Mostra la font per a Prometi

{{Prometi}}
El '''prometi''' és un [[element químic]] de la [[taula periòdica]], el símbol del qual és Pm i el seu [[nombre atòmic]] és 61, i pertany al grup dels [[Lantanoide|lantanoides]]. Tots els seus [[Isòtop|isòtops]] són [[Radioactivitat|radioactius]]. El prometi és un dels dos elements radioactius que a la taula periòdica els precedeixen i els segueixen elements amb isòtops estables, l'altre és el [[tecneci]]. El prometi només mostra un [[estat d'oxidació]] estable de +3.

== Història ==
El 1902, el químic txec [[Bohuslav Brauner]] (1855-1935), sobre la base de la [[Taula periòdica|llei periòdica]] de [[Dmitri Mendeléiev]], suggerí que hi havia un element aleshores desconegut, amb propietats intermèdies entre les dels elements coneguts [[neodimi]] i [[samari]].<ref name="61a">{{ref-publicació|títol=A Revised Periodic Table: With the Lanthanides Repositioned|publicació=Foundations of Chemistry|volum=7|exemplar=3|any=2005|doi=10.1007/s10698-004-5959-9|pàgines=203-233|nom=Michael|cognom=Laing}}</ref> Així ho confirmà el 1914 el físic anglès [[Henry Moseley]] (1887-1915), que, després d'haver mesurat els [[Nombre atòmic|nombres atòmics]] de tots els elements aleshores coneguts, trobà que el neodimi i el samari tenien nombres atòmics 60 i 62, respectivament, i que faltava l'element de nombre atòmic 61.<ref>{{ref-llibre|títol=Atomic and Nuclear Physics: An Introduction in S.I. Units|edició=2a edició|any=1968|editorial=Van Nostrand|pàgina=109|cognom1=Littlefield|nom1=Thomas Albert|cognom2=Thorley|nom2=Norman}}</ref>
[[Fitxer:Jan Cossiers - Prometeo trayendo el fuego, 1637.jpg|esquerra|miniatura|El [[tità]] [[Prometeu (mitologia)|Prometeu]] duent el foc als humans. Jan Cossiers (1637).]]
El 1926, dos grups (un italià i un americà) afirmaren d'haver aïllat una mostra de l'element 61; ambdós «descobriments» aviat es demostraren falsos. El 1938, durant un experiment nuclear fet a la [[Universitat Estatal d'Ohio]], es produïren uns quants núclids radioactius que, certament, no eren radionúclids del neodimi ni del samari, però no pogueren aportar cap prova química que corresponien a l'element 61 i el descobriment no fou reconegut. Finalment, el prometi fou produït i caracteritzat per primera vegada al [[Laboratori Nacional d'Oak Ridge]] el 1945 pels químics estatunidencs [[Jacob A. Marinsky]] (1908-2005), [[Lawrence E. Glendenin]] (1918-2008) i [[Charles D. Coryell]] (1912-1971), per mitjà de la separació i l'anàlisi dels productes de fissió del combustible d'[[urani]] irradiats en un reactor de [[grafit]]. Els resultats no foren publicats fins al 1947 perquè les investigacions eren secret militar durant la [[Segona Guerra Mundial|II Guerra Mundial]].<ref name="Marinsky">{{ref-publicació|doi=10.1021/ja01203a059|any=1947|cognom1=Marinsky|nom1=J. A.|cognom2=Glendenin|nom2=L. E.|cognom3=Coryell|nom3=C. D.|publicació=Journal of the American Chemical Society|volum=69|exemplar=11|pàgines=2781–5|pmid=20270831|títol=The chemical identification of radioisotopes of neodymium and of element 61|hdl=2027/mdp.39015086506477}}</ref><ref>{{ref-publicació|any=2003|títol=Discovery of Promethium|publicació=Oak Ridge National Laboratory Review|volum=36|exemplar=1|url=http://www.ornl.gov/info/ornlreview/v36_1_03/article_02.shtml|consulta=2006-09-17|url-status=dead|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20150706071605/http://www.ornl.gov/info/ornlreview/v36_1_03/article_02.shtml|arxiudata=2015-07-06}} {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110622100448/http://www.ornl.gov/info/ornlreview/v36_1_03/article_02.shtml |date=2011-06-22}}{{ref-publicació|any=2003|títol=Discovery of Promethium|publicació=Oak Ridge National Laboratory Review|volum=36|exemplar=1|pàgina=3|url=https://www.ornl.gov/sites/default/files/ORNL%20Review%20v36n1%202003.pdf#page=5|consulta=2018-06-17}}</ref> Tot i això, una mostra del metall només s'obtingué el 1963.<ref name=":0" />

