Protaktinium

Protaktinium adalah sebuah unsur kimia radioaktif dengan lambang Pa dan nomor atom 91. Ia adalah logam aktinida padat berwarna abu-abu keperakan yang mudah bereaksi dengan oksigen, uap air, dan asam anorganik. Ia membentuk berbagai senyawa kimia di mana protaktinium biasanya hadir dalam keadaan oksidasi +5, tetapi ia juga memiliki keadaan +4 dan bahkan +3 atau +2. Konsentrasi protaktinium di kerak bumi biasanya beberapa bagian per triliun, tetapi dapat mencapai hingga beberapa bagian per juta pada beberapa endapan bijih uraninit. Karena kelangkaannya, serta radioaktivitasnya dan toksisitasnya yang tinggi, saat ini protaktinium tidak digunakan di luar penelitian ilmiah, dan untuk tujuan ini, protaktinium sebagian besar diekstraksi dari bahan bakar nuklir bekas. Unsur ini pertama kali diidentifikasi pada tahun 1913 oleh Kazimierz Fajans dan Oswald Göhring dan diberi nama "brevium" karena waktu paruh pendek dari isotop spesifik yang dipelajari, yaitu protaktinium-234. Isotop protaktinium yang lebih stabil, 231Pa, ditemukan pada 1917/18 oleh Lise Meitner yang bekerja sama dengan Otto Hahn, dan mereka memilih nama protaktinium. IUPAC memilih nama "protaktinium" pada tahun 1949 dan mengukuhkan Hahn dan Meitner sebagai penemunya. Nama baru ini memiliki arti "prekursor (nuklir) aktinium" dan mencerminkan bahwa aktinium adalah produk peluruhan radioaktif protaktinium. John Cranston juga dikreditkan dengan menemukan isotop protaktinium paling stabil pada tahun 1915, tetapi menunda pengumumannya karena dia dipanggil untuk bertugas pada Perang Dunia Pertama. Isotop protaktinium yang paling lama hidup dan paling melimpah secara alami, protaktinium-231, memiliki waktu paruh 32.760 tahun dan merupakan produk peluruhan uranium-235. Jumlah renik yang jauh lebih kecil dari protaktinium-234 dan isomer nuklirnya protaktinium-234m berumur pendek terjadi dalam rantai peluruhan uranium-238. Protaktinium-233 dihasilkan dari peluruhan torium-233 sebagai bagian dari rangkaian peristiwa yang digunakan untuk menghasilkan uranium-233 melalui penyinaran neutron terhadap torium-232. Ia adalah produk intermediat yang tidak diinginkan dalam reaktor nuklir berbasis torium dan karena itu ia dikeluarkan dari zona aktif reaktor selama proses pembiakan. Ilmu kelautan memanfaatkan unsur ini untuk memahami lautan purba. Analisis konsentrasi relatif berbagai isotop uranium, torium, dan protaktinium dalam air dan mineral digunakan dalam penanggalan radiometrik sedimen yang berusia hingga 175.000 tahun dan dalam pemodelan berbagai proses geologis.