Prometio
El prometio, originalmente prometheum, es un elemento químico de símbolo Pm y número atómico 61. Todos sus isótopos son radiactivos; es uno de los dos únicos elementos seguidos en la tabla periódica por elementos con formas estables, distinción que comparte con el tecnecio. Químicamente, el prometio es un lantánido que forma sales al combinarse con otros elementos.
Identidad
- Masa atómica
- 145 u
- Categoría
- Lantánidos
- Grupo
- 3
- Periodo
- 6
- Bloque
- f
- Estado(s) de oxidación
- +3
- Fase (25 °C)
- Sólido
- Apariencia
- metálico
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f5
- Configuración abreviada
- [Xe] 4f5 6s2
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 23, 8, 2
- Electronegatividad (Pauling)
- 1.13
- Afinidad electrónica
- 12.4 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- 540 kJ/mol
- Energías de ionización
- 540 · 1050 · 2150 · 3970 kJ/mol
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 1041.8 °C (1315 K)
- Punto de ebullición
- 2999.8 °C (3273 K)
- Densidad
- 7.26 g/cm³
- Calor molar
- —
Comportamiento químico del prometio
El prometio tiene cinco electrones externos ([Xe] 4f⁵ 6s²) y actúa casi siempre como +3, con electronegatividad muy baja (1,13) y enlaces de marcado carácter iónico. Es el único lantánido sin isótopos estables: toda su química debe estudiarse en muestras radiactivas que se desintegran. Como los demás lantánidos es muy electropositivo: se oxida en aire, reacciona con agua y se disuelve con facilidad en ácidos diluidos.
Reactividad
4 Pm + 3 O₂ → 2 Pm₂O₃
En aire se oxida con rapidez hasta óxido de prometio(III), rosado-violáceo. El calor de su propia desintegración acelera la oxidación superficial.
2 Pm + 6 H₂O → 2 Pm(OH)₃ + 3 H₂
Reacciona con agua liberando hidrógeno y formando hidróxido. La reacción debe realizarse en celdas blindadas por la radiación beta del metal.
2 Pm + 6 HCl → 2 PmCl₃ + 3 H₂
Se disuelve en ácidos diluidos dando sales rosadas de prometio(III). El cloruro es el punto de partida para separar Pm-147 del combustible gastado.
Pm₂O₃ + 6 HF → 2 PmF₃ + 3 H₂O
Con ácido fluorhídrico da fluoruro insoluble, útil para precipitar y purificar el prometio frente a otros productos de fisión.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Óxido de prometio | Pm₂O₃ | Fuente beta para baterías y fósforos |
| Cloruro de prometio | PmCl₃ | Separación desde combustible nuclear |
| Fluoruro de prometio | PmF₃ | Precipitación y purificación |
| Oxalato de prometio | Pm₂(C₂O₄)₃ | Intermedio de purificación radioquímica |
| Boruro de prometio | PmB₆ | Estudios de materiales radiactivos |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
Ningún isótopo del prometio es estable. El más longevo es el prometio-145 (¹⁴⁵Pm), con 84 neutrones y unos 17,7 años de periodo. El más usado es el prometio-147 (¹⁴⁷Pm), emisor beta puro de 2,62 años que decae a samario-147 sin apenas gamma. El prometio-151 (¹⁵¹Pm, 28 horas) se emplea como trazador en investigación.
Presencia y obtención
Apenas existe en la naturaleza: solo aparecen trazas fugaces por fisión espontánea del uranio-238 o desintegración de europio-151, del orden de picogramos por tonelada. Todo el prometio útil se produce artificialmente: por fisión de uranio-235 en reactores o por captura neutrónica sobre neodimio-146 hasta neodimio-147, que decae a Pm-147. Oak Ridge y Dimitrovgrad son los productores históricos.
Historia y origen del nombre
La casilla 61 fue la última tierra rara en llenarse. Lo predijo Moseley por rayos X y lo buscaron decenas de falsos descubrimientos (florencio, ilinio). En 1945 Marinsky, Glendenin y Coryell lo aislaron por intercambio iónico entre los productos de fisión del Clinton Pile y lo anunciaron en 1947. Lo llamaron prometio, por Prometeo, que robó el fuego a los dioses: un nombre trágico y luminoso para un elemento que brilla por radiactividad.
Aplicaciones y relevancia del prometio
Usos del elemento
Como fuente beta pura el Pm-147 alimenta baterías nucleares miniatura que convierten su desintegración en electricidad durante años sin recarga, para sensores remotos, equipos espaciales y marcapasos experimentales. Su calor de desintegración también se estudió como fuente térmica auxiliar.
