Protactinio

Símbolo Pa, número atómico 91. Los isótopos con número de masa 216, 217 y 222-238 son radiactivos. Sólo ²³¹Pa, ²³⁴Pa y ^234mPa están presentes en la naturaleza. El más importante de ellos es el ²³¹Pa, emisor alfa con una vida media de 32 500 años. El isótopo artificial ²³³Pa es intermediario importante en la producción del ²³³U fisionable. Tanto el ²³¹Pa como el²³³Pa pueden sintetizarse por irradiación neutrónica del torio.

El protactinio es, desde el punto de vista formal, el tercer miembro de los actínidos y el primero en el que aparecen electrones 5f, pero su comportamiento químico en solución acuosa se asemeja al del tántalo y del niobio más que al de los otros actínidos.

Le protactinio metálico es plateado, maleable y dúctil. Las muestras expuestas al aire a la temperatura ambiente evidencian poco o ningún deslustre al cabo de varios meses. Los muchos compuestos del protactinio que se han preparado y caracterizado son óxidos binarios y polinarios, halogenuros, oxihalogenuros, sulfatos, oxisulfatos, sulfatos dobles, oxinitratos, selenatos, carburos, compuestos organometálicos y aleaciones con metales nobles.

Efectos del Protactinio sobre la salud

El protactinio puede ser tomado por el cuerpo mediante la ingestión de comida, agua o respiración de aire. Cuando se inhala el protactinio, una fracción significante puede moverse desde los pulmones a través de la sangre hasta otros órganos, dependiendo de la solubilidad del compuesto.

La absorción gastrointestinal de la comida o el agua es una fuente probable de la deposición interna de protactinio en la población general. La mayor parte del protactinio tomado por ingestión dejará prontamente el cuerpo con las heces; solo alrededor del 0,05 % de la cantidad ingerida es absorbida del tracto intestinal en el flujo sanguíneo. Después de dejar el intestino o el pulmón, alrededor del 40 % del protactinio que entra en el flujo sanguíneo se deposita en el esqueleto, alrededor del 15 % en el hígado, alrededor del 2 % en los riñones, y el resto es excretado. La vida media biológica en el esqueleto es de alrededor de 50 años. Del protactinio depositado en el hígado, se asume que el 70 % es retenido con una vida biológica media de 10 días, teniendo el 30 % restante una vida biológica media de 60 días. Del protactinio depositado en los riñones, se asume que el 20 % es retenido con una vida biológica de 10 días, teniendo el restante 80 % una redistribución biológica media.

Principales efectos sobre la salud: El protactinio es generalmente un peligro para la salud solamente si entra en el cuerpo, aunque existe un pequeño riesgo externo asociado con los rayos gamma emitidos por el protactinio 231 y una serie de productos de vida corta de la desintegración del protactinio 227. Los principales medios de exposición son la ingestión de comida y agua que contenga protactinio y la inhalación de polvo contaminado con protactinio. La ingestión es generalmente la exposición más preocupante a menos que haya una fuente cercana de aire contaminado con el polvo. Debido a que el protactinio es tomado por el cuerpo más fácilmente si es inhalado que si es ingerido, ambas vías de exposición pueden ser importantes.

La mayor preocupación para la salud es el cáncer resultante de la radiación ionizante emitida por el protactinio depositado den el esqueleto, hígado y riñones. Los riesgos para la salud asociados con el protactinio 234m son incluidos con aquellos del uranio 238. El protactinio 234m se desintegra emitiendo una partícula beta de alta energía por lo que se deben tomar precauciones contra esta radiación cuando se maneje el uranio; por ejemplo, se usan duros guantes de goma para proteger las manos y los brazos.

El riesgo de inhalación del protactinio 231 es uno de los más altos de entre todos los radionucleidos. El actino 227 y sus productos de desintegración son los responsables de más del 80 % de este riesgo de inhalación. Mientras que el factor de riesgo de ingestión es mucho más bajo que por inhalación, la ingestión es generalmente la forma más común de entrada en el cuerpo.

Parecido a otros radionucleidos, el coeficiente de riesgo para el agua del grifo es del 75 % del de la ingestión con la dieta.

Además del riesgo por exposición interna, hay un riesgo de exposición externa a los rayos gamma del protactinio 231.

Efectos ambientales del Protactinio

El protactinio está presente en la naturaleza en el suelo, las rocas, las aguas superficiales, subterráneas, plantas y animales en muy bajas concentraciones, del orden de una parte por trillón, o 0,1 picocurios (pCi)/g. Mayores niveles están presentes en los minerales de uranio y otros materiales geológicos. Esencialmente todo el protactinio de ocurrencia natural está presente como protactinio 231.

El protactinio se adhiere preferentemente bien al suelo, y la concentración asociada con partículas arenosas del suelo es normalmente 550 veces más alta que en el agua intersticial (el agua en el espacio que hay entre las partículas del suelo); las proporciones de concentración son incluso mayores (sobre 2.000 y más) en suelos de margas y arcillas.

El protactinio generalmente no es un contaminante importante para los DOE (Departamentos de Energía) y no es de preocupar para las aguas subterráneas.