Promethium: Grunnstoff

Bohuslav Brauner, professor i kjemi i Praha, forutså i 1902 eksistensen av grunnstoffet promethium. Denne antagelsen ble i 1914 støttet av Henry Moseley som fant en «ledig plass» til et hittil ukjent grunnstoff med atomnummer 61.

Brauners og Moseleys forutsigelser ble bekreftet først i 1945, da Jacob A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin og Charles D. Coryell ved Oak Ridge National Laboratory i Tennessee, USA, fremstilte promethium for første gang. De utvant stoffet ved separasjon og analyse av fisjonsprodukter fra uranbrensel i en grafitt-reaktor. Forskerne var imidlertid opptatt med forsvars-relatert arbeid på grunn av 2. verdenskrig, og nyheten om det nye grunnstoffet ble derfor ikke offentliggjort før i 1947.

Promethium er oppkalt etter Prometheus, sønn av titanen Iapetos i gresk mytologi. Det var Coryells kone Grace Mary som ga idéen til navnet da hun sa «å oppdage grunnstoffet var som å stjele ild fra gudene». Prometheus gjorde nettopp dette.

 

Promethium tilhører lantanoidene og de sjeldne jordmetallene. Det har ingen stabile isotoper. Den mest stabile isotopen ¹⁴⁵Pm har en halveringstid på 17,7 år. Det er sammen med technetium det eneste grunnstoffet uten stabile isotoper som blir etterfulgt i periodesystemet av et grunnstoff med stabile isotoper. Promethium er et sølvhvitt mykt metall som raskt oksiderer i luft og som reagerer med vann. Promethiumsalter gløder med en grønnlig eller blålig farge i mørket på grunn av radioaktiviteten, og har vært benyttet til selvlysende urvisere som en erstatning for radium. Oppløst i vann forekommer det kun som positivt treverdig ion og gir vannet en fiolettaktig rosa farge. Promethium danner blant annet tungløselige fluorid og karbonat-forbindelser.

Promethium avgir beta-stråling og er derfor meget farlig å håndtere. Rent promethium finnes i to allotropiske former

Isotoper

Promethium har ingen stabile isotoper. Isotopen ¹⁴⁷Pm med halveringstid 2,6234 år og ¹⁴⁴Pm med halveringstid 363 døgn forekommer i ekstremt små mengder som fisjonsprodukter i uranmalm, men mengdene er så små at det er vanskelig å fastslå noen prosentvis fordeling. I tillegg er 35 kunstig fremstilte isotoper kjent. De mest stabile av disse er ¹⁴⁵Pm med halveringstid 17,7 år, ¹⁴⁶Pm med halveringstid 5,53 år, ¹⁴³Pm med halveringstid 265 døgn, ^148m1Pm med halveringstid 41,29 døgn, og ¹⁴⁸Pm med halveringstid 5,370 døgn. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 1 døgn, og de fleste kortere enn 1 time.

CAS-nummer: 7440-12-2

Promethium kan dannes naturlig som et fisjonsprodukt av ²³⁸U (uran) og alfa-omdannelse av ¹⁵¹Eu (europium). Bare ekstremt små mengder kan finnes i mineraler. I en prøve med bekblende (uraninitt eller uranbekerts) er det funnet fire deler promethium per 10¹⁸ deler mineral (masse). Det er kalkulert at det til enhver tid er omkring 560 gram promethium fra uranfisjon i jordskorpen.

Promethiums spektrallinjer er også blitt identifisert i emisjonsspekteret fra stjernen HR 465 i stjernebildet Andromeda.

Promethium til kommersielt bruk utvinnes utelukkende fra fisjonsprodukter fra kjernereaktorer.

Promethium ble tidligere brukt i selvlysende maling, men dette bruksområdet er for det meste tatt over av den mindre farlige hydrogen-isotopen tritium. Promethium brukes også som drivstoff i såkalte atombatterier (Radioisotopgeneratorer). Det brukes også som betastrålingskilde i måleinstrumenter for måling av tykkelse og fyllingsgrad.

• Periodesystemet