Els descobridors proposaren el nom de «prometeu», derivat de [[Prometeu (mitologia)|Prometeu]], el [[tità]] de la [[mitologia grega]], que robà el foc del [[Olimp|Mont Olimp]] i el donà als humans, per simbolitzar «l'atreviment i el possible mal ús de la ciència per part de la humanitat».<ref name=":0">{{ref-llibre|títol=Inorganic Chemistry|editorial=John Wiley and Sons|pàgina=1694|nom1=Egon|cognom1=Wiberg|nom2=Nils|cognom2=Wiberg|nom3=Arnold Frederick|cognom3=Holleman|any=2001|isbn=978-0-12-352651-9}}</ref> L'any 1950, la Comissió Internacional de Balanceig Atòmic assignà a l'element de Z = 61 el seu nom modern «prometi», mentre que tots els noms antics com illini, florenci, cicloni i prometeu foren rebutjats.<ref name=":1" />

El 1974 s'aconseguí produir prometi metàl·lic a partir de l'òxid de prometi <chem>Pm2O3 </chem>per reducció amb [[tori]] metàl·lic a 1 600 °C, seguida d'una destil·lació del prometi dins d'un recipient de quars.<ref name=":1">{{Ref-publicació|article=Promethium: To Strive, to Seek, to Find and Not to Yield|url=https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fchem.2020.00588/full|publicació=Frontiers in Chemistry|data=2020-07-10|issn=2296-2646|pmc=PMC7366832|pmid=32754576|volum=8|doi=10.3389/fchem.2020.00588|nom=Veronika|cognom=Elkina|nom2=Mikhail|cognom2=Kurushkin}}</ref>

== Obtenció ==
El prometi és extremadament rar, amb aproximadament entre 500 i 600 g de manera natural en tota l'[[escorça terrestre]]. Hi ha dues possibles fonts per al prometi natural: una [[Radioactivitat|desintegració radioactiva]] molt poc probable de l'[[europi]] 151 natural que produeix prometi 147 i com a isòtop producte de la poc probable [[fissió espontània]] de l'urani (diversos isòtops).
[[Fitxer:ThermalFissionYield.svg|esquerra|miniatura|Percentatges dels productes de fissió d'U-233, U-235 i Pu-239 representats en funció del [[nombre màssic]]. Els isòtops Pm-147 i Pm-149 estan a la part baixa de la branca descendent de la dreta.]]
Com que el prometi natural és extremadament rar, se sintetitza típicament bombardejant [[urani 235]] amb [[Neutró lent|neutrons tèrmics]]. Com a producte de la [[Fissió nuclear|fissió]] de l'urani 235 s'obté una mescla d'isòtops, entre els quals hi ha el prometi 147. El rendiment és només del 2,25 %, això és s'obtenen 2,25 àtoms de prometi 147 per cada 100 fissions de l'urani 235. També s'obté prometi 149, però el rendiment és encara més baix, de l'1,08 %. Aquests isòtops, després, s'han de separar de la resta d'isòtops d'altres elements que també es produeixen al mateix temps.<ref name=":1" /> La fissió nuclear que produeix el prometi 147 genera també un isòtop de [[gal·li]], segons la reacció:

<chem display="block">_92^235 U + _0^1 n -> _92^236 U -> _61^147 Pm + _31^86 Ga + 3 _0^1n </chem>

== Propietats ==
=== Propietats físiques ===
El prometi és un [[metall]] de [[densitat]] 7,26 g/cm³, [[punt de fusió]] 1 042 °C i [[punt d'ebullició]] calculat de 3 000 °C. Un àtom de prometi té 61 electrons, disposats en la [[configuració electrònica]] [Xe] 4f⁵6s². En formar compostos, l'àtom perd els seus dos electrons més exteriors i un dels electrons 4f. El [[radi atòmic]] de l'element, 183 pm, és el segon més gran de tots els [[Lantanoide|lantanoides]], però només és lleugerament superior als dels elements veïns. És l'excepció més notable de la tendència general de la contracció dels àtoms dels lantanoides amb l'augment del seu [[nombre atòmic]].<ref name=":2" />

