Protactinio

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91 Pa
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Muestra de Protactinio-233 (área circular oscura de la imagen) fotografiada a la luz de su propia emisión radioactiva.
Información general
Nombre, símbolo, número	Protactinio, Pa, 91
Serie química	Actínidos
Grupo, período, bloque	-, 7, f
Masa atómica	231.03588 u
Configuración electrónica	[Rn] 5f2 6d1 7s2
Electrones por nivel	2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 (imagen)
Apariencia	Blanco plateado brillante
Propiedades atómicas
Radio medio	180 pm
Electronegatividad	1,5 (escala de Pauling)
Radio atómico (calc)	163 pm (radio de Bohr)
Radio covalente	200 pm
Estado(s) de oxidación	2, 3, 4, 5 (base débil)
1.ª energía de ionización	568 kJ/mol
Líneas espectrales
Propiedades físicas
Densidad	15370 kg/m3
Punto de fusión	2113 K (1840 °C)
Punto de ebullición	4300 K (4027 °C)
Entalpía de vaporización	470 kJ/mol
Entalpía de fusión	15 kJ/mol
Presión de vapor	5,1 × 10-5 Pa a 2200 K
Varios
Estructura cristalina	Tetragonal
Calor específico	120 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica	5,29 × 106 m-1 S/m
Conductividad térmica	47 W/(K·m)
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos del protactinio
iso AN Periodo MD Ed PD MeV 229Pa Sintético 1,4 d α 5,58 225Ac 230Pa Sintético 17,4 d ε β− 1,310 0,563 230Th 230U 231Pa ~100% 32760 a α 5,149 227Ac 232Pa Sintético 1,31 d β− 0,31 232U 233Pa Sintético 29,967 d β− 0,571 233U 234mPa trazas 1,17 min β− TI 2,29 0,0694 233U 234Pa 234Pa trazas 6,75 h β− 0,23 234U
Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario.
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El protactinio es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Pa y su número atómico es 91.

El elemento fue identificado por primera vez en 1913 por Lise Meitner y llamado brevium debido a la corta vida media del isótopo específico estudiado, es decir, protactinio-234. Un isótopo más estable de protactinio, ²³¹Pa, fue descubierto en 1917/18 por Lise Meitner en colaboración con Otto Hahn, y eligieron el nombre de protactinio.^[1]​ La IUPAC eligió el nombre "protactinio" en 1949 y confirmó a Hahn y Meitner como descubridores. El nuevo nombre significaba "(nuclear) precursor^[2]​ de actinio" y reflexionó que el actinio es un producto de la desintegración radiactiva del protactinio. A John Arnold Cranston (trabajando con Frederick Soddy y Ada Hitchins) también se le atribuye el descubrimiento del isótopo más estable en 1915, pero retrasó su anuncio debido a que lo llamaron para prestar servicio en el Primera Guerra Mundial.^[3]​

El isótopo natural más longevo y más abundante (casi el 100%) de protactinio, el protactinio-231, tiene una vida media de 32 760 años y es un producto de descomposición del uranio-235. Trazas mucho más pequeñas del protactinio-234 de vida corta y su isómero nuclear protactinio-234m ocurren en la cadena de descomposición del uranio-238. El protactinio-233 resulta de la descomposición del torio-233 como parte de la cadena de eventos utilizados para producir uranio-233 mediante la irradiación de neutrones del torio-232. Es un producto intermedio no deseado en los reactores nucleares a base de torio y, por lo tanto, se elimina de la zona activa del reactor durante el proceso de reproducción. La ciencia oceánica utiliza el elemento para comprender el océano antiguo. El análisis de las concentraciones relativas de varios isótopos de uranio, torio y protactinio en agua y minerales se usa en la datación radiométrica de sedimentos que tienen hasta 175 000 años de antigüedad y en el modelado de varios procesos geológicos.^[4]​

1. ↑ Meitner, L. (1918) Die Muttersubstanz des Actiniums, ein Neues Radioaktives Element von Langer Lebensdauer. Zeitschrift für Elektrochemie und angewandte physikalische Chemie 24: 169-173.
2. ↑ http://hpschapters.org/northcarolina/NSDS/Protactinium.pdf
3. ↑ John Arnold Cranston Archivado el 11 de marzo de 2020 en Wayback Machine.. Universidad de Glasgow
4. ↑ Negre, César et al. "Flujo inverso de aguas profundas del Atlántico durante el Último Máximo Glacial". Naturaleza, vol. 468,7320 (2010): 84-8. doi:10.1038/naturaleza09508