El protactinio (Pa), que en tiempos pasados se conocía como protoactinio, ocupa la posición número 91 en la tabla periódica de los elementos. Es el elemento químico más raro del planeta, incluso es más raro que el “radio”. En estado sólido es un metal de color grisáceo o plata, con alta densidad y tiende a reaccionar fácilmente cuando es expuesto al oxígeno, al vapor de agua y a algunos ácidos inorgánicos.
El vocablo protactinio deriva de una palabra compuesta del griego “Protoactinium”, “Protos” que se traduce como originario o primero y “Actinium”, que se refiere al elemento actinio. Esta conjugación da como resultado “ascendiente del actinio”, debido a que se forma a través de la descomposición de protoactinio.
Historia
Allá por los años 1871, un químico de origen ruso llamado Dimitri Mendeleev, lanzó una predicción que dejaría atónitos a todos en el mundo de la ciencia, en su profecía planteaba el hecho que en algún momento encontrarían un elemento nuevo, que se encontraría en medio del torio y el uranio.
Aproximadamente 20 años más tarde, un químico inglés, de nombre William Crookes, pudo cumplir las palabras proféticas de Mendeleev (padre de la tabla periódica) y logró aislar correctamente el protactinio en más de un mineral de uranio, desafortunadamente no pudo determinarlo.
La identificación del elemento lo conseguiría 13 años más tarde el químico polaco Kasimir Fanjans y el también químico, pero de origen alemán Oswald Helmuth Göhring. Ellos lograron detallar el isótopo 234 mPa, el cual tuvo una duración de vida de menos de minuto y medio, es por ello que lo bautizaron como el Brevium, haciendo referencia a la corta vida del mismo.
Unos años más tarde el nombre fue cambiado a protoactinio, por un grupo de científicos alemanes e ingleses, cuando lograron identificar el isótopo 231Pa (tiempo de vida aproximado de 32 mil años). En 1949 se volvió a rebautizar este elemento, dejándolo como actualmente lo conocemos “Protactinio”.
Características del protactinio
Como se dijo anteriormente, el protactinio destaca entre los elementos naturales más raros y, por consiguiente, de los más caro de extraer. Su número atómico es 91 y su simbología química es Pa. El punto de fusión de este elemento es de 1840 grados C, por su parte 4027 grados C es su punto de ebullición.
En estado sólido se encuentra bajo los 20°C, de esta forma tiene la apariencia de un metal muy brillante de color plata. El isótopo 231 es el más estable, y es el que mayormente se halla de manera natural, se produce por la descomposición del uranio 235.
Este elemento tiene más densidad y rigidez que el torio, pero a su vez resulta ser más liviano que el uranio. La capacidad de expansión térmica y la ductilidad térmica-eléctrica del protactinio es muy similar a la del uranio y a la del torio.
Yacimiento y extracción
El protactinio se encuentra naturalmente en forma de 2 isótopos el 231 y el 234, el primero en mayor cantidad que el segundo. El 231 es un emisor de energía alfa y se deriva del uranio 235, por su parte el otro, emite radiaciones tipo beta y se genera en base a la descomposición del uranio 238.
Los yacimientos más importantes de este elemento están en Jáchymov (República Checa) y en la República Democrática del Congo, encontrando concentraciones cercanas a 3 partes por millón en un mineral de uranita, casi un 1000% más que el común que es de 0.3pmm.
El isótopo 231 y 233 se generan como residuos en los reactores nucleares de torio. Los dos residuos son eliminados debido a que no tienen ninguna utilidad. El 231 tiene una duración de vida de más de 32 mil años, por lo que a largo plazo podría generar problemas de radiotoxicidad ocasionado por la acumulación de esos residuos de combustible nuclear.
Usos y aplicaciones del protactinio
Hoy por hoy el protactinio no tiene ninguna utilidad aparte de ser objeto de estudio de investigaciones científicas, la razón de esto es que es un elemento muy escaso de forma natural, es muy costoso de extraer, tiene una muy elevada radioactividad y altísima toxicidad.
En el pasado se intentó el uso del isótopo 231 para la fabricación de armas nucleares, debido a que se creía que podría resistir reacciones nucleares en cadena. No obstante, investigaciones más recientes mostraron que existe una posibilidad de criticidad (accidente por el incremento de las reacciones nucleares en cadena), por tal motivo fue descartado por completo.
El Protactinio en la salud
Este elemento se galla en mínimas cantidades en la gran mayoría de los materiales naturales, por tal motivo es común ingerirlo en los alimentos, en el agua y se inhala en el aire. Tan solo el 0,05% del protactinio que ingresa a nuestro organismo es absorbido por la sangre, el otro porcentaje es excretado.
El porcentaje absorbido por la sangre es repartido en el cuerpo de la siguiente manera, el 40% se aloja en los huesos, un 15% se queda en el hígado y tan solo el 2% va para los riñones, el porcentaje restante sale del organismo.
El protactinio en cantidades superiores a 0.5 microgramos de 231Pa, resulta altamente toxico y muy radioactivo, puede ocasionar graves problemas de salud incluso la muerte, es por ello que las manipulaciones de este elemento se realizan en una caja seca o caja de guantes sellada (cabina para manipulación de objetos peligrosos).
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