tillbaka till Elements List
 |
Neptunium metal buttons (foto artighet Lawrence Berkeley National Laboratory) |
neptunium
historia
uppkallad efter planeten Neptunus (uppkallad efter den romerska guden av havet), nästa planet ut ur solen efter Uranus. Det fanns många tidiga falska rapporter om upptäckten av neptunium., Den mest signifikanta var av Enrico Fermi som trodde att bombardera uran med neutroner följt av betaförfall skulle leda till bildandet av element 93. År 1934 bombarderade han uranatomer med neutroner och rapporterade att han hade producerat element 93 och 94. Som det visade sig, Fermi hade faktiskt fissioned eller dela uranatomer i många fragment radioisotoper. Förklaringen och tillkännagivandet av upptäckten av fission publicerades senare av Hahn och Strassman, även om det var deras medarbetare Lisa Meitner som korrekt hade tolkat resultaten av experimenten., 1940, med spänning om fission nå University of California i Berkeley, Professor Brad Davis och doktorand Philip Abelson bombarderas uran med cyklotron-producerade modereras (långsam) neutroner, vilket resulterar inte i ”fission” men ”fusion” av reaktanter bildar det nya elementet 93, som de heter ”neptunium”:
23892U + 10n → 23992U → 23993Np + β-
Neptunium-239 var den första transuranium element tillverkas syntetiskt och den första actinide serien transuranium grundämnet upptäcktes. Denna isotop har en beta-decay halveringstid på 2.,3565 dagar, som bildar dotter produkt plutonium-239 med en halveringstid på 24.000 år.
isotoper
det finns 25 kända radioaktiva isotoper av neptunium som varierar i atomvikter från 225 till 244 med 5 av dem som metastaserbara isotoper. Den mest stabila är Np-237 med en halveringstid på 2,14 miljoner år; Np-236 med en halveringstid på 154,000 år; och Np-235 med en halveringstid på 396 dagar. Alla återstående isotoper har halveringstider mindre än 4,5 dagar, med de flesta mindre än 50 minuter., Det primära sönderfallsläget för isotoper som är lättare än 237Np är genom elektroninfångning med mycket alfautsläpp. Produkterna är mestadels isotoper av uran. Det primära sönderfallsläget för Np-237 är genom alfa-sönderfallsbildande protactinium. Det primära sönderfallsläget för isotoperna tyngre än Np-237 är genom beta-sönderfall och bildar plutonium. Neptunium-237, efter ruttnande till protactinium sedan till uran, så småningom sönderfaller för att bilda vismut-209 och tallium-205. Till skillnad från de flesta andra vanliga tunga kärnor som sönderfaller för att göra isotoper av bly är denna sönderfallskedja känd som neptunium-serien.,
egenskaper
Neptuniummetall produceras genom reaktion av NpF3 med flytande eller gasformigt barium eller litium vid omkring 1200°C och extraheras ofta från förbrukade kärnbränslestänger i kilogram kvantiteter. Neptuniummetall är silver i utseende, kemiskt reaktiv och finns i minst tre allotroper:
Neptunium har det största vätskeområdet av något element, 3363 K, mellan metallsmältningspunkten och kokpunkten. Det är den mest täta av alla aktinider och den femte mest täta av alla naturligt förekommande element., Nyligen upptäcktes en neptuniumbaserad supraledare legering med formel nppd5al2. Förekomsten av supraledning i neptuniumföreningar är överraskande eftersom de ofta uppvisar stark magnetism, som vanligtvis förstör supraledning. Neptunium bildar en mängd olika föreningar, inklusive tri – och tetra-halogenider som NpF3, NpF4, NpCl4, NpBr3, och NpI3. Neptuniumoxider såsom Np3O8 och NpO2 som finns också i uran-syre systemet. Neptunium hexafluorid, NpF6, är flyktig som uranhexafluorid.,
i lösning uppvisar neptunium fem oxidationstillstånd, III, IV, V, VI och VII med v-staten som den mest stabila. Lösningsjoner av III och IV är de enkla jonerna, Np3 + och Np4+. I likhet med dess uran motsvarighet, som laddningen på neptuniumjoner ökar, fördelas den över en större Oxi-katjon. Således NP(V) finns i lösning som NpO2+, Np(VI) utgångar som NpO22, och NP (VII) är en Oxi-cation med en struktur förmodligen inklusive hydroxidjoner eftersom den endast är stabil i starkt grundläggande lösningar., Dessa senare oxygenerade arter är i motsats till de sällsynta jordartsmetaller som uppvisar endast enkla joner av (II), (III) och (IV) oxidationstillstånd i vattenlösning. I lösning oxideras Np(III) lätt i luft för att bilda Np(IV). NP(VII), stabil i grundlösningar minskar snabbt till Np (vi) om pH görs mer surt. I syralösningar är Np + 3 mörkblå-lila; Np + 4 är gräsgrön; npo2 + är smaragdgrön; npo2++ är ljus burgundy och NP (VII) är mörkgrön i starkt grundläggande lösningar .
