Протакти'ний (лат. Protactinium), Pa, радиоактивный химический элемент, атомный номер 91, относится к актиноидам . Первый изотоп П. (точнее, ядерный изомер) — короткоживущий 234m Pa (период полураспада T 1/2 = 1,18 мин ) был обнаружен в 1913 К. Фаянсом и немецким физиком О. Герингом в радиоактивном ряду урана — радия. В 1918 О. Ган совместно с Л. Майтнер и независимо от них Ф. Содди и английский химик Дж. Кранстон получили и долгоживущий изотоп 231 Pa (T 1/2 = 32 400 лет), относящийся к радиоактивному ряду актиноурана. В этом ряду П. — предшественник актиния (изотоп 227 Ас образуется при a-распаде 231 Pa), что и отражено в названии протактиний (от греч. protos — первый). Известны изотопы П. с массовыми числами 224—237 и ядерный изомер 234m Pa. Из них наиболее устойчив 231 Pa с массой 231,0359. В природе как члены естественных радиоактивных рядов встречаются 231 Pa и 234 Pa (специальное название последнего уран-зет, символ UZ), а также 234m Pa (уран-икс-2, UX2 ).

  П. — один из самых малораспространённых элементов, на его долю приходится около 1×10-10 % массы земной коры.

  О нахождении и миграции П. в биосфере известно очень мало. В морской воде концентрация 234 Pa составляет около 1×10-19 г/л , в грунтах его значительно больше. Искусственный 233 Pa интенсивно аккумулируется растениями и животными: его коэффициент накопления (т. е. отношение концентрации П. в организме к его концентрации во внешней среде) составляет у планктонной водоросли Coscinodiscus janischii 1 000 000, у донной Ulva rigida — 2000, у крабов и мидий (жабры) — 3000.

  П. — блестящий светло-серый металл; существует в 2 модификациях: низкотемпературной тетрагональной, устойчивой до 1170 °С, и высокотемпературной кубической объёмноцентрированной с t пл 1560 °С, t kип 4280 °С (ориентировочно). Плотность металла 15,4 г/см 3 . Ниже 2 К становится сверхпроводником. Поверхность металла обычно покрыта плёнкой окисла PaO.

  Конфигурация внешних электронов атома 5f 2 6d 1 7s 2 . В соединениях П. проявляет степени окисления от +2 до +5 (наиболее типичны +5 и в меньшей мере +4). В степени окисления +5 атомы П. не содержат 5f -электронов и по своему поведению похожи не на актиноиды, а на ниобий и тантал . В зависимости от условий окисления могут быть получены окислы PaO2 , Pa6 O14 , Pa2 O5 , а также три фазы переменного состава. Окисел Pa2 O5 можно сплавить с кислым сульфатом калия (проявляет основные свойства) и с окислами щелочных и щёлочноземельных элементов (кислотные свойства Pa2 O5 ). Известны галогениды и оксигалогениды П., карбид PaC, гидрид PaH3 и др. В водных растворах ионы, содержащие Pa (V) или Pa (IV), склонны к гидролизу и полимеризации, их поведение часто невоспроизводимо, что очень затрудняет изучение элемента. Большой интерес к П. связан с возможным использованием тория для получения атомной энергии (при поглощении ядрами тория 232 Th нейтронов образуется изотоп 233 Th, который быстро распадается, давая b-радиоактивный 233 Pa).

  Лит.: Пальшин Е. С., Мясоедов Б. Ф., Давыдов А. В., Аналитическая химия протактиния, М., 1968; Формы элементов и радионуклидов в морской воде. М., 1974; Radioactivity in the marine environment, Wash., 1971.

  С. С. Бердоносов.