鏷（protactinium，Pa）是(shi)一種(zhong)天然(ran)放射性元(yuan)素(su)。原(yuan)子(zi)序數91，原(yuan)子(zi)量231.03588。1913年美國(guo)化(hua)學家(jia)法(fa)揚斯發現短半衰期的鏷234，1917年英(ying)國(guo)化(hua)學家(jia)索迪、哈恩等各自(zi)獨(du)立發現長半衰期的鏷231，這(zhe)也是(shi)僅有(you)的兩種(zhong)天然(ran)放射性元(yuan)素(su)，現已發現質量數在215~238之間的鏷的21個同位素(su)。
231Pa主要用(yong)于(yu)科學研究。它也是由(n，γ)反應制取鈾-232的原(yuan)料。
鏷(pu)可(ke)用四氟化鏷(pu)等用鋇還原而制得。也可(ke)用酮和醇(chun)從鈾精煉(lian)廠殘余物(wu)中分(fen)離、萃取。
發(fa)現人：哈恩(en)、邁(mai)特納、索迪、克(ke)蘭斯頓(dun)
發現年代：1917年
地點：英格蘭/法(fa)國
希(xi)臘文(wen)：proto和(he)actinium（錒之(zhi)母(mu)）。鏷放射性衰(shuai)變為錒。
1871年(nian)，門捷列(lie)夫預言釷(tu)和鈾之(zhi)間有(you)(you)元素(su)的(de)(de)存在。當時錒系元素(su)還(huan)沒有(you)(you)被發(fa)現(xian)(xian)。因此1950年(nian)代出版的(de)(de)周期表，先是鈾、鎢、鋯、釷(tu)、鉭，而(er)(er)鉭下面的(de)(de)空格是空的(de)(de)。造成很長一段(duan)時間的(de)(de)化(hua)學(xue)家以(yi)EKA-鉭作為搜(sou)索的(de)(de)結(jie)果來搜(sou)尋相似的(de)(de)化(hua)學(xue)性(xing)質如(ru)鉭的(de)(de)元素(su)，而(er)(er)使(shi)得發(fa)現(xian)(xian)鏷幾乎不可能。
在1903年，威廉(lian)·克(ke)(ke)魯克(ke)(ke)斯(si)從鈾分(fen)離出強烈的(de)放射性物質鏷(pu)，然(ran)而他(ta)(ta)不知(zhi)道他(ta)(ta)發現了一個新的(de)化學元素，因此將其命名為(wei)鈾-X。克(ke)(ke)魯克(ke)(ke)斯(si)將硝(xiao)酸鈾酰溶解(jie)于乙(yi)醚中，發現剩余的(de)水中含有釷-234和鏷(pu)-234。
1913年，當時法揚斯(Kasimir Fajans)和格林(Oswald Helmuth G?hring)，在他(ta)們的研(yan)究(jiu)鈾-238衰變鏈：鈾-238→釷-234→鏷(pu)-234→鈾-234，發現(xian)了鏷(pu)的231號同位素。因為它鏷(pu)-231的半衰期僅只有6.7小時，他(ta)們將這個新元素命(ming)名(ming)為Brevium（拉丁(ding)語，意思是短暫或短期）。
在(zai)1917年至1918年，兩(liang)組科學家(jia)奧(ao)托·漢恩(en)(Otto Hahn)和莉斯·麥(mai)特納(Lise Meitner)，以及德國和英國的(de)弗雷德里克·索迪(Frederick Soddy)和約翰·克蘭斯登(John Cranston)的(de)，另外(wai)發現了鏷-231，半衰(shuai)期約3.2萬年。他們將這個(ge)元素更(geng)名為(wei)鏷(protoactinium)（proto-源(yuan)于(yu)希臘文(wen)：πρ?το?，意義(yi)為(wei)之前(qian)(qian)，首(shou)先；-actinium源(yuan)于(yu)錒(a)的(de)英文(wen)名），因為(wei)鏷在(zai)鈾-235衰(shuai)變鏈的(de)在(zai)錒(a)之前(qian)(qian)。