Moltes propietats del prometi depenen de la seva posició entre els lantanoides i són intermèdies entre les del [[neodimi]] i les del [[samari]]. Per exemple, el punt de fusió, les tres primeres [[Energia d'ionització|energies d'ionització]] i l'energia d'hidratació són majors que les del neodimi i inferiors a les del samari; de la mateixa manera, l'estimació del punt d'ebullició, [[radi iònic]] del <chem>Pm^{3+}</chem> i [[entalpia de formació estàndard]] de gas monatòmic és més gran que la del samari i menor que la del neodimi.<ref name=":2">{{Ref-llibre|títol=Chemistry of the elements|url=http://worldcat.org/oclc/298299679|editorial=Butterworth-Heinemann|data=2008, ©1997|isbn=978-0-7506-3365-9|cognom=Greenwood, N. N. (Norman Neill)}}</ref>[[Fitxer:Promethium-147 solution.jpg|miniatura|Dissolució d'una sal de <chem>Pm^{3+}</chem>.]]
=== Propietats químiques ===
El prometi pertany al grup dels [[lantanoides]] i químicament és molt similar als elements veïns. A causa de la seva inestabilitat, els estudis químics sobre el prometi són incomplets. Tot i que s'han sintetitzat uns quants compostos, no estan completament estudiats; en general, solen ser de color rosat o vermell. El tractament de solucions àcides que contenen ions <chem>Pm^{3+}</chem> amb [[amoníac]] es tradueix en un sediment gelatinós d'hidròxid de prometi, marró clar, <chem>Pm(OH)3</chem>, insoluble en aigua. Quan es dissol en [[àcid clorhídric]], es produeix el clorur, groc i soluble en aigua, <chem>PmCl3</chem>; de la mateixa manera, quan es dissol en [[àcid nítric]], es produeix el nitrat, <chem>Pm(NO3)3</chem>. Aquest últim també és ben soluble; quan s'asseca, forma cristalls rosats, similars al nitrat de neodimi <chem>Nd(NO3)3</chem>. La [[Configuració electrònica|configuració d'electrons]] per a <chem>Pm^{3+}</chem> és [Xe] 4f<sup>4</sup>, i el color de l'ió és de color de rosa. El símbol del terme fonamental és ⁵I₄. El sulfat és lleugerament soluble, com els altres sulfats dels lantanoides.<ref name=":1" />

== Isòtops ==
Tots els [[Isòtop|isòtops]] del prometi són inestables; el que té un [[període de semidesintegració]] major és el prometi 145 (17,7 a). Es coneixen un total de 38 isòtops radioactius de prometi. Els seus [[Nombre màssic|nombres màssics]] van des del 126 al 163. L'isòtop menys estable, el prometi 128, té un període de semidesintegració d'un segon. A causa dels curts períodes de semidesintegració dels seus isòtops, qualsevol isòtop de prometi que pugui resultar de la [[fissió espontània]] d'urani en els minerals d'urani es produiria en concentracions infinitesimals i no seria detectable.<ref>{{Ref-web|títol=Promethium {{!}} chemical element|url=https://www.britannica.com/science/promethium|consulta=2019-12-26|llengua=en|editor=Encyclopædia Britannica, inc.|data=24 gener 2018|obra=Encyclopædia Britannica}}</ref> Els primers núclids, del prometi 126 al prometi 142 es desintegren per emissió d'una [[Desintegració β+|partícula β+]]; els següents, fins al prometi 146, ho fan per [[captura electrònica]]; i a partir del prometi 147 les [[Desintegració β|desintegracions són β<sup>–</sup>]], com la del prometi 147 que decau en samari 147:<ref>{{Ref-web|títol=Isotope data for promethium-146 in the Periodic Table|url=https://periodictable.com/Isotopes/061.146/index.full.dm.prod.html|consulta=2023-11-22}}</ref>

<chem display="block">_61^147Pm -> _62^147 Sm + _{-1}^0 e </chem>

== Aplicacions ==
=== Recerca ===
La major part del prometi s'utilitza només per a propòsits de recerca, excepte el prometi 147, que es pot trobar fora de laboratoris. S'obté com a òxid o clorur en quantitats de mil·ligrams. Aquest isòtop no emet [[Radiació gamma|raigs gamma]], es desintegra per emissió de [[Partícula beta|radiació β<sup>–</sup>]] en samari 147. La seva radiació té una profunditat de penetració relativament petita en la matèria i un [[període de semidesintegració]] relativament llarg (2,62 a).

