Protaktyn
Protaktyn jest srebrnym pierwiastkiem metalicznym należącym do grupy aktynowców. Jest kowalny, błyszczący, srebrno-szary, radioaktywny. Nie matowieje szybko na powietrzu, jest atakowany przez tlen, parę wodną i kwasy, ale nie przez zasady. Jest nadprzewodzący w temperaturze poniżej 1,4 K.
Zastosowanie
Z powodu jego niedoboru, wysokiej radioaktywności i toksyczności, nie ma obecnie żadnych zastosowań dla protaktynu poza podstawowymi badaniami naukowymi.
Protactimium w środowisku
Protactimium-231 występuje naturalnie w rudach uranu, takich jak pitchblende, do poziomu 3 ppm w niektórych rudach w Zairze. Protaktyn jest naturalnie obecny w glebie, skałach, wodach powierzchniowych, wodach gruntowych, roślinach i zwierzętach w bardzo niskich stężeniach (rzędu 1 ppt lub 0,1 pikokurów (pCi)/g).
Wpływ protaktynu na zdrowie
Protaktyn nie odgrywa żadnej roli biologicznej.
Protaktyn może zostać przyjęty do organizmu poprzez spożywanie pokarmów, picie wody lub oddychanie powietrzem. Kiedy protaktyn jest wdychany, znaczna frakcja może przemieszczać się z płuc przez krew do innych narządów, w zależności od rozpuszczalności związku.
Wchłanianie z przewodu pokarmowego z żywności lub wody jest prawdopodobnym źródłem wewnętrznie zdeponowanego protaktynu w populacji ogólnej. Większość protaktynu przyjętego przez spożycie szybko opuszcza organizm z kałem; tylko około 0,05% spożytej ilości jest wchłaniane z przewodu pokarmowego do krwiobiegu. Po opuszczeniu jelit lub płuc, około 40% protaktynu, który dostaje się do krwiobiegu, odkłada się w szkielecie, około 15% odkłada się w wątrobie, około 2% odkłada się w nerkach, a reszta jest wydalana. Biologiczny okres półtrwania w szkielecie wynosi około 50 lat. Zakłada się, że z protaktynu odłożonego w wątrobie, 70% jest zatrzymywane z biologicznym okresem półtrwania wynoszącym 10 dni, a pozostałe 30% ma biologiczny okres półtrwania wynoszący 60 dni. Zakłada się, że 20% protaktynu odłożonego w nerkach zostanie zatrzymane z biologicznym okresem połowicznego zaniku wynoszącym 10 dni, a pozostałe 80% będzie miało biologiczny okres połowicznego zaniku.
Pierwotne skutki zdrowotne: Protaktyn zasadniczo stanowi zagrożenie dla zdrowia tylko wtedy, gdy zostanie przyjęty do organizmu, chociaż istnieje niewielkie zagrożenie zewnętrzne związane z promieniami gamma emitowanymi przez protaktyn-231 i szereg krótkotrwałych produktów rozpadu aktynu-227. Głównymi sposobami narażenia są spożycie żywności i wody zawierających protaktyn oraz wdychanie skażonego protaktynem pyłu. Spożycie jest zazwyczaj narażeniem, którego należy się obawiać, chyba że w pobliżu znajduje się źródło skażonego pyłu unoszącego się w powietrzu. Ponieważ protaktyn jest znacznie łatwiej wchłaniany do organizmu, jeśli jest wdychany niż połykany, obie drogi narażenia mogą być ważne.
Głównym problemem zdrowotnym jest rak wynikający z promieniowania jonizującego emitowanego przez protaktyn odkładający się w szkielecie, wątrobie i nerkach. Zagrożenia dla zdrowia związane z protaktynem-234m są ujęte razem z zagrożeniami dla uranu-238. Protaktyn-234m rozpada się poprzez emisję energetycznych cząstek beta, dlatego przy obchodzeniu się z uranem konieczne są środki ostrożności przeciwko temu promieniowaniu; na przykład, aby chronić dłonie i przedramiona, zakłada się ciężkie gumowe rękawice.
Współczynnik ryzyka związanego z wdychaniem protaktynu-231 stanowi jeden z największych czynników ryzyka dla jakiegokolwiek radionuklidu. Aktyn-227 i jego produkty rozpadu odpowiadają za ponad 80% tego ryzyka związanego z wdychaniem. Chociaż współczynnik ryzyka w przypadku połknięcia jest znacznie niższy niż w przypadku wdychania, połknięcie jest ogólnie najczęstszym sposobem przedostania się do organizmu.
Podobnie jak w przypadku innych radionuklidów, współczynnik ryzyka dla wody wodociągowej wynosi około 75% współczynnika wykazanego dla spożycia pokarmu.
Oprócz ryzyka związanego z narażeniem wewnętrznym, istnieje ryzyko związane z zewnętrznym narażeniem na promieniowanie gamma protaktynu-231.
Używając współczynników ryzyka związanego z zewnętrznym promieniowaniem gamma do oszacowania ryzyka śmiertelności z powodu nowotworów w ciągu całego życia, jeśli założyć, że 100 000 osób było stale narażonych na grubą warstwę gleby o początkowym średnim stężeniu 1 pCi/g protaktynu-231, to przewiduje się, że 8 z tych 100 000 osób zachoruje na nowotwór ze skutkiem śmiertelnym. Jeśli chodzi o narażenia wewnętrzne, znaczna część tego ryzyka pochodzi od aktynu-227 i jego produktów rozpadu.
Wpływ protaktynu na środowisko
Protaktyn preferencyjnie dość dobrze przylega do gleby, a stężenie związane z piaszczystymi cząstkami gleby jest zwykle 550 razy wyższe niż w wodzie śródmiąższowej (woda w przestrzeni porowej między cząstkami gleby); współczynniki stężenia są jeszcze wyższe (około 2000 i więcej) dla gleb gliniastych i ilastych.
Protaktyn nie jest na ogół głównym zanieczyszczeniem w miejscach należących do DOE (Departamentu Energii) i nie stanowi zagrożenia dla wód gruntowych.
Powrót do wykresu pierwiastków okresowych.