Элемент прометий: Факты. Химическим путём прометий получают осаждением фтористого водорода из растворов солей прометия и, затем, гидрат подвергают дегидратации

Прометий назван в честь греческого титана Прометея, который украл огонь у Зевса и отдал его человечеству. Светящийся в темноте прометий — очень радиоактивный, редкоземельный химический элемент.

Он нигде не встречается на Земле и встречается в побочных продуктах реакций деления урана. Из-за своей редкости его основная цель — исследование; он имеет возможности для использования в различных медицинских устройствах, батареях и в люминесцентной краске.

Прометий свойства

  • Атомное число (число протонов в ядре): 61
  • Атомный символ (на периодической таблице элементов): Pm
  • Атомный вес (средняя масса атома): 145
  • Плотность: 4,17 унций на кубический дюйм (7,22 г / куб. См)
  • Фаза при комнатной температуре: твердая
  • Точка плавления: 2,088 градуса по Фаренгейту (1,142 градуса Цельсия)
  • Точка кипения: 5 972 F (3300 C)
  • Количество природных изотопов (атомов одного и того же элемента с различным числом нейтронов): по меньшей мере 38 радиоактивных изотопов
  • Наиболее распространенные изотопы: Pm-145 (незначительный процент естественного обилия), Pm-147 (незначительный процент естественного обилия)
Электронная конфигурация и элементарные свойства прометия.

Прометий: история названия

Когда Дмитрий Менделеев организовал так называемую периодическую таблицу в конце 1860-х годов, он оставил пробелы для неизвестных элементов, основанных на множестве свойств. Бошулав Браунер в 1902 году расширился на столе Менделеева и создал места для вновь обнаруженных элементов, которые не вписывались в исходный стол и создавали более пустые пространства для неизвестных, как это сделал Менделеев, по словам голландского историка Питера ван дер Крога. Одним из таких пространств был элемент 61, который лежит между неодимом и самарием.

Генри Мозли, британский ученый, подтвердил неизвестный элемент в 1914 году, и несколько утверждений о физическом обнаружении прометия:

  • Луиджи Ролла и Лоренцо Фернандес, итальянские химики, опубликовали свое открытие в 1924 году через запечатанный конверт, отправленный в Королевскую Академию деи Линси в Риме. Исследователи предложили название florentium (Fr) после своего родного города Флоренция, Италия.
  • Б. Смит Хопкинс, Йен Интема и студент по имени Харрис, исследователи из Университета штата Иллинойс, заявили об открытии в 1926 году и предложили имя Иллиниум (Il) после штата Иллинойс.
  • Лоуренс Л. Килл и его коллеги опубликовали свои результаты в 1938 году по названию циклония после циклотрона в штате Огайо, который исследователи использовали для бомбардировки различных снарядов в неодиме и самарии, производя несколько радиоактивных изотопов.
  • Чиен Шинь Ву, Эмилио Г. Сегре и Ганс Альбрехт Бете, исследователи из Калифорнийского университета в Беркли, опубликовали свое открытие элемента 61 путем бомбардировки неодимом и празеодимом нейтронами, но с трудом отделяли новый редкоземельный элемент.

Хотя возможно, что в некоторых из этих случаев прометий был фактически произведен, другие исследователи не смогли подтвердить ни один из них.

Первая успешная идентификация и разделение элемента 61 была в 1945 году Чарльзом Д. Корьелом, Якобом А. Маринским, Лоуренсом Э. Гленденином и Гарольдом Г. Рихтером, исследователями Манхэттенского проекта в Ок-Ридж, Теннесси, во время учебы в создании топлива для атомной бомбы, по словам ван дер Кротта. Они смогли идентифицировать изотоп прометий-147 в побочных продуктах деления урана. Их результаты были подтверждены с помощью масс-спектрометра и опубликованы в 1947 году, отсроченные из-за их участия в исследованиях мировой войны. Название Прометий было предложено Грейс Мэри Корьелл, женой Корьелла, и это название было принято Международным союзом химии в 1949 году.

Факты о прометии

  • В греческой мифологии Прометей был чемпионом человечества. После того, как он украл огонь у Зевса и отдал его смертным, Зевс наказал его, привязав к камню, в то время как орёл ел его печень каждый день, она снова росла, чтобы снова съесть её.
  • Элемент был назван в честь Прометея за мужество и боль, необходимые для его синтеза.

