Promécio (Pm)

O promécio é um elemento químico raro e radioativo, pertencente à série dos lantanídeos, com número atômico 61 e símbolo “Pm”. Descoberto em 1945, não é encontrado naturalmente em grandes quantidades na Terra, sendo geralmente produzido artificialmente em reatores nucleares como subproduto do processamento de urânio. Contudo, apesar de sua escassez natural, ele desempenha um papel significativo em campos que requerem fontes de radiação beta, como em painéis solares, tintas luminescentes e em dispositivos de medição de espessura, contribuindo, dessa forma, para avanços na ciência e na tecnologia.

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Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre o promécio
• 2 - Propriedades do promécio
• 3 - Características do promécio
• 4 - Onde o promécio é encontrado?
• 5 - Ocorrência do promécio
• 6 - Obtenção do promécio
• 7 - Aplicações do promécio
• 8 - Precauções com o promécio
• 9 - História do promécio
• 10 - Curiosidades sobre o promécio

Resumo sobre o promécio

• O promécio é o elemento químico de número atômico 61 da tabela periódica.

• É um elemento químico artificial, produzido em laboratório, que pertence à série dos lantanídeos.

• Todos os seus isótopos são radioativos.

• É utilizado em dispositivos que requerem radiação beta.

• É empregado em tintas luminescentes e baterias nucleares.

• Deve ser manipulado em ambientes controlados e com EPIs adequados.

• Seu armazenamento e descarte devem seguir regulamentos específicos para materiais radioativos.

• Sua descoberta foi acidental durante análises de resíduos de urânio.

• É um elemento importante para o avanço da ciência nuclear e tecnologia.

• Foi descoberto em 1945 por cientistas da Universidade de Chicago.

• Foi nomeado em referência ao titã da mitologia grega Prometeu.

Propriedades do promécio

• Símbolo: Pm.

• Massa atômica: 145 u.

• Número atômico: 61.

• Configuração eletrônica: [Xe] 4f⁵ 6s².

• Eletronegatividade: 1,13 (escala Pauling).

• Eletroafinidade: -50 kJ/mol.

• Série química: lantanídeos (terras raras).

• Ponto de fusão: 1042°C.

• Ponto de ebulição: 3000°C.

• Energia de ionização: 540 kJ/mol (primeira ionização).

• Densidade: 7,26 g/cm³.

• Estado de oxidação: +3.

• Raio atômico (Van der Waals): 247 pm.

Características do promécio

O promécio é sólido à temperatura ambiente e se destaca por várias características. Por exemplo, é um metal raro e radioativo, cuja produção é exclusivamente artificial, com todos os seus isótopos sendo instáveis. Em vista disso, ele tem capacidade de emitir radiação beta, o que o torna útil em várias aplicações industriais e científicas. Já do ponto de vista químico, ele compartilha algumas propriedades em comum com outros lantanídeos, como o estado de oxidação +3 sendo o mais estável e usual.

Onde o promécio é encontrado?

O promécio é um elemento raro na crosta terrestre, portanto são encontrados apenas traços dele em minerais de urânio, como a uraninita. Outro fato importante é que devido à instabilidade dos seus isótopos, isto é, por serem radioativos, ele é extremamente escasso na natureza. Ou seja, a maior parte do promécio utilizado em aplicações de interesse científico e tecnológico é produzida artificialmente em reatores nucleares.

Veja também: Praseodímio — lantanídeo encontrado principalmente nos minerais monasita, bastnasita e xenotima

Ocorrência do promécio

O promécio ocorre na natureza em quantidades extremamente pequenas, principalmente em minerais de urânio, como a uraninita. Nesses minerais, ele é encontrado como resultado do decaimento radioativo de outros elementos, mas suas concentrações são tão baixas que é praticamente insignificante para a extração comercial.

Além de sua ocorrência natural, ele é produzido artificialmente em reatores nucleares, sendo esse método de produção artificial a sua principal fonte disponível para aplicações práticas. Em meio a isso, podemos citar dois dentre os seus isótopos, como suas principais formas:

• Promécio-145: tem uma meia-vida de aproximadamente 17,7 anos e decai por meio da captura eletrônica para o neodímio-145.

• Promécio-147: esse isótopo é o mais importante do ponto de vista industrial, com uma meia-vida de cerca de 2,62 anos; ele emite partículas beta e decai para o neodímio-147.

