91 – Protactinium (Pa)



Le protactinium (anciennement protoactinium) est un métal gris argenté dense qui réagit facilement avec l'oxygène, la vapeur d'eau et les acides inorganiques.

Il forme divers composés chimiques dans lesquels il est habituellement présent dans l'état d'oxydation +5, mais il peut également assumer +4 et même les états +3 ou +2 .

Les concentrations de protactinium dans la croûte terrestre sont généralement de quelques parties par milliard, mais peuvent atteindre jusqu'à quelques parties par million dans certains gisements d'uraninite.

En raison de sa rareté, de sa forte radioactivité et de sa toxicité élevée, le protactinium n'est actuellement utilisé qu’en dehors de la recherche scientifique et, à cette fin, le protactinium est principalement extrait du combustible nucléaire usé.

Le protactinium a été identifié pour la première fois en 1913 par Kasimir Fajans et Oswald Helmuth Göhring et nommé brevium en raison de la courte demi-vie de l'isotope spécifique étudié, à savoir le protactinium-234. Un isotope plus stable du protactinium,231Pa, a été découvert en 1917/18 par Otto Hahn et Lise Meitner, et ils ont choisi le nom proto-actinium, mais l'IUPAC l'a finalement nommé "protactinium" en 1949 et a confirmé Hahn et Meitner comme découvreurs.

Le nouveau nom signifiait "précurseur (nucléaire)  de l'actinium" et reflétait que l'actinium est un produit de la désintégration radioactive du protactinium.

John Arnold Cranston (travaillant avec Frederick Soddy et Ada Hitchins) est également crédité d’avoir découvert l'isotope le plus stable en 1915, mais a retardé son annonce parce qu’il était appelé pour le service dans la première guerre mondiale.

L'isotope le plus ancien et le plus abondant (près de 100%) du protactinium, le protactinium 231, a une demi-vie de 32 760 ans et est un produit de désintégration de l'uranium 235.

Des traces beaucoup plus petites de l'isomère nucléaire à courte durée de vie protactinium-234m se produisent dans la chaîne de désintégration de l'uranium-238.

Le protactinium-233 résulte de la désintégration du thorium-233 dans le cadre de la chaîne des événements utilisés pour produire l'uranium 233 par irradiation neutronique du thorium-232.

Il s'agit d'un produit intermédiaire indésirable dans les réacteurs nucléaires à base de thorium et il est donc retiré de la zone active du réacteur pendant le processus de sélection.

L'analyse des concentrations relatives de divers isotopes de l'uranium, du thorium et du protactinium dans l'eau et les minéraux est utilisée pour la datation radiométrique des sédiments remontant à 175 000 ans et pour la modélisation de divers processus géologiques.

Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé "Protactinium"

Lectures en français

*Futura Sciences : protactinium

*Lenntech : protactinium

*Wikipedia : protactinium

*Superprof : protactinium
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