Нептуний

Нептуний
← Уран | Плутоний →
93 Pm

Np

(Uqs)
Периодическая система элементовВодородГелийЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеонНатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргонКалийКальцийСкандийТитанВанадийХромМарганецЖелезоКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптонРубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийОловоСурьмаТеллурИодКсенонЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоРтутьТаллийСвинецВисмутПолонийАстатРадонФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклийКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБорийХассийМейтнерийДармштадтийРентгенийКоперницийНихонийФлеровийМосковийЛиверморийТеннессинОганесон
Периодическая система элементов
93Np
Внешний вид простого вещества
Шарик из нептуния-237
Свойства атома
Название, символ, номер Нептуний / Neptunium (Np), 93
Группа, период, блок 3 (устар. 3), 7,
f-элемент
Атомная масса
(молярная масса)
237,048 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация [Rn] 5f46d17s2
Радиус атома 130 пм
Химические свойства
Радиус иона (+4e) 95 (+3e) 110 пм
Электроотрицательность 1,36 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Np←Np4+ −1,30 В
Np←Np3+ −1,79 В
Np←Np2+ −0,3 В
Степени окисления +2, +3, +4, +5, +6, +7
Энергия ионизации
(первый электрон)
0,0 (0,00) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 20,25 г/см³
Температура плавления 913 K
Температура кипения 4175 K
Мол. теплота плавления (9,6) кДж/моль
Мол. теплота испарения 336 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 29,62[1] Дж/(K·моль)
Молярный объём 21,1 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки Орторомбическая
Параметры решётки a=6,663 b=4,723 c=4,887[2]
Отношение c/a -
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) (6,3) Вт/(м·К)
Номер CAS 7439-99-8
93
Нептуний
(237)
5f46d17s2

Непту́ний (химический символ — Np, от лат. Neptunium) — химический элемент 3-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы третьей группы, IIIB) седьмого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 93. Относится к семейству актиноидов. Один из изотопов (нептуний-237) является родоначальником вымершего радиоактивного ряда нептуния. Нептуний является первым трансурановым элементом.

Простое вещество нептуний — радиоактивный очень тяжёлый металл серебристо-белого цвета.

История

До принятия теории расщепления атомного ядра, которая обосновала существование синтезированного позднее реального такого элемента, трижды были сделаны оказавшиеся ошибочными объявления о независимых открытиях элемента 93: «аусоний» (Ausonium) в Италии (Энрико Ферми), «богемий» (Bohemium) в Чехословакии в 1934 и «секваний» (Sequanium) в Румынии, Х. Хулубей в 1939 году.

Нептуний впервые был получен искусственно Э. М. Макмилланом и Ф. Х. Абельсоном в 1940 году при бомбардировке ядра урана нейтронами в циклотроне в Беркли[3]. Первый полученный искусственно трансурановый элемент[4]. Получил название в честь планеты Нептун — последней от Солнца. Реакция синтеза: 238U(n,γ)239U(β)239Np. Название нептуния образовано от названия восьмой в Солнечной системе планеты Нептун. Это название было ранее использовано немецко-российским химиком И. Р. Германом (Hans Rudolph Hermann), который в 1877 году утверждал, что открыл новый химический элемент в минерале танталит; в действительности он принял за новый элемент смесь ниобия и тантала[5].

Нахождение в природе

Нептуний обнаруживается в следовых количествах в урановых рудах.

Основная масса нептуния, присутствующего в окружающей среде, возникла в результате атмосферных ядерных взрывов, произведённых начиная с первого в мире испытания ядерного оружия в 1945 году до их запрета согласно Московскому договору 1963 года. Количество нептуния, выброшенного в окружающую среду в результате этих взрывов, оценивается в 2500 кг. Ввиду небольшого периода полураспада большинства изотопов, количество выброшенного нептуния уменьшилось к настоящему времени на несколько порядков.

Природные источники нептуния никакого практического значения не имеют. В настоящее время нептуний извлекается из продуктов длительного облучения урана в ядерных реакторах как побочный продукт при извлечении плутония.

Физические свойства

Полная электронная конфигурация атома нептуния: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p65f46d17s2.

Элементарный нептуний — ковкий, сравнительно мягкий металл с серебристым блеском. Это один из самых тяжёлых металлов: по плотности уступает лишь осмию, иридию, платине и рению.

Металлический нептуний имеет три полиморфные модификации: α-форма с орторомбической кристаллической решёткой (устойчива ниже 280 °C), β-форма с тетрагональной решёткой (стабильна при 280—576 °C) и модификация с кубической гранецентрированной решёткой (при выше 576 °C)[4].

Изотопы

Нептуний не имеет стабильных изотопов, на Земле он встречается лишь в следовых количествах.

Радиоактивные свойства некоторых изотопов нептуния:

Массовое число Период полураспада Тип распада
231 50 минут α
232 13 минут электронный захват
233 35 минут α (1 %), электронный захват (99 %)
234 4,4 дня α (1 %), электронный захват (99 %)
235 410 дней β+ (1 %), электронный захват (99 %)
236 5000 лет α
237 2,20⋅106 лет α
238 2,1 дня β
239 2,33 дня β
240 7,3 минут β
241 16 минут β

Химические свойства

С сухим воздухом взаимодействует медленно, покрываясь тонкой оксидной плёнкой. При высокой температуре на воздухе он быстро окисляется до NpO2. Пирофорен в мелкодисперсном состоянии[4].

