Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 87)

Protactinium

Nguyên tố 91 là một dự đoán khác của Mendeleev. Vào năm 1871, nhà hóa học Nga này đã phát hiện một ‘ô trống’ trong bảng tuần hoàn và dự đoán rằng một nguyên tố có trọng lượng nguyên tử lưng chừng giữa thorium và uranium cuối cùng sẽ lấp đầy nó. Cuối cùng nó được tìm thấy vào năm 1918 bởi Lise Meitner (1878–1968) và Otto Hahn nhưng, oái ăm thay, nguyên tố này cân nặng thua thorium. Điều này khiến một số người mất hứng trước khi Henry Moseley đo được số nguyên tử, nhưng vì số nguyên tử, chứ không phải trọng lượng, mới là nguyên lí tổ chức đúng cho bảng tuần hoàn, nên ‘sự đảo cặp’ hiếm thấy này chỉ là một trò chơi khăm của các nguyên tố mà thôi.

‘Proto-actinium’, như tên gọi lúc đầu của nó, được đặt tên như thế do sự phân rã của nó qua việc phát ra một hạt alpha – hai proton và hai neutron – tạo ra actinium. Bản thân nó là một sản phẩm phân rã của uranium, nguyên tố này có mặt trong thiên nhiên. Tuy nhiên, kho trữ lớn nhất là 125 gam (4,4 oz) được sản xuất nhân tạo vào năm 1961 bởi Cục Năng lượng Nguyên tử Anh, sử dụng 60 tấn chất thải phóng xạ.

Protactinium

Uranium

Uranium là nguyên tố mở màn thời đại nguyên tử. Được khám phá vào năm 1798 bởi nhà hóa học Đức Martin Klaproth, nó được đặt theo tên hành tinh mới được khám phá khi ấy, Thiên Vương tinh (Uranus). Cho đến năm 1938, nó là chất phụ gia mới lạ được cho vào thủy tinh để tạo ra ánh thủy tinh lung linh nhưng, vào năm 1938, Otto Hahn và Fritz Strassmann (1902–80) đã chia tách được hạt nhân nguyên tử của uranium. Nhà vật lí Hungary Leó Szilárd (1898–1964) là người tìm ra cách để một phản ứng dây chuyền có thể tự duy trì sự phân hạch hạt nhân đem lại nguồn năng lượng khổng lồ, hay sức mạnh hủy diệt. Và vào năm 1942, lò phản ứng hạt nhân đầu tiên trên thế giới – đúng nghĩa đen là một cột uranium phân hạch – đã được lắp đặt trong một sân bóng tại Đại học Chicago. Phân hạch hoàn toàn 1 kg (2,2 lb) U-235 sản sinh năng lượng tương đương 1.500 tấn than đá, nhưng quặng uranium thiên nhiên chỉ chứa 0,7204 phần trăm U-235 có thể phân hạch, vì thế nó phải được ‘làm giàu’ từ 3 đến 5 phần trăm trước khi sử dụng. Uranium đã qua sử dụng – U-238 với hầu như toàn bộ U-235 đã bị loại trừ – hầu như không còn vật liệu phân hạch. Nó có hoạt tính cao, tự cháy và độc hại. Có tỉ trọng lớn, nó được dùng cho giáp bọc xe và đạn xuyên giáp.

Uranium