Tilbage til Elementer i Listen
 |
Neptunium metal knapper (foto venligst udlånt Lawrence Berkeley National Laboratory) |
Neptunium
Historie
Opkaldt efter planeten Neptun (opkaldt efter den Romerske gud af havet), den næste planet fra Solen efter Uranus. Der var mange tidlige falske rapporter om opdagelsen af neptunium., Den mest betydningsfulde var af Enrico Fermi, der troede, at bombardering af uran med neutroner efterfulgt af beta-henfald ville føre til dannelse af element 93. I 1934 bombarderede han uranatomer med neutroner og rapporterede, at han havde produceret elementer 93 og 94. Som det viste sig, havde Fermi faktisk fissioneret eller splittet uranatomer i mange fragmentradioisotoper. Forklaringen og meddelelsen om opdagelsen af fission blev senere offentliggjort af Hahn og Strassman, skønt det var deres kollega Lisa Meitner, der korrekt havde fortolket resultaterne af eksperimenterne., I 1940, med spænding om fission nå University of California i Berkeley, Professor Edwin McMillan og ph.d. – studerende Philip Abelson bombarderet uran med en cyklotron-producerede modereret (langsom) neutroner, hvilket resulterer ikke i “fission” men “fusion” af reaktanter, der danner det nye element, 93, som de kaldte “neptunium”:
23892U + 10n → 23992U → 23993Np + β-
Neptunium-239 var den første transuranium element syntetisk fremstillet, og den første actinid serie transuranium element opdaget. Denne isotop har en beta-henfald halveringstid på 2.,3565 dage, som danner datter produkt plutonium-239 med en halveringstid på 24.000 år.
Isotoper
Der er 25 kendte radioaktive isotoper af neptunium lige i atomic vægte fra 225 til 244 med 5 af dem, som metastabile isotoper. Den mest stabile er Np-237 med en halveringstid på 2,14 mio år; Np-236 med en halveringstid på 154.000 år; og Np-235 har en halveringstid på 396 dage. Alle de resterende isotoper har halveringstider mindre end 4.5 dage, med de fleste mindre end 50 minutter., Den primære henfaldstilstand for isotoper lettere end 237Np er ved elektronfangst med en stor alfa-emission. Produkterne er for det meste isotoper af uran. Den primære henfald tilstand for Np-237 er ved alfa-henfald danner protactinium. Den primære henfald tilstand for isotoper tungere end Np-237 er ved beta-henfald, danner plutonium. Neptunium-237, efter henfald til protactinium derefter til uran, henfalder til sidst til dannelse af bismuth-209 og thallium-205. I modsætning til de fleste andre almindelige tunge kerner, der forfalder for at fremstille isotoper af bly, er denne henfaldskæde kendt som neptunium-serien.,
egenskaber
Neptuniummetal fremstilles ved reaktion af NpF3 med flydende eller gasformigt barium eller lithium ved omkring 1200.C og ekstraheres ofte fra brugte nukleare brændselsstænger i kilogram mængder. Neptunium metal sølv i udseende, kemisk reaktive og er fundet i mindst tre allotropes:
Neptunium har den største flydende vifte af ethvert element, 3363 K, mellem metal smeltepunkt og kogepunkt. Det er den mest tætte af alle actiniderne og den femte mest tætte af alle naturligt forekommende elementer., For nylig blev en neptunium-baseret superlederlegering opdaget med formel nppd5al2. Forekomsten af superledning i neptunium forbindelser er overraskende, fordi de ofte udviser stærk magnetisme, som normalt ødelægger superledning. Neptunium danner en række stoffer, herunder tri – og tetra-halogenider, såsom NpF3, NpF4, NpCl4, NpBr3, og NpI3. Neptuniumo .ider såsom Np3O8 og NpO2 as findes også i uran-ilt-systemet. Neptunium hexafluoride, NpF6, er flygtigt som uranhexafluorid.,
i opløsning udviser neptunium fem o .idationstilstande, III, IV, V, VI og VII, hvor V-tilstanden er den mest stabile. Løsningen ioner af III og IV er de simple ioner, Np3 + og Np4+. I lighed med dets uran-modstykke, når ladningen på neptuniumionerne stiger, fordeles den over en større o .ykation. Således Np(V) eksisterer i løsning som NpO2+, Np(VI) udgange som NpO22, og Np(VII) er en oxy-kation med en struktur, herunder sandsynligvis hydroxid ioner, da det kun er stabilt i stærkt basiske opløsninger., Disse sidstnævnte iltede arter er i modsætning til de sjældne jordarter, der kun udviser simple ioner af (II), (III) og (IV) O .idationstilstande i vandig opløsning. I opløsning o .ideres NP(III) let i luft til dannelse af Np (IV). NP(VII), stabil i basisopløsninger reducerer hurtigt til Np (vi), hvis pH gøres mere sur. I syreopløsninger er NP + 3 mørkeblå-lilla; Np + 4 er græsgrøn; NpO2 + er smaragdgrøn; NpO2++ er lys burgunder og Np(VII) er mørkegrøn i stærkt basale løsninger .
