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Proctanium - Pa

Propriétés chimiques - Effets du proctactinium sur la santé - Effets du proctactinium sur l'environnement

Numéro atomique 91
Masse atomique 231,0359 g.mol -1
Electronégativité de Pauling 1,5
Masse volumique 15,37 g.cm-3 à 20°C
Température de Fusion 1600 °C
Température d' ébullition °C
Rayon atomique (Van der Waals) nm
Rayon ionique
Isotopes
Configuration électronique [ Rn ] 5f2 6d1 7s2
Energie de première ionisation kJ.mol -1
Energie de deuxième ionisation kJ.mol -1
Potentiel standard V
Découverte : Par K. Kajans et O.H. Gohring en 1913

Proctanium

Le protactinium a été identifié la première fois en 1913, quand Kasimir Fajans et O. H. Göhring ont produit un isotope de courte durée, le 234m-Pa, avec une demi vie d'environ 1,17 minutes, pendant leurs études sur la chaîne d'affaiblissement de 238-U.

Le protactinium est élément en argent métallique qui appartient au groupe des actinides, avec un lustre métallique lumineux qui le maintient pendant un certain temps dans l'air. Il est supraconducteur aux températures en-dessous de 1,4 K.

29 radio-isotopes de Protactinium ont été caractérisés, dont le plus stable 231-Pa avec une demi vie de 32760 ans, le 233-Pa avec une demi vie de 26967 jours, et le 230-Pa avec une demi vie de 17,4 jours. Tous les isotopes radioactifs restant ont une durée de demi vie de moins de 1,6 jours, et la majorité de ces derniers ont une durée de demi-vie de demi de moins de 1,8 secondes. Cet élément a également 2 états de méta, 217m-Pa (t½ ,1.15 millisecondes) et 234m-Pa (t½ ,1.7 minutes).

Le mode primaire d'affaiblissement avant l'isotope le plus stable, 231-Pa, est la désintégration alpha et le mode primaire après sans l'affaiblissement est une désintégration bêta. L'affaiblissement primaire produit, avant le 231-Pa, les isotopes de l'Ac (actinium) ,et après, les isotopes de l'élément U (uranium)

En raison de sa pénurie, sa radioactivité élevée et toxicité, il n'y a actuellement aucune utilisation pour le protactinium en dehors de de la recherche scientifique de base.

Le Protactinium ne joue aucun rôle biologique.

Effets du proctactinium sur la santé

Le Protactinium peut être pris dans le corps en mangeant de la nourriture, en buvant de l'eau potable, ou en respirant l'air. Quand le protactinium est inhalé, une fraction significative peut se déplacer des poumons par le sang à d'autres organes, selon la solubilité du composé.
L'absorption gastro-intestinale de la nourriture ou de l'eau est une source probable de protactinium intérieurement déposé dans la population générale. La majeure partie du protactinium pris par l'ingestion laissera promptement dans le corps des résidus; seulement environ 0,05% de la quantité ingérée est absorbé de l'appareil gastro-intestinal dans la circulation sanguine. Après avoir quité l'intestin ou le poumon, environ 40% du protactinium entre dans la circulation sanguine et se dépose dans le squelette, environ 15% se dépose dans le foie, environ 2% dans les reins, et le reste est excrété. La demi vie biologique dans le squelette est d'environ 50 ans. Pour le protactinium déposé dans le foie, il est dit que 70% est maintenu avec une demi vie biologique de 10 jours, les 30% restant ayant une demi vie biologique de 60 jours. Pour le protactinium déposé dans les reins, il est dit que 20% est maintenu avec une demi vie biologique de 10 jours, les 80% restant ayant une redistribution biologique de moitié.


Effets primaires sur la santé :
Le Protactinium est généralement un risque pour la santé seulement si il est pris dans le corps, bien qu'il y ait un petit risque externe lié aux rayons gamma émis par protactinium -231 et un certain nombre de produits de courte durée d'affaiblissement d'actinium-227. Les moyens principaux de l'exposition sont ingestion de nourriture et eau contenant le protactinium et inhalation de protactinium - la poussière souillée. L'ingestion est généralement l'exposition du produit à moins qu'il y ait une source voisine des poussières dans l'air souillé. Puisque le protactinium est pris dans le corps beaucoup plus aisément inhalé qu'ingéré, les deux itinéraires d'exposition peuvent être importants.

Le principal souci de santé est le cancer résultant de la radiation ionisante émise par le protactinium déposé dans le squelette, le foie, et les reins. Les risques de santé associés au protactinium -234m sont inclus avec ceux pour uranium-238. Le protactinium -234m se dégrade en émettant une particule bêta énergique ainsi les précautions contre ce rayonnement sont nécessaires en manipulant l'uranium; par exemple, des gants en caoutchouc lourds sont portés pour protéger les mains et les avant-bras.

Le facteur de risque d'inhalation pour le protactinium -231 représente un des plus grands facteurs de risque pour n'importe quel radionucléide. L'actinium-227 et ses produits d'affaiblissement expliquent plus de 80% de ce risque d'inhalation. Tandis que le facteur de risque pour l'ingestion est beaucoup plus inférieur que pour l'inhalation, l'ingestion est généralement le moyen le plus commun de l'entrée dans le corps.

Semblable à d'autres radionucléides, le coefficient de risque pour l'eau du robinet est d'environ 75% (démontré pour l'ingestion diététique).

En plus des risques des expositions internes, il y a un risque d'exposition gamma externe au protactinium -231.

En utilisant les coefficients gamma externes de risque pour estimer des risques de mortalité de cancer de vie, si on suppose que 100.000 personnes ont été sans interruption exposées à une couche épaisse de sol avec une première concentration moyenne de 1 protactinium de pCi/g -231, alors 8 de ces 100.000 personnes seraient prévus pour encourir un cancer mortel. Quant aux expositions internes, beaucoup de risques sont du à l'actinium-227 et à ses produits de dégradation.

Effets du proctactinium sur l'environnement

Le Protactinium est naturellement présent dans le sol, les roches, les eaux de surface, les eaux souterraines, les plantes, et les animaux dans des concentrations très basses de l'ordre de 1 ppt ou 0,1 picocuries (des niveaux plus élevés de pCi)/g. Il est présent dans les minerais d'uranium et d'autres matériaux géologiques. Essentiellement tout le protactinium naturel est présent comme protactinium -231.

Le Protactinium adhère préférentiellement tout à fait bien au sol, et la concentration liée aux particules arénacées de sol est en général 550 fois plus élevée que dans l'eau interstitielle (l'eau dans le pore entre les particules de sol); les taux de concentration sont encore plus élevés (environ 2.000 et plus) pour des sols de terre grasse et d'argile.

Le Protactinium n'est généralement pas un contaminant important aux emplacements de la DAINE (ministère de l'énergie) et n'est pas un souci pour des eaux souterraines.

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