प्रोमेथियम : किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकण्याचा गुणधर्म असणारे) धातुरूप मूलद्रव्य. रासायनिक चिन्ह Pm. अणुक्रमांक (अणुक्रेंद्रातील प्रोटॉनांची संख्या) ६१, आवर्त सारणीतील [इलेक्ट्रॉन रचनेनुसार केलेल्या मूलद्रव्यांच्या कोष्टकरूप मांडणीतील → आवर्त सारणी] ⇨विरल मृत्तिका समूहातील व ३ अ गटातील लँथॅनाइड श्रेणीतील चौथे मूलद्रव्य वितळबिंदू १,१२४° से. उकळबिंदू सु. २,४६०° से. घनता (२० ° से.ला) ७·२२ ग्रॅ./सेंमी३ २५° से. ला शुद्ध धातूचे स्फटिक षट्‌कोनी सर्वांत विपुल प्रमाणात अलग करण्यात आलेल्या किरणोत्सर्गी समस्थानिकाचा (अणुक्रमांक तोच पण अणुभार भिन्न असलेल्या त्याच मूलद्रव्याच्या प्रकाराचा) अणुभार १४७ त्याचा अर्धायुकाल (किरणोत्सर्गी मूलद्रव्याची मूळची क्रियाशीलता निम्मी होण्यास लागणारा काळ) २·५२ वर्षे कृत्रिम रीतीने १८ समस्थानिक तयार करण्यात आलेले असून त्यांचे द्रव्यमानांक (अणुकेंद्रातील प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन यांची संख्या) १४० ते १४६ आणि १४८ ते १५८ यांच्या दरम्यान आहेत यांपैकी १४५ द्रव्यमानांकाच्या समस्थानिकाचा अर्धायुकाल सु. ३० वर्षे असून बाकीच्यांचे अर्धायुकाल अल्प आहेत विद्युत् विन्यास (अणुकेंद्राभोवतील विविध कक्षांमधील इलेक्ट्रॉनांची संख्या) २, ८, १८, २३, ८, २ संयुजा (इतर अणूंशी संयोग पावण्याची क्षमता दर्शविणारा अंक) ३.
इतिहास : विशिष्ट वर्णरेषांचे [→ वर्णपटविज्ञान] निरीक्षण करून त्याच्या आधारे या मूलद्रव्याचा शोध लावल्याचे कित्येक शास्त्रज्ञांनी दावे केलेले आहेत परंतु निसर्गात आढळणाऱ्या पदार्थापासून ६१ अणुक्रमांकाचे मूलद्रव्य अलग करणे कोणालाच शक्य झालेले नाही. प्रोमेथियमाच्या समस्थानिकांचे अर्धायुकाल अल्प असल्यामुळे कदाचित त्यांचे नैसर्गिक पदार्थांमधील प्रमाण थोडे असते आणि म्हणून रासायनिक पद्धतींनी त्यांपासून ते अलग करता येत नसावेत. १९३७ साली एम्. ए. पूल व एल्. एल्. क्विल यांनी ड्यूटेरॉनांचा (ड्यूटेरियम या हायड्रोजनाच्या समस्थानिकाच्या अणुकेंद्रांचा) निओडिमियमावर भडिमार करून १४४ द्रव्यमानांकाचा समस्थानिक तयार केला. १९४५ मध्ये सी. कॉरील, जे. ए. मारिन्स्की आणि एल्. ई. ग्लेंडेनीन यांनी युरेनियमाच्या भंजनात (अणुकेंद्राचे तुकडे पडण्याच्या क्रियेत) मिळणाऱ्या अपशिष्ट द्रव्यांतून १४७ द्रव्यमानांकाचा समस्थानिक वेगळा करण्यात यश मिळविले व त्यामुळे प्रोमेथियमाच्या अस्तित्वासंबंधीचा पहिला रासायनिक निश्चित पुरावा प्राप्त झाला. ग्रीक पुराणकथेतील प्रोमेथिअस (प्रमीथीअस) या देवपुत्राने स्वर्गातून मानवाला अग्नी आणून दिला या कथेवरून आणि हे मूलद्रव्य अणुकेंद्रीय विक्रियकातून (अणुभट्टीतून) मिळविण्यात आले म्हणून ग्लेंडेनीन व मारिन्स्की यांनी १९४७ मध्ये त्याला प्रोमेथियम हे नाव दिले. इंटरनॅशनल युनियन ऑफ केमिस्ट्री या संस्थेने १९४९ साली या नावाला मान्यता दिली.
आढळ व निर्मिती : विरल मृत्तिकांपैकी निसर्गात न आढळणारे हे एकुलते एक मूलद्रव्य आहे. युरेनियमाच्या स्वयंभंजनाने ते युरेनियम खनिजात अत्यल्प प्रमाणात तयार होते पण त्यातून ते अलग करता येत नाही. युरेनियम किंवा प्लुटोनियम वापरणाऱ्या विक्रियकात निर्माण होणाऱ्या अपशिष्टातून हे मूलद्रव्य अलग करतात. १९४७ नंतरची काही वर्षे याचे उत्पादन केवळ एक ग्रॅमपर्यंत होत होते. सुरुवातीस १४६ व १४८ हे समस्थानिक तयार करण्यात आले. १९५८ साली १४७ हा समस्थानिक २ ग्रॅम इतका ओक रिज नॅशनल लॅबोरेटरीत मिळविण्यात आला. नंतर हॅनफर्ड येथे २ किग्रॅ. इतका हा समस्थानिक तयार करण्यात आला. १९७० मध्ये हा समस्थानिक काही किग्रॅ. इतक्या राशीत उपलब्ध होऊ लागला. निओडिमियम (१४६) वर मंद न्यूट्रॉनांचा भडिमार करूनही प्रोमोथियम तयार करतात.
