Promethium (Pm), chemisches Element, das einzige Seltenerdmetall der Lanthanidreihe des Periodensystems, das in der Natur der Erde nicht vorkommt.
Ein schlüssiger chemischer Beweis für die Existenz von Promethium, dem letzten der zu entdeckenden Seltenerdelemente, wurde 1945 (aber erst 1947 angekündigt) von den amerikanischen Chemikern Jacob A. Marinsky, Lawrence E. Glendenin und Charles D. Coryell erhalten, die die radioaktiven Isotope Promethium-147 (2, 62 Jahre Halbwertszeit) und Promethium-149 (53 Stunden Halbwertszeit) aus Uranspaltprodukten in Clinton Laboratories (jetzt Oak Ridge National Laboratory) isolierten.Labor) in Tennessee. Die Identifizierung wurde durch Ionenaustauschchromatographie fest etabliert., (Frühere Forscher dachten, dass sie das Element mit der Ordnungszahl 61 in natürlich vorkommenden seltenen Erden gefunden hatten und es vorzeitig Illinium und Florentium genannt hatten.)
Promethium-147 wird durch eine Ionenaustauschmethode effektiv von den anderen Seltenerdspaltungsprodukten getrennt. Promethium wurde auch durch langsamen Neutronenbeschuss des Isotops Neodym-146 hergestellt; Das resultierende Isotop Neodym-147 zerfällt durch Elektronenemission zu Promethium-147. Das Metall selbst wurde erstmals 1963 durch Reduktion des Fluorids PmF3 mit Lithium hergestellt., Zwei allotrope (strukturelle) Modifikationen von Promethium sind bekannt: Die α-Phase ist doppelt dicht gepackt sechseckig mit a = 3,65 Å und c = 11,65 Å bei Raumtemperatur. Die β-Phase ist körperzentriert kubisch mit a = 4,10 Å (geschätzt) bei 890 °C (1,634 °F).
Alle Isotope von Promethium sind instabil; Die langlebigste ist Promethium-145 (17,7 Jahre Halbwertszeit). Ohne nukleare Isomere sind insgesamt 38 radioaktive Isotope von Promethium bekannt. Sie reichen in der Masse von 126 bis 163. Das am wenigsten stabile Isotop Promethium-128 hat eine Halbwertszeit von einer Sekunde., Aufgrund der kurzen Halbwertszeit seiner Isotope würde jedes Promethium, das aus der spontanen Spaltung von Uran in Uranerzen resultieren könnte, in infinitesimalen Konzentrationen auftreten.
Die bekannten Verwendungen von Promethium sind auf seine Radioaktivität zurückzuführen. Seine weiche Betateilchenstrahlung kann in Miniaturbatterien in Elektrizität umgewandelt werden, indem Promethium zwischen Wafern eines Halbleiters wie Silizium eingeklemmt wird; Diese Batterien arbeiten bei extremen Temperaturen für bis zu fünf Jahre., Andere Anwendungen sind als Beta-Strahlungsquellen—z. B. in Lichtquellen, die Phosphore verwenden, um Beta-Strahlung zu absorbieren und in sichtbares Licht umzuwandeln.
Die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Promethium sind die einer typischen seltenen Erde. Es ist dreiwertig in seinen Verbindungen und Lösungen, von denen die meisten rosa oder rose sind.