Прометий

Прометий — химический элемент, относящийся к группе лантаноидов. В природе практически не встречается, так как все его изотопы радиоактивны. Впервые был получен искусственно в 1945 году. Самый долгоживущий изотоп — прометий-145 имеет период полураспада 18 лет.

История

Прометий как короткоживущий радиоактивный элемент находится в природе в исчезающе малых количествах (по оценкам, его содержание в земной коре составляет несколько сот граммов) и не мог быть открыт аналитическим способом, несмотря на усилия многих исследователей.

История открытия прометия наглядно демонстрирует те чрезвычайные трудности, которые пришлось преодолеть нескольким поколениям исследователей при изучении и открытии редкоземельных элементов. После открытия в 1907 году иттербия и лютеция считалось, что серия редкоземельных элементов полностью завершена. Однако некоторые видные исследователи, в частности, Б. Браунер, полагали, что в последовательности редкоземельных элементов между неодимом и самарием должен существовать ещё один элемент, так как разница в атомной массе этих двух элементов была аномально высока. После того, как Г. Мозли установил связь заряда ядра атома с местом в Периодической системе, стало очевидным отсутствие в группе редкоземельных элементов элемента под номером 61, и в 1920-х годах начались его интенсивные поиски.

В 1924—1926 годах были заявления об открытии элемента 61 флоренций в Италии (из бразильского минерала монацита) и иллиний в Иллинойсском университете в Урбана-Шампейн в США, впоследствии оказавшиеся ошибочными.

В 1945 г. американские химики Д. Маринский, Л. Гленденин и Ч. Кориэлл выделили прометий из продуктов деления урана с помощью ионообменных смол.

В 1947 г., благодаря исследованиям химических свойств прометия, было доказано существование нового элемента.

Изотопы

Известны изотопы прометия с массовыми числами от 126 до 163 (количество протонов 61, нейтронов от 65 до 102) и 18 ядерных изомеров.

Стабильных изотопов не имеет, в природе встречается только в следовых количествах как продукт спонтанного деления урана-235 и урана-238.

Первый искусственный изотоп синтезирован в 1945 году. Наиболее стабильны 145Pm с периодом полураспада 17,7 лет, 146Pm с периодом полураспада 5,53 года и 147Pm с периодом полураспада 2,62 года.

Происхождение названия

От имени мифического героя - титана Прометея, защитника людей, похитившего у Зевса огонь и передавшего его людям.

В 1950 г. Комиссия по атомным весам IUPAC дала элементу 61 название прометий, все старые названия — иллиний, флоренций, циклоний и прометей — были отвергнуты.

Получение

Металлический прометий получают металлотермией из PmF3. Выделяется 147Pm из смеси радиоактивных изотопов различных элементов, образующихся в ядерных реакторах.

Применение

Прометий-147 (период полураспада 2,64 года) испытывает бета-распад в самарий-147 и используется для производства радиоизотопных источников тока, где он применяется в виде оксида Pm2O3, и благодаря тому, что в его излучении при распаде отсутствуют гамма-лучи, он сравнительно безопасен.

Мощность, выделяющаяся в оксиде прометия (при плотности в спеченном состоянии около 6,6 г/см³), приближается к 1,1 Вт/см³.

Используется как добавка в радиолюминофоры, заставляя их светиться от β- излучения. При этом, в отличие от возбудителя на базе α-излучения, не приводит к быстрому старению радиолюминофора.