Aristid von Grosse于(yu)(yu)1927年提取2毫克的(de)(de)Pa2O5，并于(yu)(yu)1934年首次分離(li)出(chu)元素(su)鏷于(yu)(yu)0.1毫克的(de)(de)Pa2O5。他用兩(liang)種不同的(de)(de)方法(fa)：第一個(ge)，氧化(hua)鏷在(zai)真(zhen)空(kong)中照射35keV的(de)(de)電子。在(zai)另(ling)一種方法(fa)中，被稱為(wei)范亞克-戴波耳法(fa)，將(jiang)氧化(hua)物的(de)(de)化(hua)學置HF換為(wei)一個(ge)鹵化(hua)物（氯(lv)化(hua)物，溴(xiu)化(hua)物或碘化(hua)物），然后在(zai)真(zhen)空(kong)用一個(ge)電加熱的(de)(de)金(jin)屬絲:
2 PaI5 → 2 Pa + 5 I2
1961年，英國(guo)原(yuan)子能管(guan)理(li)局（UKAEA）用125克純度為99.9%鏷，用一個12級的過程處理(li)60噸的廢料，成本約50萬美元。
美國(guo)橡樹嶺國(guo)家實驗室提供(gong)鏷(pu)的成本約280美元/克。
密度(du)15.37克/厘(li)米3。熔(rong)點(dian)小于(yu)1600℃，具有放(fang)射(she)性。已知(zhi)同(tong)位素中，231Pa壽(shou)命(ming)最(zui)長，發射(she)α粒子，半(ban)衰(shuai)期約為(wei)3.4×10^4。233Pa，發射(she)β和γ射(she)線，半(ban)衰(shuai)期為(wei)27天。其他(ta)幾種(zhong)同(tong)位素226Pa、237Pa等，都較"短命(ming)"。灰白(bai)色金屬，有延(yan)展性能，硬度(du)似鈾。空(kong)氣中穩(wen)定(ding)，晶(jing)格(ge)屬正方系。化學(xue)性質與鉭(tan)相似。常顯示(shi)+4價和+5價。鏷是第三罕(han)有元素。它在放(fang)射(she)衰(shuai)變過程中產生錒，是錒的"祖先"。
在同一時間內(nei)自(zi)然界中(zhong)只有幾(ji)個鏷原子存在并幾(ji)乎都在出現(xian)后幾(ji)分鐘內(nei)衰(shuai)變掉了，見于鈾、釷和钚的裂變產(chan)物中(zhong)。
元素符號：Pa 英文名：Protactini
元素名稱：鏷
元素原(yuan)子(zi)量：231.0
元素類型：金屬
原子YY體積:(立方(fang)厘(li)米(mi)/摩(mo)爾)
15.1
氧化態：
Main Pa+5
Other Pa+3, Pa+3
晶體(ti)結構：晶胞為正(zheng)交(jiao)晶胞。
晶胞參數：
a = 392.5 pm
b = 39T2.5 pm
c = 323.8 pm
α = 91°
β = 92°
γ = 91°
相對(dui)原子質量：231.036 常見化合(he)價：+4,+5 電(dian)負性：1.5
外圍電子(zi)排布：5f2 6d1 7s2 核外電子(zi)排布：2,8,18,32,20,9,2
同位素及放射線：Pa-230[17.4d] Pa-231(放 α[32800y]) Pa-233[27d]Pa-234[6.69h]Pa-234m[1.17m]
電子親合和能：0 KJ·mol-1
第一電離(li)能：570 KJ·mol-1 第二電離(li)能： 0 KJ·mol-1 第三電離(li)能： 0 KJ·mol-1
單質密度：15.4 g/cm3 單質熔點(dian)： 1Y567 ℃ 單質沸點(dian)：4027℃