  • Бохуслав Браунер, чешский химик, предсказал существование прометия в 1902 году, согласно Лаборатории Джефферсона.
  • Прометий был последним из элементов редкоземельных лантаноидов.
  • По словам Лентехха, прометий очень радиоактивен и излучает бета-излучение.
  • Металлический прометиум серебристо-белый, а соли светятся в темноте с бледно-синим или зеленым светом.
  • По словам лаборатории Джефферсона, наиболее долгоживущим изотопом прометия является прометий-145 с периодом полураспада 17,7 лет.
  • Прометий является единственным редкоземельным металлом, радиоактивным металлом на периодической таблице.
  • По данным Национальной лаборатории Лос-Аламоса, в земной коре нет прометия. Однако элемент был обнаружен в спектре звезды HR465 (галактика Андромеда), который находится на расстоянии 520 световых лет от созвездия Андромеды. Марго Ф. Аллер и Чарльз Р. Коули, астрономы из Мичиганского университета, обнаружили прометий в звезде в 1970 году.

Исследования

В большинстве, прометий используется в исследовательских целях, и он не имеет много других применений из-за его высокой радиоактивности и очень ограниченной энергии. Одним из таких коммерческих применений для прометия является источник питания для медицинских устройств.

В патенте, поданном в 2014 году Питером Кабауи (Peter Cabauy), генеральным директором City Labs, обсуждался новый проект для бетавальтового источника энергии, где бета-частицы происходят от распада прометий-147, трития или никеля-63. Технология основана на дизайне с начала 1970-х годов, в котором используется прометий-147 для питания кардиостимулятора, который был успешно имплантирован более чем ста пациентам.

Некоторые из преимуществ, описанных в патенте, заключаются в том, что прометий-147 более доступен и дешевле, чем другие варианты для короткоживущих медицинских имплантов, и его можно использовать в металлической форме. Конструкция источника питания предназначена для медицинских устройств малого размера и может также использоваться в любых устройствах, где желательно использовать батарею небольшого размера.

История открытия этого элемента наглядно демонстрирует те чрезвычайные трудности, которые пришлось преодолеть нескольким поколениям исследователей при изучении и открытии редкоземельных элементов. После открытия в 1907 г. иттербия и лютеция казалось, что серия редкоземельных элементов, размещенная в III группе периодической системы, уже полностью завершена и едва ли можно рассчитывать на ее пополнение. Между тем некоторые видные исследователи редких земель, в частности Браунер, полагали, что в серии редких земель между неодимом и самарием должен существовать еще один элемент, так как разница в атомных весах этих двух элементов аномально высока. После того как Мозели установил порядковые номера элементов, еще очевидней стало отсутствие в группе редкоземельных элементов элемента 61, и в 20-х годах нашего столетия начались интенсивные поиски его. Долгое время они были безрезультатными. Первое сообщение об открытии элемента 61 сделали американцы Гаррис и Гопкинс в 1926 г. Путем фракционирования концентрированных земель неодима и самария и рентгенографического анализа выделенных фракций они обнаружили новый элемент, названный ими иллинием (Illinium) в честь Иллинойского университета, где было сделано предполагаемое открытие. Авторы отметили, что элемент 61 радиоактивен и обладает коротким периодом полураспада. Их сообщение вызвало резкие возражения Прандтля, который не смог обнаружить следов нового элемента, проверяя в течение года данные американских авторов. Супруги Ноддаки, располагавшие 100 кг редких земель, также не подтвердили сообщения американцев. В конце 1926 r. появилась еще одна версия. Сотрудники Флорентийского университета Ролла и Фернандес объявили, что еще в 1924 г. они послали в Академию деи Линчеи закрытый пакет, в котором имелось соo бщение об открытии ими элемента 61. Они выделили элемент путем 3000-кратной кристаллизации дидимиевой земли, содержащей 70% неодима и празеодима, и назвали флоренцием (Florentium). Появлялись и другие сообщения об открытии элемента 61, называвшегося иногда эка-неодимом (Eka-Neodymium), но ни одно из них не подтверждалось. Дальнейшие исследования привели к тому, что неуловимый элемент стали считать радиоактивным короткоживущим, в связи с чем нахождение его в природе маловероятно. Естественно, что после этого стали пытаться получить элемент искусственно. В 1941 г. в университет штата Огайо, Лау, Пул, Курбатов и Квилл, бомбардируя в циклотроне образцы неодима и самария дейтонами, получили большое число радиоактивных изотопов, среди которых, как они думали, имелся и изотоп элемента 61. Сегрэ и By подтвердили это предположение, но и им не удалось химически идентифицировать искомый изотоп. Тем не менее американские исследователи из Огайо предложили для элемента свое название циклоний (Cyclonium), так как он был получен с помощью циклотрона. Финальной стадией этого длинного ряда работ по искусственному получению и выделению элемента 61 оказались исследования продуктов, получающихся в атомном котле. В 1947 г. Маринский, Гленденин и Кориэлл хроматографически разделили продукты деления урана в атомном котле и выделили два изотопа элемента 61; массовое число одного из них 147, период полураспада 2,7 года, второго - соответственно 149 и 47 часов. По предложению супруги Кориэлла новый элемент наименовали прометеем (Prometheum) от имени мифического героя Прометея, похитившего у Зевса огонь и передавшего его людям. Этим названием авторы открытия хотели подчеркнуть не только метод получения элемента с использованием энергии ядерного деления, но и угрозу наказания зачинщикам войны. Как известно, Зевс наказал Прометея, приковав его к скале на растерзание орлу. В 1950 г. Международная комиссия по атомным весам дала элементу 61 название прометий, все старые названия - иллиний, флоренций, циклоний и прометей - были отвергнуты.

