Înapoi la Lista de Elemente
 |
Neptunium butoane metalice (fotografie prin amabilitatea Lawrence Berkeley National Laboratory) |
Neptunium
Istorie
Nume pentru planeta Neptun (numit după zeul Roman al mării), următoarea planetă de la Soare după Uranus. Au existat multe rapoarte false despre descoperirea neptuniului., Cel mai semnificativ a fost de Enrico Fermi care credea că bombardarea uraniului cu neutroni urmată de dezintegrarea beta ar duce la formarea elementului 93. În 1934, a bombardat atomii de uraniu cu neutroni și a raportat că a produs elementele 93 și 94. După cum s-a dovedit, Fermi a fisionat sau divizat atomii de uraniu în multe radioizotopi fragmentați. Explicația și anunțarea descoperirii fisiunii au fost publicate ulterior de Hahn și Strassman, deși colegul lor Lisa Meitner a interpretat corect rezultatele experimentelor., În 1940, cu emoție despre fisiune ajungând la Universitatea din California, la Berkeley, Profesorul Edwin McMillan și student absolvent Filip Abelson bombardat de uraniu cu ciclotron-produse moderat (lent) neutroni, nu rezultă în „fisiune” dar „fuziune” a reactanților formarea noului element 93, care l-au numit „neptunium”:
23892U + 10n → 23992U → 23993Np + β
Neptuniu-239 a fost primul transuranium element produs sintetic și primul actinide serie transuranium element descoperit. Acest izotop are un timp de înjumătățire beta-dezintegrare de 2.,3565 zile, care formează fiica produs plutoniu – 239 cu un timp de înjumătățire de 24.000 de ani.
izotopi
există 25 de izotopi radioactivi cunoscuți ai neptuniului care variază în greutăți atomice de la 225 la 244, 5 dintre aceștia fiind izotopi metastabili. Cele mai stabile sunt Np-237 cu un timp de înjumătățire de 2,14 milioane de ani; Np-236 cu un timp de înjumătățire de 154.000 de ani; și Np-235 cu un timp de înjumătățire de 396 de zile. Toți izotopii rămași au timpi de înjumătățire mai mici de 4,5 zile, cu mai puțin de 50 de minute., Modul de dezintegrare primar pentru izotopi mai ușoare decât 237np este de captare de electroni cu o mare de emisie alfa. Produsele sunt în mare parte izotopi de uraniu. Modul de dezintegrare primar pentru Np-237 este de alfa-dezintegrare formând protactiniu. Modul de dezintegrare primar pentru izotopii mai grei decât Np-237 este prin beta-dezintegrare, formând plutoniu. Neptuniul-237, după descompunerea la protactiniu apoi la uraniu, în cele din urmă se descompune pentru a forma bismut-209 și taliu-205. Spre deosebire de majoritatea altor nuclee grele comune care se descompun pentru a face izotopi de plumb, acest lanț de dezintegrare este cunoscut sub numele de seria neptunium.,
Proprietati
Neptunium metal este produs prin reacția de NpF3 cu lichid sau gazos bariu sau litiu la aproximativ 1200°C și este adesea extras din bare de combustibil nuclear uzat în kilograme, cantitățile. Neptuniul metalic are aspect de argint, reactiv chimic și se găsește în cel puțin trei alotropi:
Neptuniul are cea mai mare gamă de lichide din orice element, 3363 K, între punctul de topire al metalului și punctul de fierbere. Este cea mai densă dintre toate actinidele și a cincea cea mai densă dintre toate elementele care apar în mod natural., Recent, un aliaj superconductor pe bază de neptuniu a fost descoperit cu formula NpPd5Al2. Apariția supraconductivității în compușii neptuniului este surprinzătoare deoarece prezintă adesea un magnetism puternic, care de obicei distruge supraconductivitatea. Neptunium forme de o varietate de compuși, inclusiv tri – și tetra-halogenurile, cum ar fi NpF3, NpF4, NpCl4, NpBr3, și NpI3. Oxizii de neptuniu, cum ar fi Np3O8 și NpO2, se găsesc și în sistemul uraniu-oxigen. Hexafluorura de Neptun, NpF6, este volatilă ca hexafluorura de uraniu., în soluție, neptuniul prezintă cinci stări de oxidare, III, IV, V, VI și VII, starea V fiind cea mai stabilă. Ionii de soluție ai III și IV sunt ionii simpli, Np3+ și Np4+. Similar cu omologul său de uraniu, pe măsură ce sarcina asupra ionilor de neptuniu crește, este distribuită pe un oxi-cation mai mare. Astfel, Np(V) există în soluție ca NpO2+, Np(VI) iese ca NpO22, și Np(VII) este un oxi-cation cu o structură probabil inclusiv ionii de hidroxid, deoarece este stabilă numai în puternic bază de soluții., Aceste din urmă specii oxigenate sunt în contrast cu pământurile rare care prezintă numai ioni simpli ai stărilor de oxidare (II), (III) și (IV) în soluție apoasă. În soluție, Np (III) este ușor oxidat în aer pentru a forma Np(IV). NP(VII), stabil în soluțiile de bază se reduce rapid la Np (VI) dacă pH-ul este mai acid. În soluții acide, Np+3 este de culoare albastru-violet; Np+4 este iarba verde; NpO2+ este verde smarald; NpO2++ este de culoare visiniu si Np(VII) este de culoare verde puternic în soluții bazice .
