Úvod
Prométium (Pm) je vysoko rádioaktívny chemický prvok, ktorého všetky izotopy sú nestabilné. Jeho protónové číslo je 61 a v periodickej tabuľke sa radí do skupiny lantanoidov. V čistej forme ide o strieborno-biely kov, no jeho najvýraznejšou vlastnosťou je luminiscencia – v tme vplyvom vlastného beta žiarenia vydáva strašidelnú modrozelenú žiaru. V prírode sa nachádza len v extrémne stopových množstvách v uránových rudách ako produkt spontánneho štiepenia. Získava sa preto takmer výlučne umelo ako vedľajší produkt v jadrových reaktoroch pre použitie v atómových batériách.
Vlastnosti
Prométium, s chemickou značkou Pm a protónovým číslom 61, je unikátny lantanoid, pretože všetky jeho izotopy sú rádioaktívne. Je to striebrobiely kov s hustotou približne 7,26 g/cm³, ktorý sa topí pri teplote 1042 °C a vrie až pri 3000 °C. Chemicky sa správa podobne ako ostatné kovy vzácnych zemín, pomaly reaguje s vodou a vytvára trojmocné ióny (Pm³⁺). Jeho soli v roztokoch často vykazujú ružovú alebo červenkastú farbu. V dôsledku intenzívneho beta žiarenia, najmä izotopu prométium-147, tento kov v tme svetielkuje charakteristickým modrozeleným svetlom. Najstabilnejší izotop, ¹⁴⁵Pm, má polčas premeny 17,7 roka.
Pôvod názvu
Názov prvku je odvodený od postavy Titána Prometea z gréckej mytológie. Podľa legendy ukradol bohom oheň a priniesol ho ľudstvu. Názov má symbolizovať obrovské úsilie a nebezpečenstvo spojené s izoláciou tohto prvku z produktov jadrového štiepenia, čím ľudstvo takisto ovládlo obrovskú energiu.
Objav
Existenciu prvku 61 predpovedal už v roku 1902 český chemik Bohuslav Brauner a jeho miesto v periodickej tabuľke potvrdil Henry Moseley. Hoci v nasledujúcich desaťročiach bolo ohlásených niekoľko neúspešných objavov, prvok bol definitívne potvrdený až v roku 1945. Objaviteľmi boli Jacob A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin a Charles D. Coryell v Oak Ridge National Laboratory. Izolovali ho z produktov štiepenia uránu v jadrovom reaktore. Názov, inšpirovaný gréckym titánom Prometeom, ktorý ukradol oheň bohom, symbolizuje odhalenie energie ukrytej v jadre atómu.
Výskyt v prírode
Prométium sa v zemskej kôre prakticky nevyskytuje, pretože všetky jeho izotopy majú príliš krátky polčas premeny na to, aby prežili od vzniku Zeme. Stopové množstvá môžu vznikať prirodzene pri spontánnom štiepení uránu v rudách, no tieto koncentrácie sú zanedbateľné a bez praktického významu. Pre komerčné a výskumné účely sa preto získava výlučne umelo. Hlavným zdrojom je vyhoreté jadrové palivo z reaktorov, kde vzniká ako jeden z produktov štiepenia uránu. Z tejto vysoko rádioaktívnej zmesi sa potom izoluje zložitými chemickými procesmi, ako je iónomeničová chromatografia.
Využitie
Prométium, konkrétne jeho izotop prométium-147, má špecifické využitie vďaka svojej rádioaktivite. Slúži ako zdroj beta žiarenia v atómových batériách, ktoré poskytujú dlhotrvajúcu energiu pre zariadenia ako sú kardiostimulátory, vesmírne sondy či riadené strely. Využíva sa aj v luminiscenčných farbách, kde ním emitované elektróny excitujú fosfor, ktorý následne svieti. Táto vlastnosť našla uplatnenie v svietiacich ciferníkoch a navigačných prístrojoch. Ďalej sa používa v meracích zariadeniach na bezkontaktnú kontrolu hrúbky materiálov, ako je papier či tenké fólie. V prírode sa prométium prakticky nevyskytuje, preto nemá žiadne biologické ani geologické využitie.
Zlúčeniny
Všetky zlúčeniny promécia sú umelo pripravené a rádioaktívne. V prírode sa nevytvárajú, keďže samotný prvok je extrémne vzácny a nestabilný. Typicky tvorí zlúčeniny v oxidačnom stave +3, podobne ako ostatné lantanoidy. Medzi najznámejšie patrí ružový oxid promethitý (Pm₂O₃) a žltkastý chlorid promethitý (PmCl₃). Tieto látky sa pripravujú v laboratóriách zvyčajne z roztokov obsahujúcich ióny Pm³⁺, ktoré majú v roztoku ružovú až fialovú farbu. Zlúčeniny promécia nemajú významné komerčné využitie a slúžia predovšetkým na vedecký výskum alebo ako medziprodukty pri izolácii čistého kovu.
Zaujímavosti
Prométium je jedným z dvoch prvkov s protónovým číslom nižším ako 83, ktoré nemajú žiadne stabilné izotopy; druhým je technécium. Vďaka svojej intenzívnej rádioaktivite jeho soli v tme samovoľne slabo modrozeleno svietia aj bez prítomnosti fosforu. Je to jediný lantanoid, ktorý sa v zemskej kôre nenachádza v žiadnom významnom množstve; odhaduje sa, že celkové prirodzené množstvo na Zemi je len okolo 500 až 600 gramov. Hoci je na Zemi extrémne vzácne, jeho spektrálne čiary boli detegované v atmosfére niektorých hviezd, čo naznačuje jeho vznik.
