เนปทูเนียม (Np): ลักษณะ การใช้งาน ประวัติ

อ เนปทูเนียมสัญลักษณ์ Np และเลขอะตอม 93 เป็นโลหะที่อยู่ในอนุกรมแอกทิไนด์ มันเป็นโลหะสีเทา แต่มาจากแหล่งกำเนิดสังเคราะห์ ในบรรดาไอโซโทปของ Np ที่มีอยู่ 22 ไอโซโทป ล้วนมีครึ่งชีวิตน้อยกว่าอายุขัยของ Np ดาวเคราะห์และดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะหาองค์ประกอบนี้ในปริมาณที่ประเมินค่าได้อีกต่อไปในแหล่งที่มา เป็นธรรมชาติ.

ในปี พ.ศ. 2483 เนปทูเนียมเป็น แอกทิไนด์ตัวแรกที่สังเคราะห์ขึ้นโดยเทคนิคการฉายรังสีนิวตรอนในไอโซโทปของยูเรเนียม แม้ว่าจะไม่มีการใช้งานเชิงพาณิชย์สำหรับธาตุนี้ แต่สามารถใช้เนปทูเนียมในการผลิตไอโซโทปของพลูโทเนียม ซึ่งมีการใช้งานทางนิวเคลียร์ที่เฉพาะเจาะจง

อ่านด้วย: ตารางธาตุที่สมบูรณ์และปรับปรุง

หัวข้อของบทความนี้

• 1 - สรุปเกี่ยวกับเนปทูเนียม
• 2 - คุณสมบัติของเนปทูเนียม
• 3 - ลักษณะของเนปทูเนียม
• 4 - พบเนปทูเนียมได้ที่ไหน?
• 5 - การได้รับเนปทูเนียม
• 6 - การประยุกต์ใช้เนปทูเนียม
• 7 - ประวัติของเนปทูเนียม

สรุปเกี่ยวกับเนปทูเนียม

• เนปทูเนียม สัญลักษณ์ Np มันเป็นโลหะ อยู่ในกลุ่มแอกทิไนด์

• ในรูปแบบโลหะจะแสดงสีเทา

• ทำปฏิกิริยากับอากาศและกรดเจือจาง มีสารประกอบเนปทูเนียมที่รู้จักอยู่แล้วหลายตัว

• มีไอโซโทปของเนปทูเนียมที่รู้จักอยู่ 22 ไอโซโทป โดยมวล 237 มีครึ่งชีวิตที่ยาวที่สุด

• ไม่สามารถพบเนปทูเนียมในปริมาณที่เห็นได้ในธรรมชาติ ดังนั้นจึงเป็นองค์ประกอบสังเคราะห์

• รูปแบบการผลิตหลักคือการฉายรังสีนิวตรอนไปยังไอโซโทปของยูเรเนียม

• ไม่มีการใช้ในเชิงพาณิชย์สำหรับเนปทูเนียม

• มันถูกค้นพบในปี 1940 โดย McMillan และ Abelson

คุณสมบัติของเนปทูเนียม

• เครื่องหมาย: เลขที่.

• เลขอะตอม: 93.

• มวลอะตอม: 237 a.u.m.a.

• อิเลคโตรเนกาติวิตี: 1,36.

• จุดหลอมเหลว: 644 องศาเซลเซียส

• จุดเดือด: 3902 องศาเซลเซียส

• ความหนาแน่น: 20.25 ก.ซม^-3 (20°ซ).

• การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์: [Rn] 7 วินาที² 5f⁴ 6 วัน¹.

• ชุดเคมี: โลหะหมู่ 3 แอกทิไนด์ ธาตุทรานซิชันภายใน

คุณสมบัติของเนปทูเนียม

เนปทูเนียม สัญลักษณ์ Np เป็นโลหะที่อยู่ในอนุกรมแอกทิไนด์ ซึ่งอยู่ในคาบที่เจ็ด กลุ่มที่ 3 ของตารางธาตุ ในรูปโลหะเนปทูเนียม โดดเด่นด้วยสีเงิน และเกิดเป็นชั้นออกไซด์บางๆ เมื่อสัมผัสกับอากาศที่อุณหภูมิห้อง ที่อุณหภูมิสูงขึ้น ปฏิกิริยาการเกิดออกไซด์จะเด่นชัดขึ้น ในแง่ของการจัดการ เนปทูเนียมโลหะมีลักษณะคล้าย ยูเรเนียม.

