Protactinium

Eigenschaften

Thorium - Protactinium - Uran Pr Pa Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Protactinium, Pa, 91
Serie	Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block	Ac, 7, f
Dichte, Mohshärte	15370 kg/m3, k. A.
Aussehen	hell, silbrig metallisch glänzend
Atomar
Atomgewicht	231,03588(2) amu
Atomradius (berechnet)	180 (k. A.) pm
Kovalenter Radius	k. A.
van der Waals-Radius	k. A.
Elektronenkonfiguration	[Rn]7s7s²5f²6d¹
e- 's pro Energieniveau	2, 8, 18, 32, 20, 9, 2
Oxidationszustände (Oxid)	5 (schwach basisch)
Kristallstruktur	orthorhombisch
Physikalisch
Aggregatzustand (Magnetismus)	fest
Schmelzpunkt	2113 K (1840 °C)
Siedepunkt	4300 K (4027 °C)
Molares Volumen	15,18 · 10-3 m3/mol
Verdampfungswärme	470 kJ/mol
Schmelzwärme	15 kJ/mol
Dampfdruck	5,1 · 10-5 Pa bei 2200 K
Schallgeschwindigkeit	k. A.
Verschiedenes
Elektronegativität	1,5 (Pauling-Skala)
Spezifische Wärmekapazität	120 J/(kg · K)
Elektrische Leitfähigkeit	5,29 · 106/m Ohm
Wärmeleitfähigkeit	47 W/(m · K)
1. Ionisierungsenergie	568 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie	k. A.
3. Ionisierungsenergie	k. A.
4. Ionisierungsenergie	k. A.
Stabilste Isotope
Isotop NH t1/2 ZM ZE MeV ZP 230Pa {syn.} 17,4 d ε 1,310 230Th β- 0,563 230U 231Pa {syn.} 32760 a α 5,149 227Ac 233Pa {syn.} 26,967 d β- 0,571 233U
SI-Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt, sofern nicht anders angegeben.

Protactinium ist ein silbrig metallisches Element aus der Gruppe der Actinide. Es wird supraleitend unterhalb von 1,4 K.

Anwendung

In Protactinium-231, das beim Zerfall von Uran-235 entsteht und sich in Kernreaktoren auch durch die Reaktion ²³²Th(n,2n)²³¹Th und anschließenden Betazerfall bildet, kann möglicherweise eine Kettenreaktion zu Stande kommen, die prinzipiell auch zum Bau von Atomwaffen genutzt werden könnte. Die kritische Masse beträgt nach Angabe von Walter Seifritz 750±180 kg. Andere Autoren kommen zum Schluss, dass eine Kettenreaktion selbst bei beliebig großer Masse in Protactinium-231 nicht möglich ist.

1961 wurden in Großbritannien 125 g Protactinium aus 60 t abgebrannter Kernbrennstäbe extrahiert.

Geschichte

Quellen

• Nukleare Sprengkörper - Bedrohung oder Energieversorgung für die Menschheit, Walter Seifritz, Thiemis-Verlag (1984), ISBN 3-521-06143-4
• itumagill.fzk.de/ADS/Ganesan/pa231.htm Ganesan et al., Berechnung der Kritikalität von Pa-231 (1999) (englisch)

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