prometiava

Прометий – химический элемент, редкоземельный металл, относящийся к группе лантаноидов. Впервые был искусственно получен в 1945 году. Благодаря радиоактивности, в природе в свободном виде практически не встречается.

Химический элемент Прометий

При составлении Периодической системы, Д.И. Менделеев оставил незаполненные ячейки для неоткрытых элементов. Среди них была ячейка с атомной массой 61. Так, ученый дерзко предсказал новые открытия, последующие поколения химиков подтвердили его гипотезу.

Г. Мозли в 1920 году определил прямую зависимость между длиной волны рентгеновского излучения и ее уменьшением с ростом атомного номера химического элемента. Это стало подтверждением теории Менделеева, что между неодимом с номером 60 и самарием в группе редкоземельных металлов не хватает элемента 61. В 1920 году начались его поиски, но все заявления об открытии оказывались ошибочными.

Только в 1945 году группа американских ученых-химиков выделила из продуктов самопроизвольного деления урана с помощью ионообменных смол элемент № 61, который назвали прометий, в честь греческого гиганта Прометея, давшего людям огонь, украв его у олимпийских богов. Ведь новый химический элемент тоже был выхвачен из атомного пекла.

Прометий из Урана

10 необычных фактов о химическом элементе, который искали ученые всего мира 45 лет

  1. Прометий единственный элемент семейства лантаноидов, который не имеет стабильного изотопа, поэтому в природе встречается как продукт полураспада урана-235 и урана-238.
  2. Элемент прометий относится к семейству лантаноидов. Эта подгруппа насчитывает 15 элементов с порядковыми номерами 58 до 71, у них одинаковые химические и физико-химические свойства.
  3. Элемент радиоактивный, но он излучает не смертоносное для человека γ-излучение, а электроны – β-лучи. Их используют в качестве энергии для батареек. Ее размер чуть больше канцелярской кнопки, а работает без замены 5 лет.
  4. Прометиевая батарейка позволила в 4 раза уменьшить размер слухового аппарата, а ручные часы швейцарского бренда получили возможность работать без остановки на протяжении 7 лет.
  5. Японские разработчики мобильных приложений обещают к 2022 году выпустить первый телефон на прометиевой батарее. Очередь за автопромом – если учесть размеры аккумулятора в машине, можно получить источник энергии дешевле, чем электродвигатель.
  6. Pm относится к группе редкоземельных металлов, редко встречается в земных минералах, и его содержание в свободном виде составляет около 560 грамм. Это причина столь долгих поисков доказательств существования этого элемента. Он имеет наименьший период полураспада изотопа из всех известных радиоактивных элементов и он равен 18 годам, а у изотопа 147Pm всего 2,6 года.
  7. При его полураспаде в излучении отсутствуют гамма-лучи, благодаря этому он безопасен.
  8. Прометий, как короткоживущий радиоактивный изотоп, применяется при производстве радиоизотопных источников энергии. Энергия, которая выделяется при полураспаде элемента, используется для нагрева теплоносителя (воды, нефтяного масла, воздуха, фреона) и дальнейшего получения электроэнергии. Главное и принципиальное отличие от атомного реактора в том, что используется не цепная реакция, а естественный распад изотопа и получаемая при этом энергия.
  9. В 2016 году американские ученые провели ряд исследований по воздействию препарата «Трастузумаб» на злокачественные новообразования. В качестве флуоресцентного элемента для определения активности нового препарата использовался 149Pm. Он показывает перемещение лекарства по организму человека, его способность противодействовать делению злокачественных клеток, время воздействия на опухоль. Элемент помогает медикам создавать и проводить клинические испытания новых лекарств.
  10. Он входит в состав высококонцентрированного топлива для реактивных двигателей малых мощностей в качестве нагревателя водорода и гелия. Двигатели устанавливают на орбитальных спутниках для совершения манёвров в околоземном пространстве.
  11. В металлургии элемент применяется для подогрева воздуха и ионизации кислорода, которые подаются в доменные печи для усиления горения топлива при выплавке стали, чугуна, получении сплавов цветных металлов.
  12. Применяется как источник тепла при нагреве воды для отопления. Обогрев жилых помещений проводят в районах Крайнего Севера, во время исследовательских экспедиций в области арктических морозов и низких температур. Мини реакторы устанавливаются на землях, удаленных от материка, оторванных от сообщения с большой землей во время полярной зимы и для производства электроэнергии в труднодоступных районах нашей планеты.

Прометий металлический

Свойства химического элемента Pm и сфера применения

  • Прометий светло-серый радиоактивный металл, его плотность составляет 7,22 г/см3, температура плавления 1680 °С и обладает всеми характерными химическими свойствами лантаноидов.
  • При образовании соединений он имеет степень окисления +3, то есть он трехвалентных химический элемент, поэтому при образовании солей наблюдаем три остатка кислоты — Pm2Cl3 и Pm2(NО)3.
  • При нагревании гидроксида Pm(ОН)3 при температуре выше 400 °С, получают оксид прометия Pm2О3, который нерастворим в воде. Его используют для получения глазури для окрашивания фарфора, эмали, фаянса.
  • Ведутся работы по использованию радиоизлучения элемента в атомных батарейках, работа которых возможна на протяжении десятилетий.
  • Pm, по канонам химии, должен иметь два устойчивых изотопа. Но нечетные массовые числа неодима Nd и самария Sm идут подряд, и для изотопа прометия просто не остается незанятых позиций. Это связано с кривой энергии связи нуклонов при заполнении новых ядерных оболочек.
  • Определяют наличие прометия в минералах радиометрическим методом, который основан на измерении β-радиоактивности вещества.
  • В радиоэлектронике Pm применяют для поляризации диэлектриков.
  • На его основе изготавливают радиолюминофоры – автономные источники света, которые работают самостоятельно длительное время на больших глубинах, рудниках и шахтах, для циферблатов подводного снаряжения, приборов и подсветки прицелов, как источник бесперебойного питания и электроэнергии на подводных лодках, батискафах, как осветительный прибор для дайвинга и спелеологов.
  • Так как его полураспад составляет десятки лет, то и время подсветки исчисляется десятилетиями.
  • В медицине элемент применяют при изготовлении экранов рентгеноскопии. Он источник β-излучения, которое не выводит из строя рентгеновское оборудование и не вызывает его быстрый износ и старение по сравнению с α-излучением.
  • Используя β-излучение прометия, измеряют толщину разных материалов, на его основе работает радиоизотопный толщиномер. С его помощью определяют качество продукции при производстве бумаги, пластиков, стали, металлопроката.
  • На космических станциях используется в качестве электричества и подсветки навигационных приборов, срок службы прометиевой аккумуляторной батареи 5 лет.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Поля,обязательные для заполнения отмечены *

Вы можете использовать HTML теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

не отправлять комментарийОтправить