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释义 pu
镤(卷名:化学)
protactinium
  一种天然放射性元素,化学符号Pa,原子序数91,原子量231.03588,属锕系元素。以希腊文protos(前)加上actinium(锕)而命名。
  发现  1913年K.法扬斯等发现短半衰期的镤同位素镤234,它是铀镭放射性衰变系的成员。1917年F.索迪和J.格兰斯通、O.哈恩和L.迈特纳各自独立发现长半衰期的镤同位素镤231,它是锕铀系的成员。
  存在  已发现质量数在215和238之间的21个镤同位素(见表),除镤231、镤234是天然放射性同位素外,其余都是通过人工核反应合成的。镤同位素中镤231的半衰期最长、丰度最大,存在于所有含铀矿石中,放射性平衡时,镤、铀的重量比为2.7×10-7:1。镤234尚有同质异能素234Pam(半衰期11.7分),也是铀镭系的成员,99.6%的铀 238通过234Pam而衰变成铀234。镤233是钍增殖堆中从钍232生产铀233的中间产物:

在能源技术中具有重要意义。
  性质  镤为灰色金属。镤同位素的主要核性质见表。


  金属镤属四方晶格。在空气中稳定;熔点低于1600℃,密度15.37克/厘米3。镤原子的电子构型(Rn)5f26d17s2,有+5、+3和+4三种氧化态。五价镤的化学性质与铌、钽相似,例如卤化物PaF5、PaCl5、PaBr5、PaI5与相应的铌、钽卤化物性质相近;但氧化物Pa2O5的酸性比Ta2O5弱。五价镤的化合物极易水解,只有几种络合阴离子如 Pa2F崻等对水解是稳定的。Pa2O5不溶于硫酸、盐酸和硝酸,易溶于浓氢氟酸中,生成络合阴离子 Pa2F崻。多数五价镤的化合物和溶液无色,但与丹宁酸形成黄色络合物,与铜铁试剂和焦性没食子酸生成牢固的有色络合物。用铬(Ⅱ)或锌汞齐可将溶液中的镤(Ⅴ)还原为镤(Ⅳ)。溶液中的镤(Ⅳ)与空气接触,易被氧化为镤(Ⅴ)。镤(Ⅳ)的化合物有颜色,例如四氯化镤为黄绿色。
  镤231是极毒的放射性核素,在人体中的最大容许积存量为0.5微克。
  制取  镤231的制备有两条途径:一是从铀工业的废渣直接提取;二是将天然放射性同位素钍 230进反应堆辐照,由核反应:
      

制得。从矿渣中分离镤的化学过程复杂,一般须经多次溶剂萃取和离子交换分离操作。中国研究了从提镭后的矿渣中提取镤的流程:沥青铀矿经硝酸浸出铀、镭后,用氢氟酸处理,将渣中的镤浸出,再经过用苯基磷酸-2-乙基己基酯、三烷基氧膦-二甲苯、三脂肪胺-混合醇-磺化煤油三次萃取,以及通过201×7大孔阴离子交换树脂柱进行离子交换色谱分离,可以浓集和纯化镤。英国曾从铀精炼厂的“醚渣”中回收了125克纯度为 99.9%的镤231。
  参考书目
 J.J.Katz and G.T.Seaborg, The Chemistry of theActinide Elements, Methuen, London, 1957.
 K.W.Bagnall,The Actinide Elements,Elsevier,Am-sterdam, 1972.
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更新时间:2024/12/24 4:00:43