Protactinium (Pa)
Le précurseur de l'actinium, l'un des éléments naturels les plus rares et les plus chers.
Le protactinium est un métal radioactif extrêmement rare, qui apparaît dans les minerais d'uranium. Son nom signifie « avant l'actinium » car il se désintègre en actinium. Son isotope le plus stable, le protactinium 231, a une demi-vie d'environ 33 000 ans. Il n'a aucune application industrielle, mais les géologues l'utilisent pour dater les sédiments océaniques.
- Numéro atomique
- 91
- Symbole
- Pa
- Masse atomique
- 231,04 u
- Famille
- Actinides
- État à 0 °C
- Solide
- Découverte
- 1913, Kasimir Fajans et Oswald Göhring
Origine du nom
Du grec prôtos, premier : « qui précède l'actinium ».
À quoi il ressemble
Métal gris argenté, brillant, qui conserve son éclat quelque temps à l'air. Il est dense (environ 15 g/cm³) et supraconducteur à très basse température.
Où le trouve-t-on ?
Il est présent dans les minerais d'uranium à raison de quelques dixièmes de gramme par tonne d'uranium. Il naît de la désintégration de l'uranium 235.
Comment on le produit
On ne le fabrique pas industriellement. Le plus grand lot jamais obtenu, environ 125 grammes, a été extrait dans les années 1960 au Royaume-Uni à partir d'une soixantaine de tonnes de déchets de traitement de l'uranium, au prix d'un procédé en une douzaine d'étapes.
À quoi sert-il ?
- Recherche fondamentale
- Datation des sédiments marins (rapport protactinium 231 / thorium 230)
- Étude de la circulation océanique passée
Au quotidien
- Aucun
Rôle dans le vivant
Aucun rôle biologique. Il se fixerait surtout dans les os s'il était ingéré.
Dangers
Très toxique et fortement radioactif, émetteur alpha. Il exige des précautions comparables à celles du plutonium.
Histoire
En 1913, Kasimir Fajans et Oswald Göhring identifient un isotope très éphémère qu'ils nomment « brevium » (du latin brevis, bref). En 1917–1918, Otto Hahn et Lise Meitner à Berlin, ainsi que Frederick Soddy et John Cranston en Écosse, découvrent l'isotope 231, bien plus stable. Le nom protoactinium, raccourci en protactinium en 1949, s'impose.
Le saviez-vous ?
- Le stock britannique de 125 g a longtemps alimenté l'essentiel de la recherche mondiale sur cet élément.
- Le « brevium » de 1913 portait bien son nom : cet isotope, le protactinium 234m, a une demi-vie d'à peine plus d'une minute.
- Mendeleïev avait réservé une case vide pour lui, sous le tantale : il l'appelait « éka-tantale ».
- C'est l'une des premières découvertes de Lise Meitner, qui expliquera plus tard la fission nucléaire.