Этот элемент получил название прометий, в честь Прометея-легендарного титана из мифов древних греков. Ещё в 1902 году химики исследователи обратили внимание на то, что разница в атомных весах между неодимом и идущим за ним самарием, слишком велика, что указывало на существование неизвестного элемента между ними. И, только тогда, когда в 1914 году, учёные начали применять, для исследования и поиска новых элементов, рентгеновские спектры, появилась возможность проверить это предположение и найти новому элементу место в периодической системе. Но выделить новый элемент и доказать его существование не могли ещё очень долго. Наконец, была высказана мысль о радиоактивной природе этого элемента с очень малым сроком жизни, и поэтому, находящийся в земной коре, с самого начала её образования, этот элемент давно распался.
Начались исследования радиоактивности редкоземельных элементов, которая была обнаружена, в том числе, и у неодима и самария. Если неодим испускает бета-лучи, то по закону радиоактивных превращений, если его атом теряет электрон, то заряд ядра этого атома увеличивается на единицу и, т.о., образуется новый элемент. То, что его не могли обнаружить, объясняется очень малым периодом полураспада этого элемента. И тогда, новый элемент попытались создать искусственно. Используя большое количество осколков деления урана235, которые являлись продуктом процессов в ядерном реакторе, учёные нашли много изотопов редкоземельных элементов, среди которых, затем, был обнаружен изотоп элемента с номером 61, прометия. Бомбардировка нейтронами неодима, дала такие же результаты и учёные-химики признали, наконец, его реальное существование. И, хотя количество нового элемента измерялось миллиграммами, были получены хлорид и нитрат прометия, последние сомнения в существовании нового элемента, были развеяны.
Используя «отходы» ядерных реакторов, можно получать прометий в количестве до сотен граммов. Искусственно создано 15 изотопов прометия и, только один из них, с массовым числом 147, является долгоживущим (период полураспада составляет 2,7 года), и именно он, является самым перспективным радиоизотопом лантаноидной группы. В природе, прометий был обнаружен в 1964 году в апатитовом концентрате и, путём обогащения, из него был получен прометий, в очень малом количестве.
Прометий— металл серебристо -белого цвета, на воздухе окисляется медленно, с образованием оксида Pm2О3.

ПОЛУЧЕНИЕ.

Химическим путём прометий получают осаждением фтористого водорода из растворов солей прометия и, затем, гидрат подвергают дегидратации. Металлический прометий получают методом металлотермии из PmF3. При получении металлического прометия из смеси радиоактивных изотопов, образующихся в ядерном реакторе, его отделяют методом хроматографии.

ПРИМЕНЕНИЕ.

Своеобразные свойства прометия-отсутствие гамма-излученй и низкая энергия бета-лучей, позволяют использовать его без серьёзных защитных приспособлений.

