61 Pm Promécio 145*
Lantanídeo f-block Period 6 Radioactive Synthetic

Promécio

Pm · Element 61

The only lanthanide with no stable isotope — it decayed away and had to be made in a reactor.

ESTADO A 20°C sólido
MASSA ATÓMICA 145 u
ELECTRON CONFIGURATION [Xe] 4f⁵ 6s²

Estrutura

O átomo de promécio

Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para girar. Azul e violeta marcam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.

Nuvem orbital

Valores medidos

Ficha de propriedades

Cada barra mostra onde promécio se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.

Física

Densidade 7.26 g/cm³ 46%
Ponto de Fusão 1315 K 57%
Ponto de Ebulição 3273 K 68%
calor específico 0.18 J/g·K
Condutividade Térmica 17.9 W/m·K 45%

Atômica

Raio Atômico 183 pm 72%
raio covalente 199 pm
raio de Van der Waals 236 pm

Eletrónica

Eletronegatividade 1.13 14%
energia de ionização 538.4 kJ/mol 13%
Afinidade Eletrônica

Ocorrência

Abundância na crosta 0 mg/kg 0%

Identidade

SímboloPm
Número atômico61
Massa atómica145 u
CategoriaLantanídeo
Blocof
Estrutura cristalinaromboédrica
Estados de oxidação+3
Descoberto1945
Descoberto porMarinsky, Glendenin & Coryell

Fontes: massas atômicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, não medidos.

Tamanho, em escala

How big is a promécio atom?

Radius 183 pm — that is 0.183 nm, so about 2732 million of them side by side would span a millimetre.

Faixa térmica

Solid, liquid, gas — and when

Promécio is liquid over a 1958 K window, from 1315 K to 3273 K.

Onde está

Posição na tabela

Promécio sits in the lanthanide series, printed below the main grid.

OTHER LANTANÍDEOS

All lantanídeos

A história

O que é promécio e como o encontramos

The only lanthanide with no stable isotope — it decayed away and had to be made in a reactor.

The discovery of promécio

🔍 O Mistério do Elemento Ausente

A Previsão de Mendeleev (1869)

Quando Dmitri Mendeleev organizou a tabela periódica, previu a existência de um elemento entre o neodímio e o samário, chamando-o de "eka-neodímio". Por quase 70 anos, essa foi a peça ausente mais elusiva da química.

Falsas Alegações e Confusão (1900s-1920s)

Vários cientistas alegaram ter descoberto o elemento 61:

  • 1902: Bohuslav Brauner pensou tê-lo encontrado em resíduos de terras raras
  • 1914: Os estudos de raios X de Henry Moseley sugeriram sua existência
  • 1924: Cientistas italianos alegaram tê-lo isolado de monazita brasileira

Todas as alegações foram posteriormente comprovadas como incorretas devido a técnicas inadequadas de separação e à contaminação por elementos vizinhos.

O Avanço de Oak Ridge (1945)

Charles Coryell, Jacob Marinsky e Lawrence Glendenin, do Laboratório Nacional de Oak Ridge, finalmente isolaram o elemento 61 de produtos de fissão do urânio durante o Projeto Manhattan. Usando cromatografia de troca iônica avançada, identificaram e separaram definitivamente o elemento radioativo.

Controvérsia sobre o Nome (1945-1950)

Os descobridores inicialmente propuseram "atomium", em referência à era atômica, mas o nome foi rejeitado. Após anos de debate, escolheram "promécio", em homenagem a Prometeu, o Titã grego que roubou o fogo dos deuses — simbolizando o domínio da humanidade sobre o fogo nuclear.

Validação Científica

A descoberta foi confirmada por meio de:

  • Análise da radiação beta mostrando padrões de decaimento característicos
  • Cristalografia de raios X de compostos de promécio
  • Espectrometria de massa confirmando a massa atómica 147
  • Separação química comprovando as propriedades de lantanídeo
Impacto Histórico: A descoberta do promécio marcou a conclusão da série dos lantanídeos e demonstrou que todas as lacunas da tabela periódica abaixo do urânio poderiam ser preenchidas por meio de síntese nuclear.

Aplicações

Para que promécio é usado

🚀 Aplicações Nucleares Avançadas

O promécio, o único elemento de terras raras radioativo sem isótopos estáveis, desempenha funções únicas em tecnologias nucleares especializadas. Promécio-147 gera radiação beta com um nível de energia relativamente seguro (225 keV), tornando-o ideal para baterias nucleares que alimentam missões no espaço profundo, onde os painéis solares são ineficazes.

