프로트악티늄

프로트악티늄(Protactinium)

원자번호 91번의 원소로, 원소 기호는 Pa이다. 주기율표의 악티늄족에 속하는 은백색의 희귀한 방사성 금속 원소이다. 1913년 카지미에시 파얀스와 오스발트 헬무트 괴링이 처음 발견했으며, 이후 우라늄-235의 붕괴 과정에서 악티늄의 전구체 역할을 한다는 사실이 밝혀지면서 '악티늄의 조상'이라는 뜻의 이름이 붙었다. 지각 전체에 존재하는 양이 극히 적고 강한 독성과 방사능을 띠고 있어, 현재까지 상업적인 용도로는 거의 사용되지 않고 주로 기초 과학 연구나 원자력 관련 목적으로만 연구되고 있다.

자연계에서는 우라늄 광석인 우라니나이트 등에서 극미량으로 존재한다. 우라늄이 붕괴하는 과정에서 생성되는 중간 생산물이기 때문에 광석 1톤당 불과 수백 밀리그램 수준만 포함되어 있어 정제와 추출이 매우 까다롭다. 가장 안정적인 동위원소인 프로트악티늄-231의 반감기는 약 32760년이며, 알파 붕괴를 일으켜 악티늄-227로 변한다. 지질학에서는 이 동위원소의 붕괴 속도를 활용해 해양 퇴적물이나 고대 빙하의 연대를 측정하는 연대 측정법에 활용하기도 한다. 또한 연성과 전성이 있는 금속으로, 공기 중에서 산소와 반응하면 표면에 얇은 산화막이 형성되면서 점차 회색빛으로 변한다. 화학적으로는 플루토늄이나 우라늄 등 다른 악티늄족 원소들과 유사한 성질을 보이며, 주로 +5의 산화 상태를 가질 때 가장 안정적인 화합물을 형성한다.