  • Самосветящиеся составы. Добавка в фосфоресцирующие материалы радиоактивного прометия не вызывает снижение качества излучения кристаллофосфора во времени, и даёт продолжительное, яркое и безопасное свечение.

  • Атомные батарейки. В атомной батарейке, выполненной на основе прометия, энергия бета-распада его радиоизотопа, сначала преобразуется в световую, а потом— в электрическую. В этой батарейке светится тонкодисперсная смесь фосфора с окисью прометия-147. Энергия бета-частиц, которую поглотил фосфор, преобразуется в инфракрасное излучение, которое улавливает фотоэлемент и даёт электрический ток. Такая батарейка имеет очень малые размеры, работает безотказно до 5 лет, не боится внешнего воздействия (температура, давление). Эти характеристики значительно расширяют область применения прометиевых батареек. Портативные радиоустройства, элементы автоматики и управления тяжёлыми машинами и механизмами, портативные сурдоаппараты, измерительные приборы-успешно работают на атомных батарейках с применением прометия-147.

  • Краски. Добавка прометия-147 в краски, создаёт эффект люменисцирующего света.

  • Химический элемент, Pm

    Первая буква "п"

    Вторая буква "р"

    Третья буква "о"

    Последняя бука буква "й"

    Ответ на вопрос "Химический элемент, Pm ", 8 букв:
    прометий

    Альтернативные вопросы в кроссвордах для слова прометий

    Этот химический элемент назван в честь бога, похитившего огонь

    Радиоактивный элемент

    Металл группы лантаноидов

    Радиоактивный химический элемент, полученный искусственно

    химич. элемент

    Редкоземельный металл

    Редкоземельный металл, радиоактивный элемент

    Определение слова прометий в словарях

    Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова. Значение слова в словаре Новый толково-словообразовательный словарь русского языка, Т. Ф. Ефремова.
    м. Радиоактивный химический элемент, полученный искусственно посредством ядерных реакций.

    Большая Советская Энциклопедия Значение слова в словаре Большая Советская Энциклопедия
    (лат. Prometium), Pm, радиоактивный химический элемент III группы периодической системы Менделеева, атомный номер 61, относится к лантаноидам. Известно 16 изотопов П. с массовыми числами 141≈154 и 2 ядерных изомера. Самым устойчивым является малодоступный...

    Энциклопедический словарь, 1998 г. Значение слова в словаре Энциклопедический словарь, 1998 г.
    ПРОМЕТИЙ (лат. Promethium) Pm, химический элемент III группы Периодической системы элементов Менделеева, атомный номер 61, атомная масса 144,9128, относится к лантаноидам. Радиоактивен; наиболее устойчивый изотоп 145Pm (период полураспада?18 лет). В природе...

    Примеры употребления слова прометий в литературе.

    Предполагается, что природный прометий образовался захватом нейтронов 60-м элементом, неодимом, либо спонтанным делением урана-238, а также индуцированным делением урана-235.

    Из остаточных растворов после переработки отработанного ядерного горючего получают технеций и прометий , а также искусственные трансураны.

    Прометий

    ПРОМЕ́ТИЙ -я; м. Химический элемент (Рм), радиоактивный металл серебристо-белого цвета, относящийся к лантаноидам (получается искусственным путём; используется в составе с другими веществами в люминесцентных лампах, изготовлении светящихся красок и т.п.).

    проме́тий

    (лат. Promethium), химический элемент III группы периодической системы, относится к лантаноидам. Радиоактивен; наиболее устойчивый изотоп 145 Pm (период полураспада ≈18 лет). В природе не найден, образуется при делении изотопа 235 U в ядерных реакторах. Назван по имени Прометея. Металл, плотность 7,26 г/см 3 , t пл 1170°C. Изотоп 147 Pm применяют в люминофорах (светятся непрерывно несколько лет) и в миниатюрных атомных батарейках.