Nd146 + n (न्यूट्रॉन) → Nd147
Nd147 → Pm147 + e (इलेक्ट्रॉन)
युरेनियमाच्या भंजनाने २·६% प्रोमेथियम मिळते. विरल मृत्तिका मूलद्रव्यांचे अणुभार जसजसे वाढत जातात तसतसा त्यांच्या गुणधर्मांत बदल होतो, याचा इतर विरल मृत्तिका मूलद्रव्यांपासून प्रोमेथियम वेगळे करताना प्रामुख्याने फायदा घेतात. विद्रावक निष्कर्षण [→ निष्कर्षण], ⇨ आयन-विनिमय, ⇨ ग्रामण इ. वेगळ्या करण्याच्या पद्धतींत प्रोमेथियम हे निओडिमियम व समॅरियम यांच्याशी साम्य दर्शविते. प्रासिओडिमियम आणि निओडिमियम यांच्याप्रमाणेच प्रोमेथियम धातू तयार करतात.
गुणधर्म : प्रोमेथियमाचे भौतिक-रासायनिक गुणधर्म इतर विरल मृत्तिकांसारखे आहेत. विशेषतः त्याचे धातवीय व रासायनिक गुणधर्मी निओडिमियम व समॅरियम यांच्याशी बरेच जुळणारे आहेत [→ निओडिमियम समॅरियम]. आर्द्र हवेत उघडी राहिल्यास धातू काळवंडते व ऑक्साइडे सहज तयार होतात. नायट्राइडे, सल्फाइडे, हॅलाइडे व कार्बाइडे ही संयुगेही तयार करतात. Pm2O3 हे ऑक्साइड जांभळट तर नायट्रेट [Pm (NO3)3] गुलाबी आहे. प्रोमेथियमाची बहुतेक संयुगे व विद्राव गुलाबी रंगांचे असतात. त्रिसंयुजी प्रोमेथियम आयनात (विद्युत् भारित अणूत) जोड इलेक्ट्रॉन नसल्याने ते समचुंबकीय [→ चुंबकत्व] असते. प्रोमेथियमाची हाताळणी संरक्षित भागातच करतात. भंजनातील इतर अपशिष्ट द्रव्यांच्या मानाने १४७ हा समस्थानिक फक्त कमी ऊर्जा असलेले बीटा कण (इलेक्ट्रॉन) उत्सर्जित करीत असल्याने त्यापासून संरक्षण करण्यासाठी हलके वा सर्वसाधारण संरक्षक कवच पुरेसे असते. उपयुक्ततेच्या दृष्टीने हा त्याचा गुणधर्म महत्त्वाचा आहे. १४६ व १४८ हे समस्थानिक भेद गॅमा प्रारण [→ किरणोत्सर्ग] उत्सर्जित करतात.
अभिज्ञान : (अस्तित्व ओळखणे). प्रोमेथियमाच्या विद्रावामुळे वर्णपटाच्या दृश्य भागात व जंबुपार (वर्णपटाच्या जांभळ्या रंगाच्या पलीकडील अदृश्य) भागात अनेक शोषण रेषा आढळतात. त्यांचा उपयोग प्रोमेथियमाच्या परिमाणात्मक विश्लेषणासाठी करतात.
उपयोग : प्रोमेथियम व त्याची लवणे मुख्यतः संशोधनातच वापरतात. संदीप्तिशील पदार्थाला (शोषण केलेल्या ऊर्जेपैकी काही भागाचे प्रकाशरूपात उत्सर्जन करणाऱ्या पदार्थाला) क्रियाशील करण्यासाठी १४७ हा समस्थानिक वापरतात. हा समस्थानिक मिसळलेले संदीप्तिशील पदार्थयुक्त गोलक दीर्घ काळ टिकणारा हिरवा प्रकाश देतात व त्यांचा उपयोग अवकाशात अंतराळवीरांना अवकाशयाने जोडण्यासाठी व इतर कामासाठी मदत करण्याकरिता करण्यात आलेला होता.
हृद् पंप व गतिकारकात (हृदयाचे सर्वसाधारण ठोके येणाऱ्या विद्युत् उपकरणात) वापरण्यात येणाऱ्या विद्युत् घटांत शक्ति-उद्‌गम म्हणून १४७ हा समस्थानिक वापरतात. तसेच प्रोमेथियमाचा उपयोग मार्गण (किरणोत्सर्गाचा उपकरणांद्वारे शोध घेऊन विविध प्रक्रियांच्या मार्गक्रमणाच्या अभ्यासाविषयीच्या) संशोधनात व वस्तूची जाडी मोजणाऱ्या उपकरणाच्या निर्मितीत करतात. प्रोमेथियम लवणांचा अवकाशयानात वापरावयाच्या अणुकेंद्रीय विद्युत् घटमालेत उपयोग करतात.
संदर्भ : Spedding, F. H. Daane, A. H. Eds. The Rare Earths,
कारेकर, न. वि.