Obtenção do promécio

A obtenção do promécio é feita principalmente em reatores nucleares, onde é produzido como subproduto da fissão do urânio e do plutônio, processo no qual os núcleos de um deles se dividem, gerando uma variedade de elementos mais leves, incluindo o promécio. Em vista disso, podemos destacar três etapas subsequentes à sua produção: extração, separação e purificação, sobre as quais falaremos a seguir.

1. Extração: os produtos de fissão, incluindo o promécio, são extraídos do combustível nuclear usado nos reatores.

2. Separação: técnicas como precipitação, troca iônica e extração por solventes são aplicadas para separá-lo dos outros produtos de fissão.

3. Purificação: o promécio separado é então purificado para remover quaisquer impurezas remanescentes, resultando em um material pronto para uso em pesquisas e industriais.

Vale ressaltar que esse processo é complexo e requer instalações especializadas devido à radioatividade do elemento e à presença de outros radionuclídeos no material fissionado. Sendo assim, como resultado a produção de promécio é limitada e ocorre principalmente em laboratórios e instalações nucleares que possuem a capacidade de manusear materiais radioativos com segurança.

Aplicações do promécio

As aplicações do promécio são feitas de modo a aproveitar suas propriedades radioativas, como:

• Medidores de espessura e densidade: o promécio-147 é usado em dispositivos industriais para medir a espessura e densidade de materiais sem contato físico, utilizando a emissão de partículas beta.

• Pinturas luminescentes: utilizado em tintas que brilham no escuro, o promécio-147 é empregado em mostradores de relógios, indicadores de aeronaves e outros dispositivos que necessitam de visibilidade no escuro.

• Baterias nucleares: é utilizado em baterias nucleares, que fornecem energia para equipamentos que precisam operar por longos períodos sem manutenção, como sondas espaciais e marca-passos.

• Aplicações científicas: é empregado em pesquisas científicas para estudar suas propriedades e comportamentos, bem como em experimentos relacionados à radioatividade e fissão nuclear.

Precauções com o promécio

No que pese a sua natureza radioativa e sua produção em reatores nucleares, algumas precauções são necessárias com a manipulação do promécio, como:

• Deve ser manipulado em laboratórios e instalações com controles rigorosos de segurança para materiais radioativos.

• É essencial usar roupas de proteção, luvas, óculos de segurança e máscaras apropriadas para evitar a exposição direta.

• Utilizar blindagens adequadas, como barreiras de chumbo, para proteger contra a radiação beta emitida pelo promécio.

• Armazená-lo em recipientes blindados e etiquetados corretamente, em locais seguros e controlados para evitar contaminação, conforme a imagem:

• Implementar sistemas de monitoração para detectar níveis de radiação no ambiente de trabalho e nos funcionários.

• Garantir que todas as pessoas que o manuseiam recebam treinamento adequado sobre segurança radiológica e procedimentos de emergência.

• Seguir regulamentos específicos para a disposição segura de resíduos contendo esse elemento, evitando contaminação ambiental.

História do promécio

A história do promécio remete ao desenvolvimento da ciência nuclear no século XX, especificamente em 1945, ano em que ele foi descoberto por Jacob A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin e Charles D. Coryell, que estavam trabalhando no Laboratório de Radiação Metalúrgica da Universidade de Chicago.

A descoberta foi feita praticamente por acaso enquanto os cientistas analisavam os resíduos de um experimento anterior envolvendo a fissão nuclear do urânio. Sendo assim, os pesquisadores detectaram a presença de um novo elemento no material analisado e o isolaram com sucesso, nomeando-o de promécio, em referência ao titã da mitologia grega Prometeu. Essa escolha refletiu a natureza “prometeica” da descoberta, já que o promécio era um elemento artificial, produzido pela primeira vez em laboratório, cuja principal característica é sua radioatividade.

Desde então, ele tem sido utilizado em dispositivos que requerem fontes de radiação beta, bem como em tintas luminescentes e baterias nucleares para fornecer energia a dispositivos que precisam operar por longos períodos sem intervenção humana, como sondas espaciais.

Curiosidades sobre o promécio

• Foi descoberto por acaso em 1945 por cientistas que estavam estudando resíduos de urânio produzidos durante a Segunda Guerra Mundial.

• O nome "promécio" foi escolhido em referência ao titã da mitologia grega Prometeu (que trouxe o fogo aos humanos), devido à natureza “prometeica” da sua descoberta.

Crédito de imagem

^[1] Rob Lavinsky / Wikimedia Commons (reprodução)

Fontes

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