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ネプツニウム金属ボタン（写真礼儀ローレンスバークレー国立研究所） |
ネプツニウム
歴史
惑星ネプチューン（海のローマの神にちなんで名付けられた）、天王星の後に太陽から ネプツニウムの発見の多くの初期の誤った報告がありました。, 最も重要なのはエンリコ-フェルミによるものであり、ウランに中性子を照射した後にベータ崩壊が起こると93元素が生成すると考えられていた。 1934年、彼はウラン原子に中性子を照射し、93と94の元素を生成したことを報告した。 それが判明したように、フェルミは実際に多くのフラグメント放射性同位体にウラン原子を核分裂または分割していました。 核分裂の発見の説明と発表は後にハーンとストラスマンによって出版されたが、実験の結果を正しく解釈したのは同僚のリサ-マイトナーであった。, 1940年、カリフォルニア大学バークレー校のエドウィン-マクミラン教授と大学院生のフィリップ-アベルソンは、サイクロトロン生成の減速中性子でウランを砲撃し、”核分裂”ではなく、新しい元素93を形成する反応物の”融合”をもたらし、
23892U+10n→23992U→23993Np+β-
ネプツニウム-239が初めてであった。超ウラン元素は合成的に生成され、最初のアクチニド系超ウラン元素が発見された。 この同位体のベータ崩壊半減期は2である。,3565日、娘生成物プルトニウム239を形成し、半減期は24,000年である。
同位体
ネプツニウムの25の既知の放射性同位体が225から244までの原子量であり、そのうちの5つが準安定同位体である。 最も安定しているのは、np-237の半減期が2.14万年、Np-236の半減期が154,000年、Np-235の半減期が396日である。 残りの同位体のすべては4.5日未満の半減期を有し、ほとんどが50分未満である。, 237Npより軽い同位体の主な崩壊モードは、大量のアルファ放出を伴う電子捕獲によるものである。 生成物は主にウランの同位体である。 Np-237の主な崩壊モードは、プロトアクチニウムを形成するアルファ崩壊によるものである。 Np-237より重い同位体の主な崩壊モードは、ベータ崩壊によるものであり、プルトニウムを形成する。 ネプツニウム237は、プロトアクチニウム、ウランに崩壊した後、最終的にビスマス209とタリウム205を形成するために崩壊する。 鉛の同位体を作るために崩壊する他のほとんどの一般的な重い核とは異なり、この崩壊鎖はネプツニウムシリーズとして知られています。,
プロパティ
ネプツニウム金属は、NpF3と液体または気体のバリウムまたはリチウムと1200℃前後で反応させることによって生成され、使用済み核燃料棒からキログラム量で抽出されることが多い。 ネプツニウム金属は外観が銀であり、化学的に反応性があり、少なくとも三つの同素体に見られる：
ネプツニウムは、金属の融点と沸点の間の任意の元素、3363Kの最大の液体範囲を有する。 これは、すべてのアクチニドの中で最も密度が高く、すべての天然に存在する元素の中で最も密度の高いものです。, 最近、式NpPd5Al2でネプツニウムベースの超伝導体合金が発見された。 ネプツニウム化合物における超伝導の発生は、しばしば強い磁性を示し、通常は超伝導を破壊するため、驚くべきことである。 ネプツニウムは、NpF3、NpF4、NpCl4、NpBr3、およびNpI3のような三ハロゲン化物および四ハロゲン化物を含む様々な化合物を形成する。 Np3O8およびNpO2asのようなネプツニウムの酸化物はまたウラン酸素システムで見つけられます。 六フッ化ネプツニウムNpF6は、六フッ化ウランのように揮発性である。, 溶液中では，ネプツニウムはＩＩＩ，ＩＶ，Ｖ，ＶＩ，ＶＩＩの五つの酸化状態を示し，Ｖ状態が最も安定である。 IIIおよびIVの溶液イオンは、単純イオン、Np3+およびNp4+である。 そのウランと同様に、ネプツニウムイオンの電荷が増加するにつれて、より大きなオキシカチオンに分布している。 したがって、Np(V)はnpo2+として溶液中に存在し、Np(VI)はNpO22として出ており、Np(VII)は強塩基性溶液中でのみ安定であるため、おそらく水酸化物イオンを含む構造を持つオキシカチオンである。, これらの後者の酸素化された種は，aqueous液中で（ＩＩ），（ＩＩＩ）および（ＩＶ）酸化状態の単純なイオンのみを示す希土類とは対照的である。 溶液中では、Np（III）は空気中で容易に酸化されてNp（IV）を形成する。 塩基性溶液中で安定なNp（VII）は、pHがより酸性になると迅速にNp（VI）に減少する。 酸溶液では、Np+3は濃い青紫色であり、Np+4は草緑であり、NpO2+はエメラルドグリーンであり、NpO2++は軽いバーガンディであり、Np（VII）は強塩基性溶液で深緑色である。
