Promezio
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| Generalità | |||||||||
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| Nome, Simbolo, Numero atomico | promezio, Pm, 61 | ||||||||
| Serie chimica | lantanidi | ||||||||
| Gruppo, Periodo, Blocco | --, 6, f | ||||||||
| Densità, Durezza | 7264 kg/m3, n.d. | ||||||||
| Aspetto | metallico | ||||||||
| Proprietà atomiche | |||||||||
| Peso atomico | [145] amu | ||||||||
| Raggio atomico (calc.) | 185 (205) pm | ||||||||
| Raggio covalente | nessun dato | ||||||||
| Raggio di van der Waals | nessun dato | ||||||||
| Configurazione elettronica | [Xe]6s24f5 | ||||||||
| elettroni (e-) per livello energetico | 2, 8, 18, 23,8, 2 | ||||||||
| Stati di ossidazione | 3 (debolmente basico) | ||||||||
| Struttura cristallina | esagonale | ||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||
| Stato a temperatura ambiente | solido | ||||||||
| Punto di fusione | 1373 K (1100°C) | ||||||||
| Punto di ebollizione | 3273 K (3000°C) | ||||||||
| Volume molare | 20,23 × 10-6 m3/mol | ||||||||
| Calore di evaporazione | nessun dato | ||||||||
| Calore di fusione | 86,7 kJ/mol | ||||||||
| Tensione di vapore | nessun dato | ||||||||
| Velocità del suono | nessun dato | ||||||||
| Varie | |||||||||
| Elettronegatività | 1,13 (scala di Pauling) | ||||||||
| Calore specifico | 180 J/(kg*K) | ||||||||
| Conducibilità elettrica | nessun dato | ||||||||
| Conducibilità termica | 17,9 W/(m*K) | ||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 540 kJ/mol | ||||||||
| Energia di seconda ionizzazione | 1050 kJ/mol | ||||||||
| Energia di terza ionizzazione | 2150 kJ/mol | ||||||||
| Energia di quarta ionizzazione | 3970 kJ/mol | ||||||||
| Isotopi più stabili | |||||||||
| iso | NA | TD | DM | DE | DP | ||||
| 145Pm | sintetico | 17,7 anni | ε | 0,163 | 145Nd | ||||
| 146Pm | sintetico | 5,53 anni | ε | 1,472 | 146Nd | ||||
| β- | 1,542 | 146Sm | |||||||
| 147Pm | sintetico | 2,6234 anni | β- | 0,224 | 147Sm | ||||
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iso = isotopo |
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Il promezio (o prometeo) è l'elemento chimico di numero atomico 61 e peso atomico 147. Il suo simbolo è Pm.
Appartiene alla famiglia dei lantanidi.
Indice |
[modifica] Caratteristiche
Il promezio è un metallo tenero; è un elemento artificiale che emette particelle beta le quali possono essere usate per stimolare l'emissione di raggi X da parte di elementi aventi un elevato numero atomico.
Delle proprietà del promezio metallico si sa poco; ne esistono due forme allotropiche ed i suoi sali manifestano al buio una luminescenza azzurro-verde per via della loro elevata radioattività.
[modifica] Applicazioni
Viene utilizzato nella ricerca come elemento tracciante, trova applicazione anche nell'industria del fosforo.
Gli usi del promezio comprendono:
- Fonte di radiazioni beta per misure di spessore.
- Fonte luminosa per segnali ad alta affidabilità (in cui si usa il fosforo per assorbire le radiazioni beta e produrre luce).
- In batterie nucleari in cui fotocellule convertono la luce in corrente elettrica: qusto tipo di batteria ha una vita utile di circa cinque anni usando 147Pm.
- Probabilmente in futuro sarà usato come fonte portatile di raggi X e come fonte ausiliaria di calore o energia per satelliti e sonde spaziali, e per costruire laser per comunicare con sottomarini in immersione.
[modifica] Storia
L'esistenza del promezio fu dapprima predetta da Bohuslav Brauner nel 1902; tale predizione venne confermata da Henry Moseley nel 1914. Molti gruppi dichiararono di aver prodotto questo elemento, ma nessuno poté confermare la scoperta per la grande difficoltà di separare questo elemento dalle altre terre rare. La dimostrazione dell'esistenza del promezio fu ottenuta nel 1945 da Jacob A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin e Charles D. Coryell durante l'analisi di alcuni sottoprodotti della fissione dell'uranio; tuttavia i tre scienziati erano troppo occupati dalle ricerche belliche alleate durante la seconda guerra mondiale, per cui non annunciarono la loro scoperta fino al 1947. [1] Il nome promezio deriva da Prometeo, uno dei titani della mitologia greca, che rubò il fuoco agli dei e ne fece dono ai mortali.
Nel 1963, sono stati messi a punto dei metodi basati sullo scambio ionico per separare il promezio dal combustibile esaurito dei reattori nucleari; con tali metodi vennero ottenuti circa 10 grammi di promezio.
[modifica] Disponibilità
Il promezio non si trova in natura sulla Terra. Le sue righe spettrali sono state però individuate nella luce di alcune stelle.
[modifica] Produzione
Non isolato in natura, è stato prodotto artificialmente in reattori nucleari, in quanto prodotto della fissione dell'uranio, del torio e del plutonio.
Viene anche prodotto tramite bombardamento con neutroni di 146Nd che, convertito in 147Nd, si trasforma spontaneamente (emivita: 11 giorni) in 147Pm attraverso un decadimento beta.
[modifica] Composti
Le sue proprietà chimiche e metallurgiche sono simili a quelle del neodimio e del samario.
Tra i suoi composti vi sono:
- Cloruri: PmCl3
- Bromuri: PmBr3
- Ossidi: Pm2O3
[modifica] Isotopi
Sono tutti radioattivi, il più comune è il Pm 147 (vita media 2,6 anni).
Complessivamente, sono stati individuati 36 isotopi del promezio, di cui il più stabile è il 145Pm con emivita di 17,7 anni, 146Pm con emivita 5,53 anni e 147Pm con emivita 2,6234 anni. Tutti gli altri radioisotopi hanno emivita minore di un anno, e anzi l'emivita della maggior parte di loro non arriva a 30 secondi. Questo elemento ha anche 11 isomeri (o stati meta) di cui il più stabile è 148Pmm (T½ 41,29 giorni), 152Pmm2 (T½ 13,8 minuti) e 152Pmm (T½ 7,52 minuti).
Gli isotopi di promezio hanno peso atomico che va da 127,9482600 amu (128Pm) a 162,9535200 amu (163Pm). La principale modalità di decadimento per gli isotopi più leggeri di 145Pm è la cattura elettronica con conversione in neodimio; per quelli più pesanti è il decadimento beta con conversione in samario.
[modifica] Precauzioni
È richiesta grande cura nella manipolaizone del promezio e dei suoi composti per via della loro elevata radioattività, che si manifesta anche con l'emissione di raggi X.
Il promezio non ha alcun ruolo biologico.