原子半徑(jing)(jing)：160.6 離子半徑(jing)(jing)：未知(zhi) 共價半徑(jing)(jing)：未知(zhi)
表(biao)2 鏷(pu)的重要物理性(xing)質
性 質 數 據(ju) 性 質 數 據(ju)
半徑r/pm Pa3+113，Pa4+98，熱導率λ/W·m-1·K-1 47(300K)
Pa5+89
熔點T/K 2113
沸點T/K 4300
熔化熱(re)Q/kJ·mol-1 16.7
氣(qi)化(hua)熱Q/kJ·mol-1 481
密度ρ/kg·m-3 15370
鏷有兩種(zhong)制取(qu)(qu)途徑：一種(zhong)是從鈾礦渣中(zhong)提取(qu)(qu)；另(ling)一種(zhong)是在反應(ying)堆中(zhong)，用中(zhong)子輻照釷-230靶，由核(he)反應(ying)制得。
從礦渣中分(fen)離提取(qu)的(de)(de)化學過(guo)程復雜，一(yi)般(ban)要經過(guo)溶劑萃取(qu)和離子(zi)交換分(fen)離過(guo)程。英(ying)國(guo)科學家曾從鈾“醚渣”中回收了125g純度(du)為99.9%的(de)(de)Pa。
中(zhong)國研究了從鈾(you)礦(kuang)(kuang)渣中(zhong)提取鏷(pu)(pu)的(de)流程。該流程以瀝(li)青鈾(you)礦(kuang)(kuang)為原料(liao)，經硝(xiao)酸(suan)浸(jin)出(chu)鈾(you)、鐳(lei)后，用氫氟酸(suan)浸(jin)出(chu)渣中(zhong)的(de)鏷(pu)(pu)，經苯基磷(lin)酸(suan)-2-乙基己基酯-二(er)甲苯、三(san)烷基氧膦(lin)-二(er)甲苯、三(san)脂肪胺(an)-混合醇-磺(huang)化煤油等三(san)次(ci)溶(rong)劑萃取和陰離子(zi)交(jiao)換樹脂色層分(fen)離獲得純(chun)化鏷(pu)(pu)。
鏷在海水中的(de)溶存形態(tai)可能是五(wu)價的(de)氧(yang)化態(tai)，以PaO(OH)2.5或Pa(OH)4.5水解形態(tai)存在。這(zhe)些水解產物被(bei)吸(xi)附(fu)在氫氧(yang)化物和粘土礦物等(deng)天然吸(xi)附(fu)劑(ji)的(de)表面上(shang)，最(zui)后(hou)在海底沉積(ji)物或鐵錳(meng)結(jie)核中富集。
由(you)于鏷(pu)在(zai)(zai)海(hai)水中(zhong)的(de)含(han)量極低，所(suo)以必須要取大體積(200-500升(sheng))水樣才能(neng)分(fen)析(xi)。通常用氫氧化鐵和二氧化錳進(jin)行富集(ji)，然后再用溶(rong)劑萃取或陰(yin)離子交換法分(fen)離、純化。至(zhi)今，海(hai)水中(zhong)測定鏷(pu)的(de)實例還不(bu)(bu)多。有的(de)報道說，在(zai)(zai)太平洋赤(chi)道海(hai)域(yu)其值為3—5×10克/升(sheng)，在(zai)(zai)北太平洋和加勒比海(hai)其值為1.3-2.4×10克/升(sheng)。這只不(bu)(bu)過是與(yu)U平衡值的(de)0.15-7%。不(bu)(bu)平衡的(de)原(yuan)因是與(yu)鏷(pu)的(de)水解產物(wu)沉(chen)積在(zai)(zai)海(hai)底沉(chen)積物(wu)所(suo)致(zhi)。
在鏷的放射性同位(wei)素(su)中(zhong)，較有意義(yi)的是Pa。利用鍰鏷法(fa)(Pa/Th)或鏷法(fa)，可以測定(ding)海(hai)底沉積物的年代及鐵錳結核和磷塊結核的生長速度。
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