O neptunium, symbool Np en atoomnummer 93, is een metaal dat behoort tot de actinidereeks. Het is een grijs gekleurd metaal, maar dan van synthetische oorsprong. Van de 22 bestaande isotopen van Np hebben ze allemaal een halfwaardetijd die korter is dan de levensduur van Np. planeet, en daarom is het niet langer mogelijk om aanzienlijke hoeveelheden van dit element in bronnen te vinden natuurlijk.
In het jaar 1940 was neptunium de eerste actinide dat wordt gesynthetiseerd, door middel van neutronenbestralingstechnieken in uraniumisotopen. Hoewel er geen commerciële toepassingen voor dit element zijn, kan neptunium worden gebruikt bij de vervaardiging van plutoniumisotopen, die specifieke nucleaire toepassingen hebben.
Lees ook: Compleet en bijgewerkt periodiek systeem
samenvatting over neptunium
Neptunium, symbool Np, het is een metaal behorend tot de groep van actiniden.
In de metallic vorm heeft het een grijze kleur.
Het is reactief met lucht en verdunde zuren. Er zijn al verschillende neptuniumverbindingen bekend.
Er zijn 22 bekende isotopen van neptunium, waarbij massa 237 de langste halfwaardetijd heeft.
Het is niet mogelijk om neptunium in aanzienlijke hoeveelheden in de natuur te vinden en daarom is het een synthetisch element.
De belangrijkste vorm van productie is door neutronenbestraling tot uraniumisotopen.
Er zijn geen commerciële toepassingen voor neptunium.
Het werd in 1940 ontdekt door McMillan en Abelson.
eigenschappen van neptunium
Symbool: Nee.
atoomnummer: 93.
atoom massa: 237 a.u.m.a.
elektronegativiteit: 1,36.
Fusie punt: 644°C.
Kookpunt: 3902°C.
Dikte: 20,25 gr.cm-3 (20°C).
elektronische configuratie: [Rn] 7s2 5f4 6d1.
chemische serie: metalen, groep 3, actiniden, interne overgangselementen.
kenmerken van neptunium
Neptunium, symbool Np, is een metaal dat behoort tot de actinidereeks, gelegen in de zevende periode, groep 3, van het periodiek systeem. In zijn metaalvorm neptunium voorzien van zilverkleuring en vormt een dunne oxidelaag bij blootstelling aan lucht bij kamertemperatuur. Bij hogere temperaturen is de oxidevormingsreactie meer uitgesproken. In aspecten van het hanteren lijkt metallisch neptunium op uranium.
In waterige oplossingen laat neptunium oxidatiegetallen tussen +3 en +7 toe. Het reageert met verdunde zuren en geeft waterstofgas vrij., H2, maar wordt niet aangevallen door honken. Vormt tri- en tetrahalogeniden, zoals NpF3, NpF4, NpCl4, NpBr3 en Npl3, evenals oxiden van verschillende samenstellingen, zoals Np3O8 en NpO2.
Er zijn tweeëntwintig isotopen van Np bekend, de 237Np een isotoop met voldoende halfwaardetijd (2.144 x 106 jaar) in meetbare hoeveelheden te behandelen.
Waar is neptunium te vinden?
Neptunium was de eerste transuraan element om gesynthetiseerd te worden, dat wil zeggen, het was laboratorium geproduceerd. Denken dat planeet Aarde ongeveer 4,5 x 10 is9 jaren zou zelfs de langstlevende isotoop van Np, die met massa 237, er niet in slagen om in detecteerbare hoeveelheden aanwezig te zijn.
Toch kunnen sporen van Np worden gedetecteerd door vervalprocessen van uraniumatomen die aanwezig zijn in minerale monsters. Er wordt echter geschat dat de aanwezige hoeveelheid Np een quadriljoenste is van de hoeveelheid uranium in het erts.
Neptunium verkrijgen
De belangrijkste isotopen van neptunium worden geproduceerd door neutronenbestraling tot uranium. Van de 22 bekende isotopen hebben er slechts drie een halfwaardetijd die lang genoeg is om te accumuleren: die met massa 235, 236 en 237. De synthese van 237Np is als volgt.
Isotopen 238 en 239 worden ook geproduceerd met de 237Np hebben echter een zeer korte halfwaardetijd en accumuleren niet. Isotopen 235 en 236 worden gesynthetiseerd door bestraling van 235U op de cyclotron.
Lees ook: Actinium - een ander zeldzaam en moeilijk te verkrijgen metaal
toepassingen van neptunium
Er zijn geen commerciële toepassingen voor neptunium. echter, de 237Np wordt gebruikt voor de synthese van 238Pu (plutonium-238). Plutonium wordt op zijn beurt gebruikt als warmtebron voor radio-isotoop thermo-elektrische generatoren en radio-isotoop warmte-eenheden. De eerste wordt gebruikt om ruimtevoertuigen op NASA-missies zoals Galileo, Cassini en Ulysses van elektriciteit te voorzien. De tweede wordt gebruikt om gevoelige instrumenten in ruimtemissies van warmte te voorzien.
Metallisch neptunium kan worden verkregen door NpF te reduceren3 met barium- of lithiumdampen bij een temperatuur van ongeveer 1200 °C.
geschiedenis van neptunium
Neptunium was de eerste actinide dat in het laboratorium werd gesynthetiseerd. In het jaar 1940 bombardeerden McMillan en Abelson een dunne laag uraniumoxide VI (UO3) met neutronen in een cyclotron. De resultaten wezen erop dat er twee nieuwe radioactieve componenten werden gemaakt: een met halveringstijd van 23 minuten (later geïdentificeerd als 239U) en een andere met een halfwaardetijd van 2,3 dagen.
Na uitgebreid onderzoek van de resultaten werd geconcludeerd dat de andere component, met een langere halfwaardetijd, het element was met atoomnummer 93, met massa gelijk aan 239.
Het nieuwe element werd neptunium genoemd (de spelling "netunium" wordt ook geaccepteerd). verwijzing naar de planeet Neptunus, de eerste planeet in het zonnestelsel na Uranus, aangezien het nieuwe element direct na uranium zou komen. Deze manier van benoemen van een nieuw element diende ook als parameter voor element 94, plutonium, aangezien de (tot dan toe) planeet Pluto na Neptunus draait.
Door Stefano Araujo Novais
Scheikundeleraar