=== Pintures lluminoses ===
[[Fitxer:Apollo 16 LM.jpg|miniatura|[[Mòdul lunar Apollo|Mòdul lunar]] de l'[[Apollo 16]].]]
Alguns llums de senyal fan servir una [[pintura lluminosa]], que conté [[fòsfor]] que absorbeix la [[Radiació β|radiació β<sup>–</sup>]] emesa pel prometi 147 i emet llum. Aquest isòtop no provoca l'envelliment del fòsfor, com ho fan els [[Radiació α|emissors α]], i, per tant, l'emissió de llum és estable durant uns quants anys. Originalment, s'emprà el [[Isòtops del radi|radi 226]] per a aquest propòsit, però després fou substituït pel prometi 147 i pel [[triti]] (hidrogen 3).<ref>{{ref-llibre|títol=Man-made and natural radioactivity in environmental pollution and radiochronology|any=2004|pàgina=78|isbn=978-1-4020-1860-2|cognom1=Tykva|nom1=Richard|cognom2=Berg|nom2=Dieter|editorial=Springer}}</ref> La pintura basada en prometi es fe servir per il·luminar els interruptors elèctrics del [[Mòdul lunar Apollo|Mòdul Lunar Apollo]] i es pintà panells de control al [[Lunar Roving Vehicle]].<ref>{{ref-web|títol=Apollo Experience Report – Protection Against Radiation|url=http://www.hq.nasa.gov/alsj/tnD7080RadProtect.pdf|editor=NASA|consulta=9 desembre 2011|arxiuurl=https://web.archive.org/web/20141114112051/http://www.hq.nasa.gov/alsj/tnD7080RadProtect.pdf|arxiudata=14 de novembre 2014}}</ref>

=== Bateries atòmiques ===
En les bateries atòmiques, una petita font de prometi entre dues plaques de semiconductor per tal que les partícules [[Partícula beta|β<sup>–</sup>]] emeses pel prometi 147 es converteixin en corrent elèctric. Aquestes bateries tenen una vida útil aproximada de cinc anys. La primera bateria basada en prometi es construí el 1964 i generà «uns [[Watt|MW]] de potència a partir d'un volum d'unes 2 polzades cúbiques, incloent-hi el blindatge».<ref>{{ref-publicació|doi=10.1109/T-ED.1964.15271|títol=Construction of a promethium-147 atomic battery|any=1964|cognom1=Flicker|nom1=H.|cognom2=Loferski|nom2=J. J.|cognom3=Elleman|nom3=T. S.|publicació=IEEE Transactions on Electron Devices|volum=11|exemplar=1|pàgines=2|bibcode=1964ITED...11....2F}}</ref>

=== Làsers ===
El prometi s'empra en làsers que s'utilitzen per comunicar-se amb [[Submarí|submarins]] submergits des de [[Satèl·lit artificial|satèl·lits]]. L'espectre de fluorescència del prometi està dominat per les transicions nominals de [[longitud d'ona]] de 933 nm i de 1098 nm.<ref name=":1" />

=== Medicina ===
En medicina, la teràpia β amb prometi pot curar la radiculitis lumbosacra. El 142Pm es va utilitzar en un generador in vivo per a tomografia d'emissió de positrons preclínica (Beyer i Ruth, 2003). El prometi 149, al seu torn, com a emissor beta de mitjana energia, és un radilolantànid adequat per a la radioteràpia dirigida als receptors. Un gran avantatge del 149Pm és la seva baixa intensitat d'emissió de raigs γ (286 keV), que permet seguir en viu la dosi terapèutica.

A més, el prometi pot prevenir la pèrdua de cabell, promoure el creixement del cabell i la formació de cabell negre, així com eliminar o fins i tot prevenir la caspa.<ref name=":1" />

=== Altres ===
El prometi també es fa servir per a mesurar el gruix de materials avaluant la quantitat de radiació procedent d'una font de prometi que passa a través de la mostra.<ref>{{ref-llibre|títol=The Terrorist Effect – Weapons of Mass Disruption: The Danger of Nuclear Terrorism|cognom1=Jones|nom1=James William|cognom2=Haygood|nom2=John R.|any=2011|editorial=iUniverse|isbn=978-1-4620-3932-6|pàgina=180|url=https://books.google.cat/books?id=YwE0W6LsxygC&pg=PA180|consulta= 13 gener 2012}}</ref> Les gruixes que s'hi mesuren estan entre 2,54 μm i 5,08 μm.<ref name=":1" />

Té possibles usos futurs en fonts de [[Radiació X|raigs X]] portàtils.<ref name="Stwertka2002" /> El prometi 147 té una baixa [[Radiació gamma|emissió γ]] i és una font de raigs β suaus. La irradiació d'elements pesants (cobalt, iridi, rodi, platí, níquel, or i les seves mescles) amb partícules β genera raigs X.<ref name=":1" />

