Promezio

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Promezio
metallico
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico promezio, Pm, 61
Serie lantanidi
Gruppo, periodo, blocco --, 6, f
Densità 7264 kg/m3
Durezza n.d.
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Proprietà atomiche
Peso atomico [145] amu
Raggio atomico (calc.) 183 pm
Raggio covalente 199 pm
Configurazione elettronica [Xe]4f56s2
e per livello energetico 2, 8, 18, 23, 8, 2
Stati di ossidazione 3 (debolmente basico)
Struttura cristallina esagonale
Proprietà fisiche
Stato della materia solido
Punto di fusione 1315 K (1042 °C)
Punto di ebollizione 3273 K (3000 °C)
Volume molare 20,23 × 10-6  m3/mol
Entalpia di vaporizzazione 289 kJ/mol
Calore di fusione 7,13 kJ/mol
Altre proprietà
Numero CAS 7440-12-2
Elettronegatività 1,13 (scala di Pauling)
Calore specifico 180 J/(kg*K)
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
146Pm sintetico 5,53 anni β- 1,542 146Sm
147Pm sintetico 2,6234 anni β- 0,224 147Sm
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

Il promezio (già prometeo) è l'elemento chimico di numero atomico 61 e peso atomico 147. È un elemento sintetico. Il suo simbolo è Pm.

Appartiene alla famiglia dei lantanidi.

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

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.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

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: questo 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.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

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, ad esempio nel 1926 gruppi di ricerca di Firenze e dell'Illinois annunciarono la sua scoperta proponendo come nome florentium e illinium rispettivamente, 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.

Disponibilità[modifica | modifica wikitesto]

Il promezio non si trova in natura sulla Terra. Le sue righe spettrali sono state però individuate nella luce di alcune stelle.

Produzione[modifica | modifica wikitesto]

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.

Composti[modifica | modifica wikitesto]

Le sue proprietà chimiche e metallurgiche sono simili a quelle del neodimio e del samario.

Tra i suoi composti vi sono:

Isotopi[modifica | modifica wikitesto]

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.

Precauzioni[modifica | modifica wikitesto]

È richiesta grande cura nella manipolazione 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.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ (EN) Discovery of Promethium

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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