Tecnologia de Exploração Espacial

A NASA e outras agências espaciais utilizam geradores termoelétricos de radioisótopos de promécio (RTGs) em espaçonaves que viajam além de Júpiter, onde a energia solar se torna insuficiente. Essas fontes compactas de energia fornecem eletricidade confiável por décadas para instrumentos em missões a Saturno, Urânio e ao espaço interestelar.

Aplicações em Pesquisa Médica

Na medicina nuclear, o promécio-147 serve como um traçador emissor de beta para estudar processos metabólicos e a função dos órgãos. Sua meia-vida relativamente curta (2,6 anos) permite obter imagens detalhadas enquanto minimiza a exposição dos pacientes à radiação a longo prazo.

Instrumentação de Precisão

Instrumentos científicos de alta precisão empregam o promécio como um medidor de espessura para medir materiais extremamente finos na fabricação de semicondutores. A emissão beta consistente fornece medições precisas, essenciais para o controle de qualidade na produção de microeletrônicos.

Sistemas de Iluminação Especializados

Sinalizações de saída de emergência e painéis de instrumentos de aeronaves utilizam as propriedades fosforescentes do promécio, nas quais a radiação beta excita revestimentos fosfóricos para produzir iluminação autônoma durante anos, sem fontes externas de energia.

⚠️ É necessário manuseio especial: Todas as aplicações do promécio exigem protocolos rigorosos de segurança radiológica e sistemas especializados de contenção devido à sua natureza radioativa.

🔬 Usos Científicos Especializados

Baterias Nucleares

O promécio-147 alimenta células betavoltaicas usadas em marca-passos, estações meteorológicas remotas e equipamentos científicos em ambientes extremos. Essas baterias fornecem energia constante por 10-20 anos sem manutenção, tornando-se indispensáveis em instalações inacessíveis.

Tecnologia de Tintas Luminosas

As indústrias militar e aeronáutica usam tinta radioluminescente à base de promécio em mostradores de instrumentos, marcações de bússolas e sistemas de iluminação de emergência. A propriedade autoluminosa elimina a dependência de fontes externas de luz em aplicações críticas.

Equipamentos de Laboratório de Pesquisa

Instalações de pesquisa científica empregam fontes de promécio para a calibração de radiação beta de equipamentos de detecção, garantindo medições precisas em experimentos de física nuclear e sistemas de monitoramento ambiental.

Sistemas de Controle de Qualidade

As indústrias de manufatura utilizam o promécio-147 em sistemas de monitoramento de espessura para a produção de papel, plástico e chapas metálicas, fornecendo garantia de qualidade em tempo real sem contato físico com os materiais.

🚀 Aplicações Emergentes

  • Microbaterias nucleares para sensores da Internet das Coisas (IoT)
  • Fontes de energia para equipamentos de exploração em águas profundas
  • Sistemas de calibração de sensores de veículos autônomos
  • Sistemas de iluminação de emergência para habitats espaciais

De onde vem

Ocorrência natural

0 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 0% of elements

🧪 Origem Sintética Única

Ausência de Estabilidade Natural

O promécio se destaca por ser o único lantanídeo sem isótopos estáveis. Ao contrário de outros elementos de terras raras encontrados em depósitos minerais, o promécio existe naturalmente apenas em quantidades residuais como produto de fissão em minérios de urânio, com concentrações tão mínimas que são praticamente indetectáveis.

Produção em Reatores Nucleares

Praticamente todo o promécio usado atualmente tem origem em operações de reatores nucleares. O isótopo mais útil, Promécio-147, é produzido pelo bombardeamento de nêutrons do neodímio-146 em reatores de pesquisa especializados, gerando aproximadamente 1-2 gramas por ano no mundo.

Nucleossíntese Estelar

No cosmos, o promécio se forma durante processos nucleares estelares, mas decai rapidamente demais para se acumular em quantidades detectáveis. Astrônomos identificaram linhas espectrais de promécio em certas estrelas variáveis, fornecendo informações sobre as condições no interior estelar e os mecanismos de nucleossíntese.