ในสารละลายที่เป็นน้ำ เนปทูเนียมยอมรับเลขออกซิเดชันระหว่าง +3 ถึง +7 ทำปฏิกิริยากับกรดเจือจางและปล่อยก๊าซไฮโดรเจนออกมา, ชม₂แต่ไม่ถูกโจมตีโดยฐาน สร้างไตรและเตตระฮาไลด์ เช่น NpF₃, กปปส₄, NpCl₄, เอ็นพีบีอาร์₃ และ NpI₃เช่นเดียวกับออกไซด์ขององค์ประกอบต่างๆ เช่น Np₃อ₈ และ NPO₂.

รู้จักไอโซโทปของ Np ยี่สิบสองไอโซโทป ²³⁷Np ไอโซโทปที่มีครึ่งชีวิตเพียงพอ (2.144 x 10⁶ ปี) เพื่อจัดการในปริมาณที่วัดได้

อย่าหยุดตอนนี้... มีเพิ่มเติมหลังจากการประชาสัมพันธ์ ;)

พบเนปทูเนียมได้ที่ไหน?

เนปทูเนียมเป็นคนแรก ธาตุทรานส์ยูเรนิก ที่จะสังเคราะห์นั่นคือมันเป็น ผลิตในห้องปฏิบัติการ. คิดว่าดาวเคราะห์โลกมีขนาดประมาณ 4.5 x 10⁹ ปี แม้แต่ไอโซโทปที่มีอายุยืนยาวที่สุดของ Np ซึ่งมีมวล 237 ก็ไม่สามารถจัดการให้อยู่ในปริมาณที่ตรวจจับได้

ถึงกระนั้นก็ตาม ร่องรอยของ Np สามารถตรวจจับได้ผ่านกระบวนการสลายตัวของอะตอมของยูเรเนียมที่มีอยู่ในตัวอย่างแร่ อย่างไรก็ตาม มีการประมาณว่าปริมาณ Np ที่มีอยู่คือหนึ่งในสี่ล้านล้านของปริมาณยูเรเนียมในแร่

ได้รับเนปทูเนียม

มีการผลิตไอโซโทปหลักของเนปทูเนียม โดยการฉายรังสีนิวตรอนไปยังยูเรเนียม. จากไอโซโทปที่รู้จัก 22 ชนิด มีเพียงสามชนิดเท่านั้นที่มีครึ่งชีวิตนานพอที่จะสะสมได้: ไอโซโทปที่มีมวล 235, 236 และ 237 การสังเคราะห์ของ ²³⁷Np เป็นดังนี้

ไอโซโทป 238 และ 239 ยังถูกผลิตด้วย ²³⁷อย่างไรก็ตาม Np มีครึ่งชีวิตสั้นมากและไม่สะสม ไอโซโทป 235 และ 236 ถูกสังเคราะห์โดยการฉายรังสีของ ²³⁵U บนไซโคลตรอน

อ่านด้วย: แอกทิเนียม — โลหะหายากอีกชนิดหนึ่งที่หาได้ยาก

การประยุกต์ใช้เนปทูเนียม

ไม่มีการใช้ในเชิงพาณิชย์สำหรับเนปทูเนียม. อย่างไรก็ตาม ²³⁷Np ใช้สำหรับสังเคราะห์ ²³⁸Pu (พลูโทเนียม-238). ในทางกลับกัน พลูโตเนียมถูกใช้เป็นแหล่งความร้อนสำหรับเครื่องกำเนิดความร้อนด้วยไอโซโทปรังสีและหน่วยความร้อนไอโซโทปรังสี อย่างแรกใช้เพื่อจัดหาพลังงานไฟฟ้าสำหรับยานอวกาศในภารกิจของ NASA เช่น Galileo, Cassini และ Ulysses ส่วนที่สองใช้สำหรับให้ความร้อนแก่เครื่องมือที่บอบบางในภารกิจอวกาศ

