Протактіній (лат. Protactinium), Ра, радіоактивний хімічний елемент, атомний номер 91, відноситься до актиноїдам . Перший ізотоп П. (точніше, ядерний ізомер) — короткоживучий 234m Ра (період напіврозпаду T 1/2 = 1,18 мін ) був виявлений в 1913 До. Фаянсом і німецьким фізиком О. Герінгом в радіоактивному ряду урану — радію. У 1918 О. Ган спільно с Л. Майтнер і незалежно від них Ф. Содді і англійський хімік Дж. Кранстон отримали і довгоживучий ізотоп 231 Ра ( T 1/2 = 32 400 років), що відноситься до радіоактивного ряду актіноурана. У цьому ряду П. — попередник актинія (ізотоп 227 Ас утворюється при а-розпаді 231 Ра), що і відбите в назві протактіній (від греч.(грецький) protos — перший). Відомі ізотопи П. з масовими числами 224—237 і ядерний ізомер 234m Ра. З них найбільш стійкий 231 Ра з масою 231,0359. У природі як члени природних радіоактивних рядів зустрічаються 231 Ра і 234 Ра (спеціальна назва останнього уран-зет, символ UZ), а також 234m Ра (уран-ікс-2, Ux 2 ).
П. — один з самих малопоширених елементів, на його долю доводиться біля 1×10 -10 % маси земної кори.
Про знаходження і міграцію П. в біосфері відомо дуже мало. У морській воді концентрація 234 Ра складає біля 1×10 -19 г/л , в грунтах його значно більше. Штучний 233 Ра інтенсивно акумулюється рослинами і тваринами: його коефіцієнт накопичення (тобто відношення концентрації П. в організмі до його концентрації в зовнішньому середовищі) складає в планктонної водорості Coscinodiscus janischii 1 000 000, в донною Ulva rigida — 2000, у крабів і мідій (зябра) — 3000.
П. — блискучий світло-сірий метал; існує в 2 модифікаціях: низькотемпературним тетрагоном, стійкою до 1170 °С, і високотемпературною кубічною об'емноцентрірованной з t пл 1560 °С, t кіп 4280 °С (орієнтування). Щільність металу 15,4 г/см 3 . Нижче 2 До стає надпровідником. Поверхня металу зазвичай покрита плівкою оксиду PAO.
Конфігурація зовнішніх електронів атома 5 f 2 6 d 1 7 s 2 . В з'єднаннях П. проявляє міри окислення від +2 до +5 (найбільш типові +5 і в меншій мірі +4). У мірі окислення +5 атоми П. не містять 5 f -електронов і по своїй поведінці схожі не на актиноїди, а на ніобій і тантал . Залежно від умов окислення можуть бути отримані оксиди Pao 2 , Pa 6 O 14 , Pa 2 O 5 , а також три фази змінного складу. Оксид Pa 2 O 5 можна сплавити з кислим сульфатом калія (проявляє основні властивості) і з оксидами лужних і лужноземельних елементів (кислотні властивості Pa 2 O 5 ). Відомі галогеніди і оксигалогеніди П., карбід PAC, гідрид Pah 3 і ін. У водних розчинах іони, Ра (V), що містять, або Ра (IV), схильні до гідролізу і полімеризації, їх поведінка часто невідтворний, що дуже утрудняє вивчення елементу. Великий інтерес до П. пов'язаний з можливим використанням торія для здобуття атомної енергії (при поглинанні ядрами торія 232 Th нейтронів утворюється ізотоп 233 Th, який швидко розпадається, даючи b-радіоактівній 233 Ра).
Літ.: Пальшин Е. С., Мясоєдов Би. Ф., Давидов А. Ст, Аналітична хімія протактінію, М., 1968; Форми елементів і радіонуклідів в морській воді. М., 1974; Radioactivity in the marine environment, Wash., 1971.