    ПРОМЕТИЙ

    ПРОМЕ́ТИЙ (лат. Prometium), Pm (читается «прометий»), радиоактивный химический элемент, атомный номер 61. Стабильных нуклидов не имеет. Наиболее долгоживущие радионуклиды: прометий-145 (период полураспада Т 1/2 17,7 лет), прометий-146 (Т 1/2 5,53 года) и прометий-147 (Т 1/2 2,6234 года); наиболее доступный 148 Pm. Конфигурация трех внешних электронных слоев атома прометия 4s 2 p 6 d 10 f 5 5s 2 p 6 6s 2 . Степень окисления в соединениях +3 (валентность III).
    Входит в семейство лантаноидов, (см. ЛАНТАНОИДЫ) занимающее одну клетку в группе IIIB, в 6 периоде периодической системы. Радиус нейтрального атома Pm 0,182 нм, радиус иона Pm 3+ - 0,111 нм (координационное число 6). Энергии последовательной ионизации атома 5,55, 10,90, 22,3, 41,1 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,07.
    История открытия
    В 1945 году американские радиохимики Д. Маринский, Л. Гленденин и Ч. Кориэлл выделили из продуктов деления урана первые пять миллионных долей грамма элемента №61 и назвали его в честь Прометея (см. ПРОМЕТЕЙ (в мифологии)) , похитившего у богов огонь и передавшего его людям.
    В настоящее время установлено, что стабильных и таких долгоживущих радионуклидов прометия, которые могли бы сохраниться с момента формирования Земли, у этого элемента нет.
    Нахождение в природе
    В 1968 в земной коре были обнаружены следовые количества 147 Pm, образующегося при делении 235 U.
    Получение
    Прометий получают осаждением HF из растворов солей Pm(III) с последующей дегидратацией образовавшегося гидрата. Металлический Pm получают металлотермией из PmF 3 . Выделяется 147 Pm из смеси радиоактивных изотопов различных элементов, образующихся в ядерных реакторах, отделяют методом хроматографии (см. ХРОМАТОГРАФИЯ) .
    Физические и химические свойства
    Прометий - светло-серый металл.
    Известна одна модификация с гексагональной решеткой с а = 0,365 нм и с = 1,165 нм. Температура плавления 1170°C, температура кипения 3000°C, плотность 7,26 кг/дм 3 .
    По химическим свойствам - типичный редкоземельный металл. На воздухе медленно окисляется, образуя основной оксид Pm 2 O 3 . Известны PmF 3 , PmCl 3 , PmBr 3 , соли прометия Pm(NO 3) 3 , Pm 2 (SO 4) 3 и другие, основание Pm(OH) 3 .
    Применение
    Прометий-147 - компонент люминофоров, источник радиоактивного излучения в миниатюрных атомных батарейках.


    Энциклопедический словарь . 2009 .

    Синонимы :

    Смотреть что такое "прометий" в других словарях:

      ПРОМЕТИЙ - искусственно синтезированный радиоактивный хим. элемент, символ Pm (лат. Prometium), ат. н. 61, относится к лантаноидам; в природе не обнаружен. Искусственно получено около 20 изотопов прометия. Самый долгоживущий их них прометий 145 с периодом… … Большая политехническая энциклопедия

      - (символ Рm), радиоактивный химический элемент, металл, относится к ЛАНТАНОИДАМ. Был впервые получен 1941 г. путем бомбардировки НЕОДИМА и ПРАЗЕОДИМА. Прометий встречается в малых количествах в урановых рудах. Изотоп 141Рm используется в… … Научно-технический энциклопедический словарь

      - (Prometium), Pm, радиоактивный химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 61, атомная масса 144,0; относится к редкоземельным элементам; металл. Получен американскими учеными Дж. Мариинским, Л. Гленденином, Ч. Кориелом в… … Современная энциклопедия

      - (лат. Promethium) Pm, химический элемент III группы Периодической системы элементов Менделеева, атомный номер 61, атомная масса 144,9128, относится к лантаноидам. Радиоактивен; наиболее устойчивый изотоп 145Pm (период полураспада?18 лет). В… … Большой Энциклопедический словарь

      - (prometium), Pm (a. promethium; н. Promethium; ф. promethium; и. prometio), радиоактивный хим. элемент III группы периодич. системы Менделеева, ат.н. 61, ат. м. 145; относится к лантаноидам. Известно 14 изотопов П. с массовыми числами от… … Геологическая энциклопедия

      - (Prometium), Pm, радиоактивный хим. элемент III группы периодич. системы элементов, ат. номер 61, относится к лантаноидам. Выделен Дж. Ма ринским (J. Marinsky), Л. Глендениным (L. Glendenin) и Ч. Кориэллом (С. Coryell) из продуктов деления II в… … Физическая энциклопедия