O nettunio, simbolo Np e numero atomico 93, è un metallo appartenente alla serie degli attinidi. È un metallo di colore grigio, ma di origine sintetica. Dei 22 isotopi esistenti di Np, tutti hanno un'emivita inferiore alla vita di Np. pianeta, e, quindi, non è più possibile trovare quantità apprezzabili di questo elemento nelle fonti naturale.
Nell'anno 1940, il nettunio era il primo attinide sintetizzato, mediante tecniche di irradiazione neutronica in isotopi di uranio. Sebbene non esistano applicazioni commerciali per questo elemento, il nettunio può essere utilizzato nella produzione di isotopi di plutonio, che hanno specifiche applicazioni nucleari.
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riassunto sul nettunio
Nettunio, simbolo Np, è un metallo appartenente al gruppo degli attinidi.
Nella forma metallica, presenta un colore grigio.
È reattivo con l'aria e gli acidi diluiti. Esistono già diversi composti di nettunio noti.
Ci sono 22 isotopi noti di nettunio, con la massa 237 che ha l'emivita più lunga.
Non è possibile trovare il nettunio in quantità apprezzabili in natura, e quindi è un elemento di sintesi.
La principale forma di produzione è l'irradiazione di neutroni agli isotopi di uranio.
Non ci sono usi commerciali per il nettunio.
Fu scoperto nel 1940 da McMillan e Abelson.
proprietà del nettunio
Simbolo: NO.
numero atomico: 93.
massa atomica: 237 u.m.a.
elettronegatività: 1,36.
Punto di fusione: 644 °C.
Punto di ebollizione: 3902 °C.
Densità: 20,25 g.cm-3 (20°C).
configurazione elettronica: [Rn] 7s2 5f4 6d1.
serie chimica: metalli, gruppo 3, attinidi, elementi di transizione interni.
caratteristiche del nettunio
Il nettunio, simbolo Np, è un metallo appartenente alla serie degli attinidi, situato nel settimo periodo, gruppo 3, della tavola periodica. Nella sua forma metallica, il nettunio presenta colorazione argento e forma un sottile strato di ossido se esposto all'aria a temperatura ambiente. A temperature più elevate, la reazione di formazione dell'ossido è più pronunciata. Negli aspetti della manipolazione, il nettunio metallico assomiglia uranio.
Nelle soluzioni acquose il nettunio ammette numeri di ossidazione compresi tra +3 e +7. Reagisce con acidi diluiti e rilascia idrogeno gassoso., H2, ma non viene attaccato dalle basi. Forma tri e tetraalogenuri, come NpF3, NpF4, NpCl4, NpBr3 e NpI3, nonché ossidi di diversa composizione, come Np3O8 e NpO2.
Si conoscono ventidue isotopi di Np, il 237Np un isotopo con un tempo di dimezzamento sufficiente (2.144 x 106 anni) da movimentare in quantità misurabili.
Dove si trova il nettunio?
Nettunio è stato il primo elemento transuranico essere sintetizzato, cioè lo era prodotto in laboratorio. Pensando che il pianeta Terra sia circa 4,5 x 109 anni, nemmeno l'isotopo più longevo di Np, quello di massa 237, riuscirebbe ad essere presente in quantità rilevabile.
Anche così, tracce di Np possono essere rilevate attraverso processi di decadimento degli atomi di uranio presenti nei campioni minerali. Tuttavia, si stima che la quantità di Np presente sia un quadrilionesimo della quantità di uranio nel minerale.
Ottenere Nettunio
Vengono prodotti i principali isotopi del nettunio mediante irradiazione di neutroni all'uranio. Dei 22 isotopi conosciuti, solo tre hanno un'emivita abbastanza lunga da accumularsi: quelli di massa 235, 236 e 237. La sintesi di 237Np è il seguente.
Anche gli isotopi 238 e 239 sono prodotti con il 237Np, tuttavia, ha un tempo di dimezzamento molto breve e non si accumula. Gli isotopi 235 e 236 sono sintetizzati mediante irradiazione di 235U sul ciclotrone.
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applicazioni del nettunio
Non ci sono usi commerciali per il nettunio. comunque, il 237Np è utilizzato per la sintesi di 238Pu (plutonio-238). Il plutonio, a sua volta, viene utilizzato come fonte di calore per generatori termoelettrici a radioisotopi e unità di calore a radioisotopi. Il primo è utilizzato per fornire elettricità ai veicoli spaziali delle missioni della NASA come Galileo, Cassini e Ulisse. Il secondo viene utilizzato per fornire calore a delicati strumenti nelle missioni spaziali.
Il nettunio metallico può essere ottenuto riducendo NpF3 con vapori di bario o litio ad una temperatura di circa 1200 °C.
storia del nettunio
Nettunio era il primo attinide sintetizzato in laboratorio. Nell'anno 1940, McMillan e Abelson bombardarono un sottile strato di ossido di uranio VI (UO3) con neutroni in un ciclotrone. I risultati indicavano la creazione di due nuovi componenti radioattivi: uno con tempo di dimezzamento di 23 minuti (successivamente identificato come 239U) e un altro con un'emivita di 2,3 giorni.
Dopo approfondite indagini sui risultati, si è concluso che l'altro componente, con un'emivita più lunga, era l'elemento con numero atomico 93, con massa pari a 239.
Il nuovo elemento è stato chiamato neptunium (è accettata anche l'ortografia "netunium") in riferimento al pianeta Nettuno, che è il primo pianeta del sistema solare dopo Urano, in quanto il nuovo elemento verrebbe subito dopo l'uranio. Questo modo di nominare un nuovo elemento serviva anche come parametro per l'elemento 94, il plutonio, poiché il (fino ad allora) pianeta Plutone orbita dopo Nettuno.
Di Stefano Araujo Novais
Insegnante di chimica
