Promethium

Portaal Scheikunde
Chemisch element

Symbool van Promethium
Naam	Promethium
Latijn
Symbool	Pm
Atoomnummer	61
Soort	Lanthanide
Kleur	Zilverwit?
Smeltpunt	1042 ^oC
Kookpunt	3000 ^oC

Promethium is een chemisch element met het symbool Pm en atoomnummer 61 in het Periodiek Systeem van de scheikunde. Het is een zacht, kneedbaar, zilverwit? metaal dat langzaam verkleurt bij blootstelling aan lucht. Het behoort tot de lanthaniden reeks, een groep van 15 op elkaar lijkende elementen tussen lanthaan en lutetium in het periodiek systeem, waarvan lanthaan de eerste en het prototype is. Promethium wordt traditioneel gerekend tot de zeldzame aardelementen.

Voorkomen

Al zijn zogeheten isotopen van Promethium zijn radioactief. Het is uiterst zeldzaam, met slechts ongeveer 500-600 gram dat van nature voorkomt in de aardkorst op een bepaald moment. Ook dit is zo'n element dat ontstaat en vervolgens weer vervalt waarbij energie vrij komt en radioactiviteit wordt uitgestraald. Vandaar ook dat er geen afbeelding van het (vermoedelijke) metaal beschikbaar is.

Omdat natuurlijk promethium buitengewoon weinig voor komt, wordt het typisch gesynthetiseerd (kunstmatig gemaakt) door uranium-235 (verrijkt uranium) te beschieten met neutronen in een apparaat (cyclotron of deeltjesversneller) om promethium-147 te produceren als een splijtingsproduct. Hierbij vervalt (soort van afbraak) uranium-235 dus tot promethium-147.

Promethium kan ook in de natuur worden gevormd als een product van spontane splijting van uranium-238. In natuurlijk voorkomende ertsen zijn alleen sporen te vinden: een monster van pekblende bleek zeer kleine hoeveelheden promethium te bevatten

Promethium in erts of mineraal

Uraniniet of pekblende bevat hele kleine hoeveelheden Promethium

Geschiedenis

In 1902 suggereerde Bohuslav Brauner dat er een toen nog onbekend element was met eigenschappen tussen die van de bekende elementen neodymium (60) en samarium (62). Dit werd in 1914 bevestigd door Henry Moseley, die, nadat hij de atoomnummers van alle toen bekende elementen had gemeten, ontdekte dat atoomnummer 61 ontbrak. In 1926 beweerden twee groepen (een Italiaanse en een Amerikaanse) een monster van element 61 te hebben geïsoleerd (vrij gemaakt). Beide "ontdekkingen" bleken al snel vals te zijn. In 1938, tijdens een nucleair experiment (proef) aan de Ohio State University, werden enkele radioactieve nucliden geproduceerd. Een nuclide of nucleïde is een atoom met een gegeven aantal protonen Z en een gegeven aantal neutronen N. Deze nucliden waren zeker geen radio-isotopen van neodymium of samarium, maar er was een gebrek aan chemisch bewijs dat element 61 was gemaakt, en de ontdekking werd niet algemeen erkend. Promethium werd voor het eerst gemaakt en benoemd in het Oak Ridge National Laboratory in 1945 door de scheiding en onderzoek van de splijtingsproducten van uranium-brandstof bestraald in een zogeheten grafietreactor. De ontdekkers stelden de naam "prometheum" voor (de spelling werd later veranderd), afgeleid van Prometheus , de titaan in de Griekse mythologie die vuur stal van de berg Olympus en het naar de mens bracht, om "zowel het gedurfde als het mogelijke misbruik van de menselijke intellect". Een monster (kleine hoeveelheid) van het metaal werd echter pas in 1963 gemaakt.

Gebruik

Het meeste promethium wordt alleen voor onderzoeksdoeleinden gebruikt, behalve promethium-147, dat buiten laboratoria te vinden is.

Praktische toepassingen bestaan alleen voor chemische verbindingen van het isotoop promethium-147, die worden gebruikt in lichtgevende verf, atoombatterijen en apparaten voor diktemeting, hoewel het isotoop promethium-145 de meest stabiele promethiumisotoop is.

Het kan in de toekomst worden gebruikt in draagbare röntgenbronnen en als aanvullende warmte- of krachtbronnen voor ruimtesondes en satellieten.

Biologie

Het element heeft geen biologische rol. Promethium-147 kan zogeheten gammastraling uitzenden tijdens het verval, die gevaarlijk is voor alle levensvormen. Aanraking met kleine hoeveelheden promethium-147 is niet gevaarlijk als bepaalde voorzorgsmaatregelen in acht worden genomen. In het algemeen moeten handschoenen, schoeiselovertrekken, veiligheidsbrillen en een buitenlaag van gemakkelijk te verwijderen beschermende kleding worden gebruikt.