O נפטון, סמל Np ומספר אטומי 93, היא מתכת השייכת לסדרת האקטינידים. זוהי מתכת בצבע אפור, אך ממקור סינתטי. מבין 22 האיזוטופים הקיימים של Np, לכולם יש זמן מחצית חיים פחות משך החיים של Np. כוכב הלכת, ולכן, לא ניתן עוד למצוא כמויות ניכרות של יסוד זה במקורות טִבעִי.
בשנת 1940, נפטון היה ה- האקטיניד הראשון שסונתז, באמצעות טכניקות הקרנת נויטרונים באיזוטופים של אורניום. למרות שאין יישומים מסחריים ליסוד זה, ניתן להשתמש בנפטון בייצור איזוטופים של פלוטוניום, שיש להם יישומים גרעיניים ספציפיים.
קראו גם: טבלה מחזורית מלאה ומעודכנת
סיכום על נפטון
נפטון, סמל Np, זה מתכת השייכים לקבוצת האקטינידים.
בצורה המתכתית, הוא מציג צבע אפור.
הוא מגיב עם אוויר וחומצות מדוללות. יש כבר כמה תרכובות נפטון ידועות.
ידועים 22 איזוטופים של נפטון, כאשר למסה 237 יש את זמן מחצית החיים הארוך ביותר.
לא ניתן למצוא נפטון בכמויות ניכרות בטבע, ולכן זהו יסוד סינטטי.
צורת הייצור העיקרית היא באמצעות הקרנת נויטרונים לאיזוטופים של אורניום.
אין שימושים מסחריים לנפטון.
הוא התגלה ב-1940 על ידי מקמילן ואבלסון.
תכונות של נפטון
סֵמֶל: לא.
מספר אטומי: 93.
מסה אטומית: 237 בבוקר
אלקטרושליליות: 1,36.
נקודת היתוך: 644 מעלות צלזיוס.
נקודת רתיחה: 3902 מעלות צלזיוס.
צְפִיפוּת: 20.25 גרם ס"מ-3 (20 מעלות צלזיוס).
תצורה אלקטרונית: [Rn] 7 שניות2 5f4 6ד1.
סדרה כימית: מתכות, קבוצה 3, אקטינידים, יסודות מעבר פנימיים.
מאפיינים של נפטון
נפטון, סמל Np, היא מתכת השייכת לסדרת האקטינידים, הממוקמת בתקופה השביעית, קבוצה 3, של הטבלה המחזורית. בצורתו המתכתית, נפטון כולל צבע כסף ויוצר שכבת תחמוצת דקה בחשיפה לאוויר בטמפרטורת החדר. בטמפרטורות גבוהות יותר, תגובת היווצרות התחמוצת בולטת יותר. בהיבטים של טיפול, נפטון מתכתי דומה אוּרָנִיוּם.
בתמיסות מימיות, נפטון מודה במספרי חמצון בין +3 ל-+7. הוא מגיב עם חומצות מדוללות ומשחרר גז מימן., ח2, אך אינו מותקף על ידי בסיסים. יוצר טרי וטטרהאלידים, כגון NpF3, NpF4, NpCl4, NpBr3 ו-NpI3, כמו גם תחמוצות בהרכבים שונים, כגון Np3O8 ו-NpO2.
ידועים עשרים ושניים איזוטופים של Np, ה 237Np איזוטופ עם זמן מחצית חיים מספיק (2.144 x 106 שנים) לטיפול בכמויות מדידות.
היכן ניתן למצוא נפטון?
נפטון היה הראשון אלמנט טרנסאוראני להיות מסונתז, כלומר, זה היה מיוצר במעבדה. חושב שכדור הארץ הוא בערך 4.5 על 109 שנים, אפילו האיזוטופ הארוך ביותר של Np, זה בעל מסה 237, לא יצליח להיות נוכח בכמות הניתנת לזיהוי.
למרות זאת, ניתן לזהות עקבות של Np באמצעות תהליכי ריקבון של אטומי אורניום הנמצאים בדגימות מינרלים. עם זאת, ההערכה היא שכמות ה-Np הקיימת היא רביעייתית מכמות האורניום בעפרה.
השגת נפטון
האיזוטופים העיקריים של נפטון מיוצרים על ידי הקרנת נויטרונים לאורניום. מבין 22 האיזוטופים הידועים, רק לשלושה יש זמן מחצית חיים ארוך מספיק כדי להצטבר: אלה בעלי מסה 235, 236 ו-237. הסינתזה של 237Np הוא כדלקמן.
איזוטופים 238 ו-239 מיוצרים גם עם ה 237ל-Np, לעומת זאת, זמן מחצית חיים קצר מאוד ואינו מצטבר. איזוטופים 235 ו-236 מסונתזים על ידי הקרנה של 235U על הציקלוטרון.
קראו גם: אקטיניום - מתכת נדירה נוספת וקשה להשגה
יישומים של נפטון
אין שימושים מסחריים לנפטון. אולם, ה 237Np משמש לסינתזה של 238Pu (פלוטוניום-238). פלוטוניום, בתורו, משמש כמקור חום למחוללי תרמו-אלקטריים רדיואיזוטופים ויחידות חום רדיואיזוטופים. הראשון משמש לספק חשמל לרכבי חלל במשימות של נאס"א כמו גלילאו, קאסיני ויוליסס. השני משמש לספק חום למכשירים עדינים במשימות חלל.
ניתן להשיג נפטון מתכתי על ידי הפחתת NpF3 עם אדי בריום או ליתיום בטמפרטורה של כ-1200 מעלות צלזיוס.
היסטוריה של נפטון
נפטון היה ה האקטיניד הראשון שסונתז במעבדה. בשנת 1940, מקמילן ואבלסון הפציצו שכבה דקה של תחמוצת אורניום VI (UO3) עם נויטרונים בציקלוטרון. התוצאות הצביעו על שני רכיבים רדיואקטיביים חדשים שנוצרים: אחד עם זמן מחצית החיים של 23 דקות (זוהה מאוחר יותר כ 239U) ועוד אחד עם זמן מחצית חיים של 2.3 ימים.
לאחר חקירה מקיפה של התוצאות, הגיע למסקנה שהמרכיב השני, בעל זמן מחצית חיים ארוך יותר, הוא היסוד עם מספר אטומי 93, עם מסה שווה ל-239.
היסוד החדש נקרא neptunium (האיות "נטוניום" מקובל גם הוא) ב התייחסות לכוכב הלכת נפטון, שהוא כוכב הלכת הראשון במערכת השמש אחרי אורנוס, שכן היסוד החדש יבוא מיד אחרי האורניום. דרך זו של מתן שם ליסוד חדש שימשה גם כפרמטר ליסוד 94, פלוטוניום, שכן (עד אז) כוכב הלכת פלוטו סובב אחרי נפטון.
מאת סטפנו אראוחו נובאיס
מורה לכימיה