Protactinium - Définition

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.

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.

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.

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

Utilisation

La seule utilisation du protactinium est la recherche fondamentale.