prométhium (Pm), élément chimique, le seul métal des terres rares de la série des lanthanides du tableau périodique que l’on ne trouve pas dans la nature sur Terre.
Une preuve chimique concluante de l’existence du prométhium, le dernier des éléments de terres rares à être découvert, a été obtenue en 1945 (mais pas annoncée avant 1947) par les chimistes américains Jacob A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin et Charles D. Coryell, qui ont isolé les isotopes radioactifs prométhium-147 (demi-vie de 2,62 ans) et prométhium-149 (demi-vie de l’heure) des produits de fission de l’uranium aux laboratoires Clinton (maintenant Oak Ridge National Laboratory) dans le Tennessee. L’Identification a été solidement établie par chromatographie échangeuse d’ions., (Les chercheurs antérieurs pensaient qu’ils avaient trouvé l’élément de numéro atomique 61 dans des terres rares naturelles et l’avaient appelé prématurément illinium et florentium.)
Le prométhium-147 est effectivement séparé des autres produits de fission des terres rares par une méthode d’échange d’ions. Le prométhium a également été préparé par bombardement neutronique lent de l’isotope néodyme-146; l’isotope résultant, le néodyme-147, se désintègre par émission d’électrons en prométhium-147. Le métal lui-même a été préparé pour la première fois en 1963 par réduction du fluorure, PmF3, avec du lithium., Deux modifications allotropiques (structurelles) du prométhium sont connues: la phase α est hexagonale à double tassement avec a = 3,65 Å et c = 11,65 Å à température ambiante. La phase β est cubique centrée sur le corps avec a = 4,10 Å (estimé) à 890 °c (1 634 °F).
Tous les isotopes du prométhium sont instables; le plus ancien est le prométhium-145 (demi-vie de 17,7 ans). En excluant les isomères nucléaires, un total de 38 isotopes radioactifs du prométhium sont connus. Leur masse varie de 126 à 163. L’isotope le moins stable, le prométhium-128, a une demi-vie d’une seconde., En raison de la courte demi-vie de ses isotopes, tout prométhium qui pourrait résulter de la fission spontanée de l « uranium dans les minerais d » uranium se produirait à des concentrations infinitésimales.
Les utilisations connues du prométhium sont dues à sa radioactivité. Son rayonnement de particules bêta douces peut être converti en électricité dans des batteries miniatures formées en prenant en sandwich le prométhium entre des plaquettes d’un semi-conducteur tel que le silicium; ces batteries fonctionnent à des températures extrêmes pendant cinq ans., D’autres utilisations sont comme sources de rayonnement bêta-par exemple, dans des sources lumineuses qui utilisent des phosphores pour absorber le rayonnement bêta et le convertir en lumière visible.
Les propriétés physiques et chimiques du prométhium sont celles d’une terre rare typique. Il est trivalent dans ses composés et solutions, dont la plupart sont roses ou roses.