorium ← Protactinium → Uranium Pr 
91Pa ↑ Pa ↓ Uqu Table complète • Table étendue Informations générales Nom, Symbole, Numéro Protactinium, Pa, 91 Série chimique actinide Groupe, Période, Bloc L/A, 7, f Masse volumique 15 370 kg/m3 Couleur éclat métallique argenté brillant N° CAS Propriétés atomiques Masse atomique 231,035 88(2) u Rayon atomique (calc) 163 pm Rayon de covalence 200 pm Rayon de van der Waals ND Configuration électronique [Rn] 7s2 5f2 6d1
Électrons par niveau d'énergie 2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 État(s) d'oxydation 2, 3, 4, 5 Oxyde base faible Structure cristalline orthorhombique Propriétés physiques État ordinaire solide Température de fusion 1 839,9 °C, 2 113 K Température d'ébullition 4 026,9 °C, 4 300 K Énergie de fusion 15 kJ/mol Énergie de vaporisation 470 kJ/mol Volume molaire 15,18×10-6 m3/mol Pression de vapeur 5,1×10-5 Pa Vitesse du son ND m/s à 20 °C Divers Électronégativité (Pauling) 1,5 Chaleur massique 120 J/(kg·K) Conductivité électrique 5,29×106 S/m Conductivité thermique 47 W/(m·K) 1e Énergie d'ionisation 568 kJ/mol 2e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation2}}} kJ/mol 3e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation3}}} kJ/mol 4e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation4}}} kJ/mol 5e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation5}}} kJ/mol 6e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation6}}} kJ/mol 7e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation7}}} kJ/mol 8e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation8}}} kJ/mol 9e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation9}}} kJ/mol 10e Énergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation10}}} kJ/mol Isotopes les plus stables iso AN Période MD Ed PD MeV 230Pa {syn.} 17,4 d ε
β-1,310
0,563230Th
230U231Pa {syn.} 32 760 a α 5,149 227Ac 233Pa {syn.} 26,967 d β- 0,571 233U 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 πρώτος « premier » et d'« actinium », le protactinium 231 précédant l'actinium dans la chaîne de désintégration radioactive de l'uranium 235.
Sommaire
Historique
L'isotope 234Pa a été identifié en 1913 par Kasimir Fajans et Otto H. Göhring, qui l'avaient nommé « brévium » (bref).
Puis Otto Hahn et Lise Meitner ont découvert en 1918 le 231Pa, plus stable, en donnant à l'élément son nom actuel. Il n'a été isolé qu'en 1934.
Propriétés
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.
Utilisation
La seule utilisation du protactinium est la recherche fondamentale.
Composés
Composés chimiques connus du protactinium:
- Fluorures : PaF4 et PaF5
- Chlorures : PaCl4 et PaCl5
- Bromures : PaBr4 et PaBr5
- Iodures : PaI3, PaI4 et PaI5
- Oxydes : PaO, PaO2 et Pa2O5
s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cp Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo 8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho ↓ g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18 * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto Métalloïdes Non-métaux Halogènes Gaz rares Métaux alcalins Métaux alcalino-terreux Métaux de transition Métaux pauvres Lanthanides Actinides Superactinides Éléments non classés 
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