ネプツニウム (Np): 特徴、用途、歴史

〇 ネプツニウム、記号 Np および原子番号 93 は、アクチニド系列に属する金属です。灰色の金属ですが、合成由来です。 Np の既存の 22 の同位体のうち、すべての半減期は Np の寿命より短い。惑星、したがって、ソースでこの要素のかなりの量を見つけることはもはや不可能です自然。

1940 年、ネプツニウムは 最初に合成されたアクチニド、ウラン同位体の中性子照射技術による。この元素の商業用途はありませんが、ネプツニウムは特定の核用途を持つプルトニウム同位体の製造に使用できます。

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ネプツニウムについてのまとめ

ネプツニウム、記号Np、それは金属ですアクチニドのグループに属します。
メタリックなフォルムでは、グレーの色を呈します。
空気や希酸と反応します。すでにいくつかのネプツニウム化合物が知られています。
ネプツニウムには 22 の既知の同位体があり、質量 237 が最も長い半減期を持っています。
ネプツニウムは自然界でかなりの量を見つけることができないため、合成元素です。
生産の主な形態は、ウラン同位体への中性子照射によるものです。
ネプツニウムの商用利用はありません。
1940年にマクミランとアベルソンによって発見されました。

ネプツニウムの性質

シンボル：いいえ。
原子番号: 93.
原子質量: 237 a.u.m.a.
電気陰性度: 1,36.
融合点：644℃。
沸点：3902℃。
密度：20.25g・cm^-3 (20℃)。
電子構成: [Rn] 7秒² 5階⁴ 6d¹.
ケミカルシリーズ: 金属、グループ 3、アクチニド、内部遷移元素。

ネプツニウムの特徴

ネプツニウム、記号 Np は、周期表の第 7 周期、グループ 3 に位置するアクチニド系列に属する金属です。金属形態のネプツニウム シルバーのカラーリングが特徴 室温で空気にさらされると薄い酸化物層を形成します。高温では、酸化物形成反応がより顕著になります。取り扱いの面では、金属ネプツニウムに似ていますウラン.

水溶液では、ネプツニウムは +3 から +7 の酸化数を受け入れます。 希酸と反応し、水素ガスを放出します。、H₂、しかし基地に攻撃されません。 NpFなどの三ハロゲン化物および四ハロゲン化物を形成₃、NpF₄、NpCl₄、NpBr₃ とNPI₃、および Np などの異なる組成の酸化物₃〇₈ とNPO₂.

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Np の 22 の同位体が知られており、 ²³⁷Np 十分な半減期を持つ同位体 (2.144 x 10⁶ 年）測定可能な量で処理する必要があります。

ネプツニウムはどこにありますか?

ネプツニウムは初めて超ウラン元素合成される、つまり ラボ生産. 地球は4.5×10くらいだと思って⁹ Np の最長寿命の同位体である質量 237 の同位体でさえ、検出可能な量で存在することはできませんでした。

それでも、微量の Np は、鉱物サンプルに存在するウラン原子の崩壊プロセスを通じて検出できます。しかし、存在する Np の量は、鉱石中のウランの量の 1000 兆分の 1 であると推定されています。

ネプツニウムの入手

ネプツニウムの主な同位体が生成される ウランへの中性子照射による. 既知の 22 の同位体のうち、蓄積するのに十分な長さの半減期を持つのは、質量 235、236、および 237 の 3 つだけです。の合成 ²³⁷Np は次のとおりです。

同位体 238 と 239 も、 ²³⁷ただし、Np は半減期が非常に短く、蓄積しません。同位体 235 および 236 は、 ²³⁵サイクロトロンの U。

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ネプツニウムの応用

ネプツニウムの商用利用はありません. しかし ²³⁷Npはの合成に使用されます ²³⁸Pu (プルトニウム-238)。プルトニウムは、放射性同位体熱電発電機と放射性同位体加熱ユニットの熱源として使用されます。 1 つ目は、ガリレオ、カッシーニ、ユリシーズなどの NASA ミッションで宇宙船に電力を供給するために使用されます。 2 つ目は、宇宙ミッションでデリケートな機器に熱を供給するために使用されます。

NpFを還元することで金属ネプツニウムが得られる₃ バリウムまたはリチウム蒸気を約 1200 °C の温度で使用します。

ネプツニウムの歴史

ネプツニウムは 実験室で合成された最初のアクチニド. 1940 年、マクミランとアベルソンは酸化ウラン VI (UO) の薄い層を爆撃しました。₃) サイクロトロンの中性子で。結果は、2 つの新しい放射性成分が作成されたことを示しています。半減期 23分（後に ²³⁹U) と 2.3 日の半減期を持つ別のもの。

結果を徹底的に調査した結果、半減期の長いもう一方の成分は、原子番号 93、質量 239 の元素であると結論付けられました。

新しい元素はネプツニウムと呼ばれていた（「ネツニウム」という綴りも受け入れられている）。 惑星海王星への言及、これは太陽系で天王星の後の最初の惑星であり、新しい元素はウランの直後に来る. この新しい元素の命名方法は、(それまでは) 惑星冥王星が海王星の後に周回していたため、元素 94 であるプルトニウムのパラメーターとしても機能しました。

ステファノ・アラウジョ・ノヴァイス
化学の先生