Vissza az Elemek Lista
 |
Neptúnium fém gombok (fotó jóvoltából Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium) |
Neptúnium
Előzmények
a Neve a Neptunusz bolygó (nevű Római isten után a tenger), a legközelebbi bolygó a Nap után Uránusz. Sok korai hamis jelentés volt a neptunium felfedezéséről., A legjelentősebb Enrico Fermi volt, aki úgy gondolta, hogy az urán neutronokkal történő bombázása, amelyet béta-bomlás követ, a 93 elem kialakulásához vezet. 1934-ben uránatomokat bombázott neutronokkal, és arról számolt be, hogy 93-as és 94-es elemeket állított elő. Mint kiderült, Fermi valójában hasadt vagy osztott urán atomok sok fragmentum radioizotópok. A hasadás felfedezésének magyarázatát és bejelentését később Hahn és Strassman tette közzé, bár a kísérlet eredményeit helyesen értelmező munkatársuk, Lisa Meitner tette közzé., 1940-ben, a nagy izgalom hasadási elérte a University of California, Berkeley, Professzor Edwin McMillan pedig végzős diák Philip Abelson bombázzák urán a ciklotron-termelt moderált (lassú) neutronok, ami nem a “maghasadás” de “fusion” a reagensek, amely az új elem, 93, amely úgy nevezték, “neptúnium”:
23892U + 10n → 23992U → 23993Np + β-
Neptúnium-239 volt az első transzurán elem szintetikusan előállított, illetve az első aktinidák sorozat transzurán elem fedezték fel. Ez az izotóp béta-bomlási felezési ideje 2.,3565 nap, amely plutónium-239 leányterméket képez, felezési ideje 24 000 év.
izotópok
a neptunium 25 ismert radioaktív izotópja 225-től 244-ig terjed, ezek közül 5 áttétes izotóp. A legstabilabbak az Np – 237, felezési ideje 2, 14 millió év; Np-236, felezési ideje 154 000 év; Np-235, felezési ideje 396 nap. Az összes többi izotóp felezési ideje kevesebb, mint 4,5 nap, a legtöbb kevesebb, mint 50 perc., A 237np-nél könnyebb izotópok elsődleges bomlási módja az elektron befogása, nagy mennyiségű alfa-kibocsátással. A termékek többnyire urán izotópok. Az NP-237 elsődleges bomlási módja alfa-bomlásképző protaktínium. Az NP-237-nél nehezebb izotópok elsődleges bomlási módja béta-bomlás, plutóniumot képezve. A neptunium-237, miután protaktíniumba, majd uránba bomlik, végül bomlik, hogy bizmut-209-et és tallium-205-et képezzen. Ellentétben a legtöbb más gyakori nehéz magokkal, amelyek bomlanak, hogy ólom izotópokat hozzanak létre, ezt a bomlási láncot neptunium sorozatnak nevezik.,
tulajdonságok
a neptunium fémet npf3 reakciójával állítják elő folyékony vagy gáz halmazállapotú báriummal vagy lítiummal 1200°C körül, és gyakran kilogramm mennyiségben extrahálják ki a kiégett nukleáris fűtőelemekből. A neptúnium fém megjelenésű ezüst, kémiailag reaktív, és legalább három allotrópban megtalálható:
A neptúnium bármely elem legnagyobb folyadéktartománya, 3363 K, a fém olvadáspontja és forráspontja között. Az összes aktinid közül a legsűrűbb,a természetben előforduló elemek közül az ötödik legsűrűbb., A közelmúltban egy neptunium alapú szupravezető ötvözetet fedeztek fel az NpPd5Al2 képlettel. A szupravezető képesség előfordulása a neptúniumvegyületekben meglepő, mert gyakran erős mágnesességet mutatnak, ami általában elpusztítja a szupravezetést. A neptúnium számos vegyületet alkot, beleértve a tri – és tetra-halogenideket, mint például az NpF3, NpF4, NpCl4, NpBr3 és NpI3. A neptunium-oxidok, mint például az np3o8 és az npo2, szintén megtalálhatók az urán-oxigén rendszerben. A neptunium-hexafluorid, NpF6, Illékony, mint az urán-hexafluorid.,
oldatban a neptúnium öt oxidációs állapotot mutat, III, IV, V, VI és VII, A V állapot a legstabilabb. A III és IV oldati ionok az egyszerű ionok, Np3+ és Np4+. Az urán megfelelőjéhez hasonlóan, ahogy a neptuniumionok töltése nő, nagyobb oxi-kationon oszlik el. Így az NP(V) oldatban npo2+, az Np(VI) npo22 néven lép ki, az Np (VII) pedig oxi-kation, amelynek szerkezete valószínűleg hidroxidionokat is tartalmaz, mivel csak erősen bázikus oldatokban stabil., Ez utóbbi oxigénezett faj ellentétben áll azokkal a ritka földekkel, amelyek vizes oldatban csak a (II), (III) és (IV) oxidációs állapot egyszerű ionjait mutatják. Oldatban az Np(III) levegőn könnyen oxidálódik, így Np (IV) képződik. A bázikus oldatokban stabil NP (VII) gyorsan NP(VI) – re csökken, ha a pH savasabbá válik. Savas oldatokban az Np + 3 sötétkék-lila; az Np + 4 füves zöld; az NpO2 + smaragdzöld; az NpO2++ világos bordó, az Np (VII) sötétzöld erősen alapoldatokban .