També el prometi pot tenir aplicacions com a fonts auxiliars de calor o d'energia per a [[Sonda espacial|sondes espacials]] i satèl·lits<ref name="Stwertka2002">{{ref-llibre|títol=A guide to the elements|any=2002|editorial=Oxford University Press|autor=Stwertka, Albert|pàgina=154|isbn=978-0-19-515026-1}}</ref> (tot i que el [[Plutoni 238|plutoni 238]], emissor α, s'ha convertit en estàndard per a la majoria d'usos relacionats amb l'[[exploració espacial]]).<ref name="Radioisotope2009">{{ref-llibre|títol=Radioisotope power systems: an imperative for maintaining U.S. leadership in space exploration|any=2009|autor=Radioisotope Power Systems Committee, National Research Council U.S.|pàgina=8|isbn=978-0-309-13857-4|editorial=National Academies Press}}</ref>

== Toxicologia ==
El prometi mal emmagatzemat esdevé un perill ambiental. L'efecte de l'ingestió de prometi ha estat àmpliament estudiat en animals, incloent rates, conills, porcs i gossos. Quan és absorbit per rates, el prometi es reté predominantment en els ossos, així com en les puntes de les vellositats de l'intestí prim distal del tracte gastrointestinal, amb la meitat de la dosi encara present una setmana després de l'administració. Experiments més recents en la pell de rates han il·lustrat les formes de penetració dels [[Radionúclid|radionúclids]]. Per identificar la penetració dels ions <chem>Pm^{3+}</chem> a la [[Membrana plasmàtica|membrana cel·lular]], així com la distribució extracel·lular i cel·lular del prometi, es realitzà un estudi en el múscul llis de l'[[aorta]] del conill. Es descobrí que quantitats significatives de prometi no s'acumulen dins les cèl·lules ni són excretades, sinó que la seva distribució es descriu adequadament per desorció de fibres accessibles des de la superfície. Quan la pell de porc està exposada a dosis superficials de prometi (fins a 10 krads), les [[Partícula β|partícules β]] no afecten la naturalesa de la dependència de la dosi dels paràmetres de les cèl·lules basals [[Epidermis|epidèrmiques]]. En ser absorbit pels porcs, s'ha demostrat que la major part del prometi es reté en els ossos de manera similar als resultats observats en el cas de les rates. Cinc mesos i mig després que gossos [[beagle]] estiguessin exposats a aerosols de <chem>Pm2O3 </chem>, es trobà prometi en els òrgans dels gossos principalment en els pulmons (44 %), així com en l'esquelet (24 %) i en el fetge (22 %).<ref name=":1" />

Sorprenentment, des dels primers anys dels anys 80 s'ha descobert poc sobre l'efecte que té el prometi en els òrgans humans; no obstant això, el [[teixit ossi]] és un candidat possible. El prometi 147 es pot identificar i analitzar a l'orina i a les femtes utilitzant una tècnica simple de co-precipitació, que s'aplica principalment als excrements dels antics empleats de plantes de processament de prometi. En cas d'inhalació de [[Pintura fosforescent|pintures fosforescents]] que continguin prometi, la major part es diposita als pulmons, pràcticament sense ser excretada. Uns pocs dies després de la inhalació, a causa de la [[fagocitosi]], l'activitat es manifesta com a "punts calents" en [[Macròfag|macròfags]] en l'[[epiteli]] bronquial i en les parets delas [[Alvèol|alvèols]] pulmonars, principalment a la perifèria dels lobuls pulmonars Si és ingerit, el prometi 147 passa pel tracte digestiu sense ser absorbit per les parets de l'intestí gruixut.<ref name=":1" />

== Referències ==
{{Referències}}

== Enllaços externs ==
{{Projectes germans|wikt=prometi}}
* [http://periodic.lanl.gov/elements/61.html Los Alamos National Laboratory - Prometi] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20101127044307/http://periodic.lanl.gov/elements/61.html |date=2010-11-27 }} {{en}}.
* [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Pm/index.html webelements.com - Prometi ] {{en}}.
* [http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Pm.html environmentalchemistry.com - Prometi ] {{en}}.
* [http://education.jlab.org/itselemental/ele061.html It's Elemental - Prometi] {{en}}.
{{taula periòdica compacta}}
{{Autoritat}}

[[Categoria:Lantànids]]