O Ciclo de Decaimento do Urânio

A fissão natural do urânio-235 ocasionalmente produz isótopos de promécio, mas eles decaem em anos ou décadas. Mesmo nos depósitos mais ricos em urânio, as concentrações de promécio permanecem abaixo de 10⁻¹⁸ gramas por quilograma de minério.

Síntese em Laboratório

Instalações de pesquisa produzem promécio por meio de:

  • Ativação por nêutrons de alvos de neodímio
  • Bombardeamento iônico de amostras de samário
  • Separação de produtos de fissão de reatores nucleares
  • Síntese em aceleradores de partículas para quantidades de pesquisa
💎 Raridade Extrema: O promécio é considerado um dos elementos mais raros da Terra, com um inventário global total estimado em menos de 1 quilograma a qualquer momento.

Manuseio

Segurança

Promécio é radioativo. It has no stable isotope — every nucleus decays. O manuseamento requer blindagem e licenciamento adequados.

☢️ Segurança Radiológica Crítica

Riscos da Radiação

Risco Principal: O promécio-147 emite radiação beta (eletrões) com energia máxima de 225 keV. Embora a exposição externa apresente risco relativamente baixo devido à penetração limitada das partículas beta, a contaminação interna representa sérias ameaças à saúde.

Equipamentos de Proteção Individual

  • Jaleco de laboratório e luvas de nitrila (em dupla camada)
  • Óculos de segurança com proteção lateral
  • Proteção respiratória ao manusear pós
  • Crachás de dosimetria pessoal obrigatórios

Procedimentos de Manuseio

O trabalho deve ser realizado em capelas radiológicas com pressão negativa. Use ferramentas de manuseio remoto sempre que possível. Nunca coma, beba ou aplique cosméticos nas áreas de trabalho com promécio. Mantenha um controle rigoroso do inventário de todas as fontes.

Prevenção de Contaminação

As superfícies de trabalho devem ser cobertas com papel absorvente com verso plástico. Monitore as mãos, as roupas e as áreas de trabalho com equipamentos de detecção de radiação antes de deixar o laboratório. Descontamine as superfícies com soluções de limpeza apropriadas.

Procedimentos de Emergência

Incidentes de contaminação: Notifique imediatamente o responsável pela segurança radiológica. Remova as roupas contaminadas e tome um banho completo. Procure avaliação médica para possível exposição interna. A limpeza de derramamentos exige procedimentos e equipamentos especializados.

Requisitos de Armazenamento

Armazene em recipientes blindados dentro de áreas radiológicas trancadas e sinalizadas. Mantenha registros de temperatura e cronogramas de inspeção visual. As fontes devem ser inventariadas mensalmente e submetidas a testes de vazamento anualmente.

🚨 Emergência: Entre imediatamente em contacto com o responsável institucional pela segurança radiológica em caso de qualquer incidente relacionado ao promécio ou suspeita de contaminação.

Respostas rápidas

Promécio: perguntas frequentes

What is Promécio?

Promécio (symbol Pm) is element 61 on the periodic table, a lantanídeo in period 6. The only lanthanide with no stable isotope — it decayed away and had to be made in a reactor. At room temperature it is a solid, and it is radioactive.

What is the electron configuration of Promécio?

Promécio's ground-state electron configuration is [Xe] 4f⁵ 6s², giving 6 occupied shells holding 2, 8, 18, 23, 8, 2 electrons respectively.

What are the melting and boiling points of Promécio?

Promécio melts at 1315 K (1041.9 °C) and boils at 3273 K (2999.9 °C).

What is the atomic mass of Promécio?

Promécio has no stable isotope, so it has no standard atomic weight. The figure quoted, 145, is the mass number of its longest-lived known isotope.

How dense is Promécio?

Promécio has a density of 7.26 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of promécio is about 7.3× heavier.

What is the electronegativity of Promécio?

Promécio has a Pauling electronegativity of 1.13. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this low means it readily gives its outer electrons away, forming positive ions.

Who discovered Promécio, and when?

Promécio was discovered in 1945 by Marinsky, Glendenin & Coryell. It is named after prometheus, who stole fire from the gods.

How common is Promécio on Earth?

Promécio does not occur naturally on Earth in any meaningful quantity — it is made in a reactor or an accelerator.

Is Promécio radioactive?

Yes. Promécio has no stable isotope — every one of its nuclei decays. It does not occur in usable quantities in nature and must be synthesised.