البروتكتينيوم

بروتكتينيوم

Protactinium -

البروتكتينيوم

وجوده في الطبيعة واستحصاله

خصائصه الكيميائية

تطبيقاته

البروتكتينيوم Protactinium أحد العناصر الكيميائية المعدنية metallic المشعَّة radioactive، ينتمي إلى مجموعة الأكتينيدات (زمرة الأكتينيوم) actinides، ويُرمز له بـ Pa، عدده الذري 91، وهو معدن فضي ذو كثافة مرتفعة، ومغنطيسية مسايرة (طردية) paramagnetic، ويصبح ذا ناقلية فائقة عند درجات حرارة أخفض من - 271 °س.

يوجد البروتكتينيوم بكميات صغيرة جداً في خامات اليورانيوم، ويُعدّ من العناصر السامة والنادرة والباهظة الثمن جداً، فهو من أندر العناصر الموجودة في الطبيعة وأغلاها. وفي عام 1961 كانت تكلفة تحضير 125 غ من البروتكتينيوم (بنقاوة (%99,9 من قبل مجموعة في الطاقة الذرية البريطانية نحو 500 ألف دولار، وتطلبت العملية استخدام خامة بوزن 55 طناً. واكتُشِف النظير الأكثر استقراراً للبروتكتينيوم 231Pa (عمر النصف 32760 سنة) عام 1917 من قبل الكيميائيَيْن الألماني أوتو هان Otto Hahn وليز مايتنر Lise Meitner النمساوية المولد، وبما أن التفكك الإشعاعي للبروتكتينيوم يُعطي الأكتينيوم؛ فقد أُطلق عليه اسم proto-actinium، ويعني باللغة اليونانية مولِّد الأكتينيوم. وفي عام 1949 تبنى الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية International (Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC التسمية بروتكتينيوم protactinium، وأُعلِن هان ومايتنر مكتشفَي عنصر البروتكتينيوم رسمياً.

ويدرج في الجدول (1) بعض الخواص المهمّة للبروتكتينيوم:

وجوده في الطبيعة واستحصاله

يُعدّ البروتكتينيوم أحد أندر العناصر الموجودة في الطبيعة، فهو يوجد بتراكيز صغيرة جداً في خامات اليورانيوم مثل اليورانينيت uraninite والبتشبلند pichblende بنسب تقع في المجال 3-0.3 أجزاء بالمليون من اليورانيوم. ويمكن القول: إن معظم البروتكتينيوم الموجود في الطبيعة هو النظير. في البداية كانت عملية عزل البروتكتينيوم من مخلفات استخلاص اليورانيوم بالغة الصعوبة، فبعد عمليات الاستخلاص متعددة المراحل يمكن الحصول على معدن البروتكتينيوم بإرجاع رباعي فلوريد البروتكتينيوم باستخدام معدن الباريوم أو الليثيوم عند درجة حرارة °1400س. ولكن مع تطور استخدام المفاعلات النووية صارت العملية أقل صعوبة. يُحضر معظم البروتكتينيوم حالياً كناتج وسطي بالاندماج النووي في مفاعلات الثوريوم عالية الحرارة. ينتج النظير من الذي يتفكك مصدراً أشعة . في حين ينتج النظير من الذي يتفكك مصدراً أشعة.

ينتج النظير 233 من تفكك النبتونيوم 237 (عمر نصفه 2.2×610 سنة) الذي يُصدر أشعة:

ويبين الجدول (2) النظائر المشعَّة الأكثر استقراراً لعنصر البروتكتينيوم

خصائصه الكيميائية

البروتكتينيوم هو أحد عناصر الأكتينيدات، يتفاعل بسهولة مع الأُكسجين وبخار الماء والحموض اللاعضوية. درجات الأكسدة الأساسية للبروتكتينيوم +4 و+5 في الحالة الصلبة أو المحلول. أما درجات الأكسدة +2 و+3؛ فتكون مستقرة للمركّبات في الحالة الصلبة. يتم الحصول على الأُكسيد الخماسي الأبيض اللون بإشعال مركّبات البروتكتينيوم في الهواء. ويمكن إرجاعه باستخدام الهدروجين عند الدرجة °1550س للحصول على الأُكسيد ، وهو مسحوق أسود غير منحل في الحموض عدا حمض فلور الماء. أما الأُكسيد فلم يُعزل على نحو نقي؛ ولكن لوحظ تشكل طبقة رقيقة منه على معدن البروتكتينيوم.

من الفلوريدات المعروفة للبروتكتينيوم يتشكل بتفاعل أُكسيد البروتكتينيوم مع مزيج الهدروجين وفلوريد الهدروجين عند الدرجة °600س، أما فهو ذو فعالية كبيرة، ويحضر بتفاعل مع عند درجة حرارة مرتفعة. ومن الهاليدات المعروفة أيضاً و، يُحضَّر بتسخين في عند درجة الحرارة °200س، ويتم الحصول على بإرجاع بالهدروجين عند درجة 800ْس، ويبين الجدول (3) أهم مركّبات البروتكتينيوم وتفاعلات تحضيرها:

تطبيقاته

نظراً لندرة هذا العنصر وسميته الشديدة ونشاطه الإشعاعي العالي؛ لا يوجد عملياً تطبيقات لهذا العنصر خارج نطاق مراكز الأبحاث.

محمود القطيفاني

التصنيف : الكيمياء والفيزياء

النوع : الكيمياء والفيزياء

المجلد: المجلد الرابع

رقم الصفحة ضمن المجلد :

آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية