プロメチウム Pm

発見の歴史

1913年にヘンリー・モーズリーがX線スペクトルと原子番号を結びつけると、ネオジム(60)とサマリウム(62)のあいだにはっきりした空白があることがわかりました。1920年代、アメリカとイタリアのグループが「イリニウム」「フロレンチウム」の発見を発表しましたが、どちらも再現できませんでした。彼らの希土類試料には、この元素は検出できる量ほど含まれていなかったのです。

本当の発見は、テネシー州オークリッジのクリントン研究所でなされました。1945年、ジェイコブ・マリンスキー、ローレンス・グレンデニン、チャールズ・コライエルは、イオン交換クロマトグラフィーでウランの核分裂生成物を分離し、61番元素の同位体を突き止めました。戦時中の機密保持のため、発表は1947年まで遅れました。

名前の由来

名前は、神々から火を盗んで人類に与えたギリシャ神話のティーターン、プロメテウスをたたえたものです。発見者の一人の妻グレース・メアリー・コライエルの発案とされ、この元素を生み出した原子力の力と危険の両方を思い起こさせる意図がありました。

主な用途

用途は小規模で特殊なものに限られます。

• 原子力電池: プロメチウム147の穏やかなベータ線はベータボルタ電池で電気に変えられ、かつては一部の心臓ペースメーカーや宇宙・軍事用の機器の電源になっていました。
• 夜光塗料: 一部の時計の文字盤や計器の目盛りでラジウムの代わりに使われ、ベータ線が蛍光体を光らせていました。
• 厚さ計: 産業界では、ベータ線がどれだけ透過するかで紙、プラスチックフィルム、箔の厚さを測ります。

こうした用途の多くは、今ではほかの同位体や放射性物質を使わない技術に置き換えられています。

同位体

プロメチウムには安定同位体がありません。最も長寿命なのはプロメチウム145で、半減期は約17.7年です。主力の同位体はプロメチウム147で、半減期は約2.6年です。使用済み核燃料から回収されるか、ネオジムに中性子を照射してつくられます。プロメチウムとテクネチウム(43)は、安定な隣人にはさまれた不安定な元素の典型例として知られ、この奇妙な性質は原子核の殻構造によって説明されます。

身近なところで

プロメチウムに出会うことはまずありません。地殻中ではウランの自発核分裂によってごく微量できるだけなので、ある瞬間に存在する総量はごくわずかです。プロメチウムを含む古い夜光計器や測定器は、分解したり家庭ごみとして捨てたりせず、適切な放射性廃棄物のルートで処分すべきです。