بروميثيوم Pm

الاكتشاف

ما إن ربط هنري موزلي أطياف الأشعة السينية بالعدد الذري عام 1913 حتى صار الكيميائيون يرون فجوة واضحة بين النيوديميوم (60) والساماريوم (62). وفي عشرينيات القرن العشرين أعلنت مجموعات في الولايات المتحدة وإيطاليا عن «إلينيوم» و«فلورنتيوم»، لكن أيًا من الدعويين لم يتكرر، فالعنصر ببساطة لم يكن موجودًا في عيناتهم من العناصر الأرضية النادرة بأي كمية قابلة للكشف.

جاء الاكتشاف الحقيقي في مختبرات كلينتون في أوك ريدج بولاية تينيسي. ففي عام 1945 فصل جاكوب مارينسكي ولورنس غليندينين وتشارلز كوريل نواتج انشطار اليورانيوم بكروماتوغرافيا التبادل الأيوني، وتعرّفوا على نظائر العنصر 61. وأخّرت السرية في زمن الحرب الإعلان حتى عام 1947.

أصل التسمية

يكرّم الاسم بروميثيوس، التيتان في الأساطير اليونانية الذي سرق النار من الآلهة وأعطاها للبشر. ويُنسب الاسم عادة إلى غريس ماري كوريل، زوجة أحد المكتشفين، وأُريد به استحضار قوة الطاقة النووية وخطرها معًا، وهي العملية ذاتها التي أنتجت العنصر.

أهم الاستخدامات

التطبيقات صغيرة ومتخصصة:

• البطاريات النووية: حُوّل إشعاع بيتا اللطيف للبروميثيوم-147 إلى كهرباء في خلايا بيتافولطية، شغّلت في الماضي بعض أجهزة تنظيم ضربات القلب وأجهزة فضائية أو عسكرية.
• الطلاء المضيء: حلّ محل الراديوم في بعض موانئ الساعات وعلامات الأجهزة، حيث كانت جسيمات بيتا التي يطلقها تجعل الفوسفور يتوهج.
• مقاييس السماكة: تقيس الصناعة الورق والأغشية البلاستيكية والرقائق بمقدار ما ينفذ منها من إشعاع بيتا.

وقد حلّت محل معظم هذه الاستخدامات منذ ذلك الحين نظائر أخرى أو تقنيات غير مشعة.

النظائر

ليس للبروميثيوم نظائر مستقرة. وأطولها عمرًا البروميثيوم-145، وعمر النصف له نحو 17.7 سنة. أما النظير العملي الأساسي فهو البروميثيوم-147، وعمر النصف له نحو 2.6 سنة، ويُستعاد من وقود المفاعلات المستهلك أو يُصنع بتشعيع النيوديميوم بالنيوترونات. والبروميثيوم والتكنيشيوم (43) هما المثالان الكلاسيكيان على عنصرين غير مستقرين يقعان بين جارين مستقرين، وهي غرابة تفسرها البنية القشرية للنواة.

في الحياة اليومية

من غير المرجح جدًا أن تصادف البروميثيوم. ففي القشرة الأرضية لا يتكون إلا بكميات نزرة عبر الانشطار التلقائي لليورانيوم، لذا فالمجموع الموجود منه في أي لحظة ضئيل جدًا. ولا ينبغي فتح الأجهزة المضيئة أو المقاييس القديمة التي تحتوي على البروميثيوم أو رميها مع النفايات المنزلية، بل مكانها مسار ملائم للنفايات المشعة.