PROTACTINIUM

Scoperta e denominazione

Gli scienziati hanno imparato a conoscere gli elementi radioattivi verso la fine del diciannovesimo secolo. Gli elementi radioattivi sono elementi che si rompono da soli. Emettono radiazioni – in qualche modo simili alla luce o ai raggi X – e si trasformano in nuovi elementi. Le radiazioni sono energia trasmessa sotto forma di onde elettromagnetiche o di particelle subatomiche.

Per esempio, l’elemento uranio è radioattivo. Emette radiazioni per periodi di tempo molto lunghi. Comincia a trasformarsi in altri elementi. Uno di questi elementi è il protoattinio.

Molti isotopi presenti in natura sono radioattivi. Gli isotopi sono due o più forme di un elemento. Gli isotopi differiscono l’uno dall’altro secondo il loro numero di massa. Il numero scritto a destra del nome dell’elemento è il numero di massa. Il numero di massa rappresenta il numero di protoni più neutroni nel nucleo di un atomo dell’elemento. Il numero di protoni determina l’elemento, ma il numero di neutroni nell’atomo di qualsiasi elemento può variare. Ogni variazione è un isotopo.

Molti degli isotopi radioattivi che si presentano in natura sono collegati tra loro. Per esempio, quando l’uranio-238 si rompe, forma un nuovo isotopo, il torio-238. Ma anche il torio-234 è radioattivo. Si rompe per formare il radio-230. E anche il radio-230 è radioattivo. Si scinde per formare l’attinio -230.

Questo processo va spesso avanti per una dozzina di passi o più. Infine, si forma un isotopo che non è radioattivo. La catena – o “famiglia” di isotopi radioattivi – finisce.

Durante i primi anni del 1900, gli scienziati stavano cercando di capire queste famiglie radioattive. Cercavano di identificare tutti gli elementi che si trovavano in una famiglia. Così facendo, a volte scoprivano nuovi elementi. È stato il caso dell’elemento numero 91. Molti scienziati stavano cercando l’elemento numero 91 da un po’ di tempo. C’era una casella vuota nella tavola periodica per l’elemento 91. Questo significava che un nuovo elemento doveva ancora essere trovato. Alcuni scienziati decisero di cercare quell’elemento nelle famiglie radioattive.

Nel 1913 il fisico tedesco-americano Kasimir Fajans (1887-1975) e il suo collega, O. H. Göhring, affermarono di aver trovato l’elemento numero 91. Suggerirono il nome brevium per l’elemento. Scelsero il nome perché l’emivita dell’isotopo che avevano trovato era molto breve (“breve”). Era solo 1,175 minuti.

L’emivita di un elemento radioattivo è il tempo che impiega la metà di un campione dell’elemento a decomporsi. Ciò significa che 10 grammi dell’isotopo che hanno studiato si decompongono molto rapidamente. Solo 5 grammi sarebbero rimasti dopo 1,175 minuti. Poi resterebbero 2,5 grammi (la metà di 5 grammi) dopo un altro

La chimica tedesca Lise Meitner. Scoprì un isotopo del protoattinio.

1,175 minuti, e 1,25 grammi (metà di 2,5 grammi) dopo altri 1,175 minuti, e così via. Fino alla scoperta di Fajans e Göhring, l’elemento era conosciuto come uranio-X 2 . Questo nome derivava dalla posizione dell’elemento in una delle famiglie radioattive.

Nel 1918, un altro isotopo dell’elemento numero 91 fu scoperto dai fisici tedeschi Lise Meitner (1878-1968) e Otto Hahn (1879-1968). Questo isotopo aveva un’emivita di 32.500 anni. Era molto più facile da studiare dell’isotopo scoperto da Fajans e Göhring.

Al nuovo elemento fu originariamente dato il nome di protoattinio, che significa “primo attinio”. Deriva dal modo in cui l’elemento si scompone. Il suo primo prodotto è l’elemento attinio. Nel 1949, il nome dell’elemento fu cambiato leggermente nella sua forma attuale, protoattinio.