iso:isotopo NA: abbondanza in natura TD:tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento
Ilpromezio (originariamenteprometeo) è l'elemento chimico dinumero atomico 61. È unelemento sintetico e il suosimbolo èPm. Tutti i suoiisotopi sonoradioattivi; è uno dei due soli elementi non stabili che nellatavola periodica è seguito da elementi con forme stabili, una caratteristica comune con iltecnezio. Chimicamente, il promezio appartiene alla famiglia deilantanidi, che forma sali quando combinato con altri elementi. Il promezio mostra solo uno stato diossidazione stabile di +3; tuttavia, possono esistere alcuni composti +2.
Nel 1902,Bohuslav Brauner suggerì che vi fosse un elemento con proprietà intermedie tra ilneodimio (60) e ilsamario (62); ciò venne confermato nel 1914 daHenry Moseley che, dopo aver misurato i numeri atomici di tutti gli elementi allora conosciuti, trovò non vi fosse un elemento con numero atomico 61. Nel 1926, un italiano insieme ad un gruppo americano, affermò di aver isolato un campione di elementi 61; una "scoperta" che si dimostrò ben presto falsa. Nel 1938, nel corso di un esperimento nucleare condotto presso laOhio State University, alcuninuclidi radioattivi sono stati prodotti e da subito fu certo non fossero radioisotopi del neodimio o samario, ma vi era ancora una mancanza di prove chimiche che elemento 61 fosse stato prodotto. Il promezio venne poi caratterizzato presso l'Oak Ridge National Laboratory nel 1945 dalla separazione e l'analisi dei prodotti di fissione dell'uranio irradiato in unreattore a grafite. Gli scopritori hanno proposto il nome "prometheum" (l'ortografia è stata successivamente modificata), derivato daPrometeo, iltitano dellamitologia greca che rubò il fuoco dalmonte Olimpo. Tuttavia, un campione del metallo venne prodotto solo nel 1963.
Vi sono due possibili fonti di promezio naturale: i raridecadimenti naturali dell'europio-151 (che produce promezio-147), e dell'uranio (vari isotopi). Le applicazioni pratiche esistono solo per i composti chimici del promezio-147, che vengono utilizzati per la vernice luminosa, per le batterie atomiche e nei dispositivi di misurazione dello spessore, anche se il promezio-145 è l'isotopo più stabile. Poiché il promezio naturale è estremamente scarso, viene in genere sintetizzato bombardando l'uranio-235 (uranio arricchito) conneutroni termici per realizzare la produzione di promezio-147.
Il promezio è un metallo tenero. È un elemento artificiale che emetteparticelle beta le quali possono essere usate per stimolare l'emissione diraggi X da parte di elementi aventi un elevato numero atomico.
Delle proprietà del promezio metallico si sa poco. Ne esistono due formeallotropiche ed i suoi sali manifestano al buio una luminescenza azzurro-verde per via della loro elevata radioattività.
Utilizzato nella ricerca come elemento tracciante, trova applicazione anche nell'industria delfosforo.
Gli usi del promezio comprendono:
fonte di radiazioni beta per misure di spessore;
fonte luminosa per segnali ad alta affidabilità (in cui si usa ilfosforo per assorbire le radiazioni beta e produrre luce);
in batterie nucleari in cui fotocellule convertono la luce in corrente elettrica: questo tipo di batteria ha una vita utile di circa cinque anni usando147Pm;
probabilmente in futuro sarà usato come fonte portatile diraggi X e come fonte ausiliaria di calore o energia per satelliti e sonde spaziali, e per costruire laser per comunicare con sottomarini in immersione.
L'esistenza del promezio fu dapprima predetta daBohuslav Brauner nel1902; tale predizione venne confermata daHenry Moseley nel1914. Molti gruppi dichiararono di aver prodotto questo elemento, ad esempio nel1926 gruppi di ricerca diFirenze[1] e dell'Illinois annunciarono la sua scoperta proponendo come nomeflorentium eillinium rispettivamente, ma nessuno poté confermare la scoperta per la grande difficoltà di separare questo elemento dalle altre terre rare. La dimostrazione dell'esistenza del promezio fu ottenuta nel1945 daJacob Marinsky,Lawrence Glendenin eCharles Coryell durante l'analisi di alcuni sottoprodotti della fissione dell'uranio; tuttavia i tre scienziati erano troppo occupati dalle ricerche belliche alleate durante laseconda guerra mondiale, per cui non annunciarono la loro scoperta fino al1947.[2] Il nome promezio deriva daPrometeo, uno deititani dellamitologia greca, che rubò il fuoco agli dei e ne fece dono ai mortali.
Nel1963 sono stati messi a punto dei metodi basati sullo scambio ionico per separare il promezio dal combustibile esaurito dei reattori nucleari; con tali metodi vennero ottenuti circa 10 grammi di promezio.
Non isolato in natura, è stato prodotto artificialmente in reattori nucleari, in quanto prodotto dellafissione dell'uranio, deltorio e delplutonio.
Viene anche prodotto tramite bombardamento con neutroni di146Nd che, convertito in147Nd, si trasforma spontaneamente (con un'emivita di 11 giorni) in147Pm attraverso undecadimento beta.
Gliisotopi del promezio sono tuttiradioattivi: il più comune è il147Pm (vita media 2,6 anni).
Complessivamente, sono stati individuati 36isotopi del promezio, di cui il più stabile è il145Pm conemivita di 17,7 anni,146Pm con emivita 5,53 anni e147Pm con emivita 2,6234 anni. Tutti gli altri radioisotopi hanno emivita minore di un anno e, anzi, l'emivita della maggior parte di loro non arriva a 30 secondi. Questo elemento ha anche 11isomeri (o stati meta) di cui i più stabili sono148Pmm (t½ 41,29 giorni),152Pmm2 (t½ 13,8 minuti) e152Pmm (t½ 7,52 minuti).
Gli isotopi di promezio hannopeso atomico che va da 127,9482600 (128Pm) a 162,9535200 (163Pm). La principale modalità di decadimento per gli isotopi più leggeri di145Pm è lacattura elettronica con conversione inneodimio; per quelli più pesanti è ildecadimento beta con conversione insamario.
È richiesta grande cura nella manipolazione del promezio e dei suoi composti per via della loro elevataradioattività, che si manifesta anche con l'emissione diraggi X eraggi UV.