สามารถรับโลหะเนปทูเนียมได้โดยการลด NpF₃ ด้วยแบเรียมหรือไอลิเธียมที่อุณหภูมิประมาณ 1200 °C

ประวัติของเนปทูเนียม

เนปทูเนียมคือ แอกทิไนด์ตัวแรกที่สังเคราะห์ขึ้นในห้องปฏิบัติการ. ในปี พ.ศ. 2483 แมคมิลแลนและอาเบลสันได้ทิ้งระเบิดชั้นบาง ๆ ของยูเรเนียมออกไซด์ VI (UO₃) กับนิวตรอนในไซโคลตรอน ผลลัพธ์ชี้ไปที่ส่วนประกอบกัมมันตภาพรังสีใหม่ 2 ชนิดที่ถูกสร้างขึ้น: ส่วนประกอบหนึ่งที่มี เวลาครึ่งชีวิต เวลา 23 นาที (ต่อมาระบุเป็น ²³⁹U) และอีกครึ่งชีวิต 2.3 วัน

หลังจากการตรวจสอบผลลัพธ์อย่างละเอียด สรุปได้ว่าองค์ประกอบอื่นที่มีครึ่งชีวิตยาวกว่าคือธาตุที่มีเลขอะตอม 93 โดยมีมวลเท่ากับ 239

องค์ประกอบใหม่นี้เรียกว่าเนปทูเนียม (ยอมรับการสะกดว่า "เนทูเนียม" ด้วย) อ้างอิงถึงดาวเนปจูนซึ่งเป็นดาวเคราะห์ดวงแรกในระบบสุริยะรองจากดาวยูเรนัส เนื่องจากธาตุใหม่จะเกิดขึ้นหลังจากยูเรเนียม วิธีการตั้งชื่อธาตุใหม่นี้ยังทำหน้าที่เป็นพารามิเตอร์สำหรับธาตุ 94 ซึ่งก็คือพลูโตเนียม เนื่องจากดาวเคราะห์พลูโต (จนถึงตอนนั้น) โคจรรอบหลังดาวเนปจูน

โดย Stefano Araujo Novais
ครูสอนเคมี

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแอคตินโดยคลิกที่นี่ เรียนรู้ลักษณะ คุณสมบัติ การใช้งาน การได้มาและประวัติ

คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของอะเมริเซียมหรือไม่? คลิกที่นี่และเรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติ คุณสมบัติ การได้มาและประวัติของมัน

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับคูเรียม คุณลักษณะ คุณสมบัติ การใช้งาน การผลิต และประวัติศาสตร์

เรียนรู้เกี่ยวกับลักษณะพิเศษของธาตุทรานซิชันภายใน (แอกทิไนด์และแลนทาไนด์) ซึ่งอยู่ในคาบที่หกและเจ็ดของกลุ่มที่ 3 ของตารางธาตุ

คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของ Laurentium หรือไม่? คลิกที่นี่และเรียนรู้เกี่ยวกับคุณลักษณะ คุณสมบัติ การได้มา ข้อควรระวัง และประวัติของมัน

เรียนรู้เพิ่มเติมเล็กน้อยเกี่ยวกับเมนเดเลเวียม รู้คุณสมบัติ ลักษณะ วิธีได้มาและประวัติ

คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของโนบีเลียมหรือไม่? คลิกที่นี่และดูลักษณะคุณสมบัติวิธีการได้มาและประวัติ

คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของโพรแทกติเนียมหรือไม่? คลิกที่นี่และเรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติ คุณสมบัติ การได้มาและประวัติของมัน

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับทอเรียมโดยคลิกที่นี่ เรียนรู้ลักษณะ คุณสมบัติ การใช้งาน การได้มาและประวัติ

ทำความรู้จักกับยูเรเนียม ตลอดจนคุณสมบัติ คุณลักษณะ วิธีการได้มา การใช้งาน ความเสี่ยง และอื่นๆ อีกมากมาย