Usos de sus compuestos
Mezclado con fósforos de sulfuro de zinc produce pinturas y señales luminosas que brillan sin electricidad, alternativa al radio en esferas de relojes y paneles. Como fuente beta calibrada mide el grosor de láminas de papel, plástico y metal en líneas industriales sin contacto.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No tiene función biológica y es tóxico por partida doble: química de lantánido y radiotoxicidad beta. El Pm-147 se fija en hueso e hígado si se incorpora, por lo que su manipulación exige control dosimétrico y confinamiento total.
Seguridad
Su radiación beta de baja energía no atraviesa la piel intacta, pero ingerido o inhalado irradia tejidos internos. Se maneja solo en instalaciones autorizadas, encapsulado en acero, con blindaje acrílico, guantes y monitores. No existe en productos de consumo actuales.
Medio ambiente
No hay fondo natural significativo ni vertidos habituales: todo inventario es artificial e inventariado. Los residuos de Pm-147 decaen a niveles inocuos en unas décadas, pero hasta entonces se gestionan como residuo radiactivo de media actividad con trazabilidad completa.
Preguntas frecuentes sobre el Prometio
¿Por qué el prometio es radiactivo?
El prometio es el único lantánido que no posee isótopos estables: todos sus átomos se desintegran con el tiempo y emiten radiación. Por esa razón, no se encuentra de forma natural en cantidades apreciables y el prometio utilizable se produce principalmente en reactores nucleares. Su isótopo más conocido, el prometio-147, emite partículas beta de baja energía, una radiación que puede aprovecharse en aplicaciones técnicas muy controladas.
¿Es peligroso el prometio para las personas?
Sí, el prometio es peligroso si no se maneja adecuadamente, porque su radiactividad puede dañar tejidos y aumentar riesgos para la salud ante exposiciones significativas. Sin embargo, no es un elemento presente en objetos cotidianos ni en el entorno doméstico. Su uso está restringido a instalaciones autorizadas, donde se emplea encapsulado, con blindaje, controles de dosis y protocolos estrictos de almacenamiento y eliminación.
¿Qué es una batería nuclear de prometio?
Una batería nuclear de prometio es un dispositivo que convierte la energía de la desintegración radiactiva del prometio-147 en electricidad. No funciona mediante una reacción en cadena, sino aprovechando emisiones beta o el calor generado para alimentar circuitos de muy baja potencia. Estas fuentes pueden durar años sin recarga, por lo que se han estudiado para sensores remotos, equipos espaciales y aplicaciones médicas experimentales.
¿Por qué el prometio es tan difícil de estudiar?
Su dificultad procede de su radiactividad y de la ausencia de isótopos estables. Cualquier muestra se desintegra continuamente, por lo que debe producirse, manipularse y almacenarse en condiciones controladas. Además, al ser escaso y requerir instalaciones nucleares para su obtención, no está disponible como un metal común de laboratorio. Esto limita su estudio químico y explica que sea uno de los lantánidos menos conocidos por el público general.
¿Para qué se utiliza el prometio-147?
El prometio-147 se ha empleado en baterías nucleares miniatura, fuentes luminosas y medidores industriales de espesor. En las baterías, la energía liberada por su desintegración se convierte en electricidad para dispositivos que deben funcionar durante años sin recarga. En instrumentación, sus emisiones permiten medir el grosor de láminas y materiales. Sus usos actuales son muy especializados debido a su radiactividad, su escasez y la regulación estricta que rodea a los materiales radiactivos.
¿Se encuentra prometio en la naturaleza?
El prometio apenas existe de forma natural. Aunque pueden formarse trazas durante la desintegración de otros elementos radiactivos, su vida media es relativamente corta y desaparece rápidamente. Por ello, el prometio empleado en investigación o tecnología se obtiene artificialmente, sobre todo en reactores nucleares. Esta combinación de inestabilidad, escasez natural y producción artificial lo distingue de la mayoría de los demás lantánidos.
¿Por qué el prometio se usó en pinturas luminosas?
El prometio-147 emite radiación beta que puede excitar un material fosforescente y hacer que emita luz visible. Ese principio se utilizó en indicadores luminosos, paneles y relojes, como alternativa más segura al radio empleado antiguamente. Las partículas beta del prometio tienen menor capacidad de penetración, lo que permitía reducir los riesgos cuando el material estaba correctamente encapsulado. Con el tiempo, muchas de estas aplicaciones se sustituyeron por tecnologías no radiactivas.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.