O neptunium, symbol Np og atomnummer 93, er et metal, der tilhører aktinidserien. Det er et gråt farvet metal, men af syntetisk oprindelse. Af de 22 eksisterende isotoper af Np har alle en halveringstid, der er mindre end levetiden for Np. planet, og derfor er det ikke længere muligt at finde nævneværdige mængder af dette grundstof i kilder naturlig.
I år 1940 var neptunium første actinid, der syntetiseres, ved hjælp af neutronbestrålingsteknikker i uranisotoper. Selvom der ikke er nogen kommercielle anvendelser for dette grundstof, kan neptunium bruges til fremstilling af plutoniumisotoper, som har specifikke nukleare anvendelser.
Læs også: Komplet og opdateret periodisk system
resumé om neptunium
Neptunium, symbol Np, det er et metal tilhører gruppen af aktinider.
I den metalliske form præsenterer den en grå farve.
Det er reaktivt med luft og fortyndede syrer. Der er allerede flere kendte neptunium-forbindelser.
Der er 22 kendte isotoper af neptunium, hvor masse 237 har den længste halveringstid.
Det er ikke muligt at finde neptunium i nævneværdige mængder i naturen, og derfor er det et syntetisk grundstof.
Den vigtigste produktionsform er ved neutronbestråling til uranisotoper.
Der er ingen kommercielle anvendelser for neptunium.
Det blev opdaget i 1940 af McMillan og Abelson.
egenskaber af neptunium
Symbol: Nej.
Atom nummer: 93.
atommasse: 237 f.m.a.
elektronegativitet: 1,36.
Fusionspunkt: 644 °C.
Kogepunkt: 3902 °C.
Massefylde: 20,25 g.cm-3 (20°C).
elektronisk konfiguration: [Rn] 7s2 5f4 6d1.
kemisk serie: metaller, gruppe 3, actinider, indre overgangselementer.
egenskaber ved neptunium
Neptunium, symbol Np, er et metal, der tilhører aktinidserien, beliggende i den syvende periode, gruppe 3, i det periodiske system. I sin metalliske form, neptunium har sølvfarve og danner et tyndt oxidlag, når det udsættes for luft ved stuetemperatur. Ved højere temperaturer er oxiddannelsesreaktionen mere udtalt. I aspekter af håndtering ligner metallisk neptunium uran.
I vandige opløsninger tillader neptunium oxidationstal mellem +3 og +7. Det reagerer med fortyndede syrer og frigiver brintgas., H2, men bliver ikke angrebet af baser. Danner tri- og tetrahalogenider, såsom NpF3, NpF4NpCl4, NpBr3 og NpI3såvel som oxider af forskellige sammensætninger, såsom Np3O8 og NpO2.
Der kendes 22 isotoper af Np, nemlig 237Np en isotop med en tilstrækkelig halveringstid (2,144 x 106 år) skal håndteres i målbare mængder.
Hvor kan neptunium findes?
Neptunium var den første transuran element at blive syntetiseret, det vil sige, det var lab-produceret. Tænker at planeten Jorden er omkring 4,5 x 109 år, ville ikke engang den længstlevende isotop af Np, den med masse 237, nå at være til stede i påviselig mængde.
Alligevel kan spor af Np påvises gennem henfaldsprocesser af uranatomer til stede i mineralprøver. Det anslås dog, at mængden af tilstedeværende Np er en kvadrilliontedel af mængden af uran i malmen.
At få Neptunium
De vigtigste isotoper af neptunium produceres ved neutronbestråling til uran. Af de 22 kendte isotoper har kun tre halveringstider lang nok til at akkumulere: dem med masse 235, 236 og 237. Syntesen af 237Np er som følger.
Isotoper 238 og 239 fremstilles også med 237Np har dog en meget kort halveringstid og akkumuleres ikke. Isotoper 235 og 236 syntetiseres ved bestråling af 235U på cyklotronen.
Læs også: Actinium - et andet sjældent og svært tilgængeligt metal
anvendelser af neptunium
Der er ingen kommercielle anvendelser for neptunium. Imidlertid 237Np bruges til syntese af 238Pu (plutonium-238). Plutonium bruges til gengæld som varmekilde til radioisotop termoelektriske generatorer og radioisotopvarmeenheder. Den første bruges til at levere elektricitet til rumfartøjer på NASA-missioner som Galileo, Cassini og Ulysses. Den anden bruges til at give varme til sarte instrumenter i rummissioner.
Metallisk neptunium kan opnås ved at reducere NpF3 med barium- eller lithiumdampe ved en temperatur på ca. 1200 °C.
neptuniums historie
Neptunium var første actinid, der syntetiseres i laboratoriet. I år 1940 bombede McMillan og Abelson et tyndt lag uranoxid VI (UO3) med neutroner i en cyklotron. Resultaterne pegede på, at to nye radioaktive komponenter blev skabt: en med halveringstid på 23 minutter (senere identificeret som 239U) og en anden med en halveringstid på 2,3 dage.
Efter omfattende undersøgelse af resultaterne blev det konkluderet, at den anden komponent, med en længere halveringstid, var grundstoffet med atomnummer 93, med masse lig med 239.
Det nye grundstof blev kaldt neptunium (stavemåden "netunium" er også accepteret) i henvisning til planeten Neptun, som er den første planet i solsystemet efter Uranus, da det nye grundstof ville komme lige efter uran. Denne måde at navngive et nyt grundstof på tjente også som parameter for grundstof 94, plutonium, da (indtil da) planeten Pluto kredser efter Neptun.
Af Stefano Araujo Novais
Kemi lærer