O neptuunium, sümbol Np ja aatomnumber 93, on aktiniidide sarja kuuluv metall. See on halli värvi metall, kuid sünteetilise päritoluga. Np 22 olemasolevast isotoobist on kõigi poolestusaeg lühem kui Np eluiga. planeedil ja seetõttu ei ole enam võimalik allikatest leida märkimisväärses koguses seda elementi loomulik.
Aastal 1940 oli neptuunium esimene sünteesitud aktiniid, neutronkiirguse tehnikate abil uraani isotoopides. Kuigi sellel elemendil ei ole kaubanduslikku rakendust, saab neptuuniumi kasutada plutooniumi isotoopide tootmiseks, millel on spetsiifilised tuumarakendused.
Loe ka: Täielik ja uuendatud perioodiline tabel
kokkuvõte neptuuniumi kohta
Neptuunium, sümbol Np, see on metall kuuluvad aktiniidide rühma.
Metallilisel kujul on see halli värvi.
See reageerib õhu ja lahjendatud hapetega. Juba on teada mitmeid neptuuniumiühendeid.
Neptuuniumil on teada 22 isotoopi, mille mass 237 on pikima poolestusajaga.
Looduses ei ole neptuuniumi võimalik leida arvestatavas koguses ja seetõttu on tegemist sünteetilise elemendiga.
Peamine tootmisviis on uraani isotoopide neutronkiirgus.
Neptuuniumil ei ole kaubanduslikku kasutust.
Selle avastasid 1940. aastal McMillan ja Abelson.
neptuuniumi omadused
Sümbol: Ei.
aatomnumber: 93.
aatommass: 237 a.u.m.a.
elektronegatiivsus: 1,36.
Liitmispunktst°: 644 °C.
Keemispunkt: 3902 °C.
TihedusKaal: 20,25 g.cm-3 (20 °C).
elektrooniline konfiguratsioon: [Rn] 7 s2 5f4 6d1.
keemiline seeria: metallid, rühm 3, aktiniidid, sisemised siirdeelemendid.
neptuuniumi omadused
Neptuunium, sümbol Np, on aktiniidide seeriasse kuuluv metall, mis asub perioodilise tabeli 3. rühmas seitsmendas perioodis. Metallilisel kujul neptuunium on hõbedase värviga ja moodustab toatemperatuuril õhuga kokku puutudes õhukese oksiidikihi. Kõrgematel temperatuuridel on oksiidi moodustumise reaktsioon rohkem väljendunud. Käsitsemise poolest sarnaneb metalliline neptuunium uraan.
Vesilahustes on neptuuniumil oksüdatsiooniarv vahemikus +3 kuni +7. See reageerib lahjendatud hapetega ja eraldab gaasilist vesinikku., H2, kuid baasid teda ei ründa. Moodustab tri- ja tetrahalogeniide, nagu NpF3, NpF4, NpCl4, NpBr3 ja NpI3, samuti erineva koostisega oksiidid, näiteks Np3O8 ja NpO2.
Teada on kakskümmend kaks Np isotoopi 237Np piisava poolestusajaga isotoop (2,144 x 106 aastat) käidelda mõõdetavates kogustes.
Kust leida neptuuniumi?
Neptuunium oli esimene transuraanne element sünteesida, see tähendab, et see oli laboris toodetud. Mõeldes, et planeet Maa on umbes 4,5 x 109 aastat, isegi kõige pikema elueaga Np isotoopi massiga 237 ei õnnestuks tuvastatavas koguses esineda.
Sellegipoolest saab Np jälgi tuvastada mineraaliproovides esinevate uraani aatomite lagunemisprotsesside kaudu. Siiski arvatakse, et Np kogus on üks kvadriljonik maagi uraani kogusest.
Neptuuniumi saamine
Valmistatakse neptuuniumi peamised isotoobid neutronkiirguse teel uraaniks. 22 teadaolevast isotoobist on ainult kolmel poolväärtusaeg piisavalt pikk, et akumuleeruda: massiga 235, 236 ja 237. Süntees 237Np on järgmine.
Isotoobid 238 ja 239 toodetakse ka koos 237Np on aga väga lühikese poolestusajaga ja ei akumuleeru. Isotoobid 235 ja 236 sünteesitakse kiiritamise teel 235U tsüklotronil.
Loe ka: Aktiinium on veel üks haruldane ja raskesti kättesaadav metall
neptuuniumi rakendused
Neptuuniumil ei ole kaubanduslikku kasutust. Siiski, 237Np kasutatakse sünteesiks 238Pu (plutoonium-238). Plutooniumi kasutatakse omakorda soojusallikana radioisotoopsete termoelektriliste generaatorite ja radioisotoopsoojusüksuste jaoks. Esimest kasutatakse NASA missioonidel, nagu Galileo, Cassini ja Ulysses, kosmosesõidukite elektrienergia varustamiseks. Teist kasutatakse kosmosemissioonide delikaatsete instrumentide soojuse tagamiseks.
Metallist neptuuniumi saab saada NpF redutseerimisel3 baariumi või liitiumi aurudega temperatuuril ligikaudu 1200 °C.
neptuuniumi ajalugu
Neptuunium oli esimene aktiniid, mis sünteesiti laboris. 1940. aastal pommitasid McMillan ja Abelson õhukese uraanoksiidi VI kihti (UO3) neutronitega tsüklotronis. Tulemused viitasid kahe uue radioaktiivse komponendi loomisele: üks neist poolväärtusaeg 23 minutit (hiljem tuvastati kui 239U) ja teine poolväärtusajaga 2,3 päeva.
Pärast tulemuste põhjalikku uurimist jõuti järeldusele, et teine pikema poolestusajaga komponent oli element aatomnumbriga 93 massiga 239.
Uut elementi nimetati neptuuniumiks (aksepteeritud on ka kirjapilt "netuunium"). viide planeedile Neptuun, mis on esimene planeet Päikesesüsteemis pärast Uraani, kuna uus element tuleks kohe pärast uraani. Selline uue elemendi nimetamise viis toimis ka elemendi 94, plutooniumi parameetrina, kuna (seni) planeet Pluuto tiirleb pärast Neptuuni.
Autor Stefano Araujo Novais
Keemia õpetaja