Neptunium

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

93 Uran ← Neptunium → Plutonium Pm ↑ Np ↓ − Det periodiske system

Udseende Billede:− Sølv-metallisk Generelt Kemisk symbol: Np Atomnummer: 93 Atommasse: (237) g/mol Grundstofserie: Actinider Gruppe: Ingen Periode: 7 Blok: f Elektronkonfiguration: [Rn] 5f4 6d1 7s2 Elektroner i hver skal: 2, 8, 18, 32, 22, 9, 2 Atomradius: 175 pm Kemiske egenskaber Oxidationstrin: 6, 5, 4, 3 Elektronegativitet: 1,36 (Paulings skala) Fysiske egenskaber Tilstandsform: Fast stof Krystalstruktur: Tre former: ortorhombisk, tetragonal, kubisk Massefylde: 20,2 g/cm3 Smeltepunkt: 637 °C Kogepunkt: 4000 °C Smeltevarme: 3,2 kJ/mol Fordampningsvarme: 336 kJ/mol Varmefylde: 29,46 J·mol–1K–1 Varmeledningsevne: 6,3 W·m–1K–1 Elektrisk resistivitet: 1.220 µ Magnetiske egenskaber: Ukendt

Neptunium er et grundstof med symbolet Np og atomnummer 93 i det periodiske system. Det er et sølvfarvet radioaktivt grundstof som hører til actiniderne. Dets mest stabile isotop, ²³⁷Np, er et biprodukt fra kernereaktorer og plutoniumproduktion, og kan bruges som komponent i neutrondetektionsapparatur. Neptunium findes i små mængder i uranårer.

Indholdsfortegnelse 1 Karakteristika 2 Anvendelse 3 Historie 4 Forekomst 5 Isotoper 6 Kilder 7 Eksterne henvisninger

[redigér] Karakteristika

Neptunium er forholdsvis kemisk reaktivt og findes i mindst tre forskellige former:

• alfa-neptunium som har ortorhombisk krystalstruktur og en massefylde på 20,25 Mg/m³
• beta-neptunium (over 280°C), som er tetragonalt og har en massefylde på 19,36 Mg/m³ (ved 313 °C)
• gamma-neptunium (over 577 °C), som er kubisk og har en massefylde på 18 Mg/m³ (ved 600 °C)

Dette grundstof har fire oxidationstrin i opløsning:

• Np⁺³ (bleglilla)
• Np⁺⁴ (gulgrøn);
• NpO₂⁺ (blågrøn)
• NpO₂⁺⁺ (bleg lyserød)

Neptunium danner tri- og tetrahalider som f.eks. NpF₃, NpF₄, NpCl₄, NpBr₃ og NpI₃. Derudover danner neptunium oxider som f.eks. Np₃O₈ og NpO₂.

Neptunium og andre actinider dioxidneptunyl-forbindelser (NpO₂). I miljøet dannes dioxidneptunyler ladede komplexer med karbonat og andre iltholdige enheder (OH^-, NO₂^-, NO₃^-, and SO₄^-2). Eksempler:

• NpO₂(OH)₂^-1
• NpO₂(CO₃)^-1
• NpO₂(CO₃)₂^-3
• NpO₂(CO₃)₃^-5

[redigér] Anvendelse

Når ²³⁷Np bestråles med neutroner dannes der ²³⁸Pu, som er en sjælden og værdifuld isotop, der bruges i rumfart og militære sammenhænge.

[redigér] Historie

Neptunium (opkaldt efter planeten neptun) blev opdaget af Edwin McMillan og Philip Abelson i 1940. ²³⁹Np (som har en halveringstid på 2,4 dage) blev fremstillet ved at bombardere uran med langsomme neutroner. Det var det første grundstof efter uran i actiniderækken som blev opdaget og tillige fremstillet syntetisk.

[redigér] Forekomst

Der findes små mængder af neptunium som henfaldsprodukter i uranårer. ²³⁷Np kan fremstilles ved reduktion af ²³⁷NpF₃ med barium- eller lithiumdamp ved 1200 °C, men udvindes oftest med ekstraktion fra brugt kernebrændsel som et biprodukt af produktion af plutonium.

[redigér] Isotoper

19 radioisotoper af neptunium er blevet karakteriseret. De mest stabile er ²³⁷Np med en halveringstid på 2,14 millioner år, ²³⁶Np med en halveringstid på 154.000 år, og ²³⁵Np med en halveringstid på 396,1 dage. De resterende radioaktive isotoper har halveringstider der er mindre end 4,5 dage, og de fleste under 50 minutter.

Neptuniums isotoper har atommasser mellem 225,0339 u (²²⁵Np) og 244,068 u (²⁴⁴Np).

Neptuniums isotoper henfalder på forskellige måder, bl.a. alfa-henfald til uran eller plutonium. ²³⁷Np henfalder til bismuth i modsætning til de fleste andre tunge kerner, som henfalder til bly.

[redigér] Kilder

• Los Alamos National Laboratory's Chemistry Division: Periodic Table - Neptunium
• Guide to the Elements - Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1

[redigér] Eksterne henvisninger

Wikimedia Commons har medier relateret til: Neptunium

• WebElements.com - Neptunium
• Lab builds world's first neptunium sphere[[zh:镎]