Первый изотоп П. (точнее, ядерный изомер) — короткоживущий 234mPa (период полураспада T1/2 = 1,18 мин) был обнаружен в 1913 К. Фаянсом и немецким физиком О. Герингом в радиоактивном ряду (См. Радиоактивные ряды) урана — радия.
| Символ элемента | Pa |
|---|---|
| Атомный номер | 91 |
| Массовое число | 231.03588 г/моль |
| Температура кипения | 4300 °C (оценочно) |
| Температура плавления | 1568 °C (оценочно) |
| Относительная атомная масса | 231.03588 |
| Электронная конфигурация | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f² 6d¹ 7p⁶ |
| Группа | Актиниды |
| Состояние при обычных условиях | Твердое |
| Цвет | Бледно-серый |
| Ядро | Безнейтронное |
Протактиний является тяжелым, радиоактивным металлом и представляет интерес из-за своих свойств и потенциальных применений:
- Радиоактивность: Протактиний является радиоактивным элементом. Его изотопы испытывают альфа-распад, образуя уран и торий.
- Использование в ядерной энергетике: Протактиний-233, который образуется в результате распада урана-233, может служить как источник ядерной энергии в ядерных реакторах.
- Исследования и лабораторные цели: Используется в лабораторных исследованиях, особенно в области химии и физики.
Из-за своей высокой радиоактивности и трудности получения больших количеств протактиния, его промышленное применение ограничено. Был впервые обнаружен в 1913 году немецким химиком Отто Ханом и его коллегами.
В 1918 О. Ган совместно с Л. Майтнер и независимо от них Ф. Содди и английский химик Дж. Кранстон получили и долгоживущий изотоп 231Pa (T1/2 = 32 400 лет), относящийся к радиоактивному ряду актиноурана.
В этом ряду П. — предшественник актиния (изотоп 227Ас образуется при α-распаде 231Pa), что и отражено в названии протактиний (от греч. protos — первый). Известны изотопы П. с массовыми числами 224—237 и ядерный изомер 234m Pa.
Из них наиболее устойчив 231Pa с массой 231,0359. В природе как члены естественных радиоактивных рядов встречаются 231Pa и 234Pa (специальное название последнего уран-зет, символ UZ), а также 234m Pa (уран-икс-2, UX2).