Является химически активным металлом: растворяется в соляной кислоте, образует оксиды, гидриды, галогениды, при нагревании реагирует с азотом, кремнием, фосфором, другими неметаллами. Образует сплавы с ураном, плутонием и другими металлами. В соединениях имеет степени окисления от +3 до +7[4]. В растворах нептуний образует ионы Np3+, Np4+, NpO2+, NpO22+ и NpO53−.

Ионы нептуния склонны к гидролизу, диспропорционированию и комплексообразованию. Окрашивают водные растворы в фиолетово-голубой (Np3+), жёлто-зелёный (Np4+), голубовато-зелёный (NpO2+), розовый (NpO22+) и зелёный или коричневый цвета (NpO23+, соответственно в щелочной или кислой среде)[4].

Интересной особенностью катионов нептуноила NpO22+ является их способность притягиваться друг к другу за счет катион-катионных взаимодействий[6].

Получение

Нептуний образуется как побочный продукт в любом реакторе, работающем на уране-235. Основной реакцией в них является деление ядер урана-235 нейтронами, однако часть ядер урана-235 захватывает нейтрон без деления, превращаясь в изотоп уран-236. Он в дальнейшем тоже может захватить нейтрон, образуя короткоживущий бета-радиоактивный уран-237, который с периодом 6,7 суток распадается в нептуний-237. Отработанное ядерное топливо типичного водо-водяного реактора содержит примерно 0,5 кг нептуния-237 на тонну[7].

Другой изотоп, нептуний-239, образуется при захвате нейтрона ураном-238. Сначала при этом образуется изотоп уран-239, который с периодом 23 минуты распадается в нептуний-239. Нептуний-239 имеет период полураспада 2,3 суток, он распадается в плутоний-239.

Нептуний получают восстановлением фторида нептуния(IV) парами бария при 1600 К:

В год в мире производится несколько сот кг нептуния[4].

Применение

Изотоп нептуний-237 используется при получении плутония-238[4]. Нептуний-239 образуется в ядерных реакторах в результате распада урана-239 и в свою очередь распадается с образованием плутония-239. В дальнейшем продукты реакции используются в ядерных реакциях.

Физиологическое действие

При радиоактивном распаде нептуний испускает высокоэнергетические α-частицы и β-частицы со средней энергией. Физиологическое действие нептуния зависит от его валентного состояния и путей попадания в организм. 60—80 % нептуния откладывается в костях, а радиобиологический период полувыведения нептуния из организма составляет 200 лет. Это приводит к серьёзному радиационному поражению костной ткани. Радиотоксичность нептуния ниже, чем у плутония, ввиду меньшей удельной активности.

Предельно допустимые количества изотопов нептуния в организме: 237Np — 0,06 мккюри (100 мкг), 238Np, 239Np — 25 мккюри (1 нг). Для 237Np ПДК в воздухе рабочих помещений 2,6⋅10−3 Бк/м³.

Примечания

  1. Химическая энциклопедия: в 5 т. / Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — Москва: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 216. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.
  2. WebElements Periodic Table of the Elements | Neptunium | crystal structures. Дата обращения: 10 августа 2010. Архивировано 6 июля 2010 года.
  3. Morss L. neptunium (англ.). Encyclopædia Britannica. Дата обращения: 31 декабря 2021.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 Нептуний : [арх. 21 февраля 2023] / Мясоедов Б. Ф. // Нанонаука — Николай Кавасила. — М. : Большая российская энциклопедия, 2013. — С. 383—384. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 22). — ISBN 978-5-85270-358-3.
  5. Chemical Notes : The New Metals Ilmenium and Neptunium (англ.) // Nature. — 1877. — Vol. 15. — P. 520–521. — doi:10.1038/015520a0.
  6. Nikolai N Krot, Mikhail S Grigoriev. Cation–cation interaction in crystalline actinide compounds // Russian Chemical Reviews. — 2004. — Т. 73, вып. 1. — С. 89–100. — ISSN 0036-021X. — doi:10.1070/RC2004v073n01ABEH000852. Архивировано 3 декабря 2023 года.
  7. Отработанное ядерное топливо тепловых реакторов. Дата обращения: 1 января 2024. Архивировано 15 мая 2021 года.

Ссылки

Литература

  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3 (Мед-Пол). — 639 с. — ISBN 5-82270-039-8.

Read other articles:

Cycling race 2016 Three Days of De Panne2016 UCI Europe TourRace detailsDatesMarch 29, 2016 (2016-03-29)–March 31, 2016 (2016-03-31)Stages4Distance535 km (332.4 mi)Winning time12hr 08' 19Results Winner  Lieuwe Westra (NED) (Astana)  Second  Alexander Kristoff (NOR) (Team Katusha)  Third  Alexey Lutsenko (KAZ) (Astana) Points  Alexander Kristoff (NOR) (Team Katusha) Mountains  Loïc Vliegen (B...

 

Собор Гуарди 40°32′18″ пн. ш. 7°16′09″ зх. д. / 40.53833611002777815° пн. ш. 7.269291670027778096° зх. д. / 40.53833611002777815; -7.269291670027778096Координати: 40°32′18″ пн. ш. 7°16′09″ зх. д. / 40.53833611002777815° пн. ш. 7.269291670027778096° зх. д. / 40.53833611002777815; -7.26929167002777809...

 

ستيفن كرون معلومات شخصية الميلاد 5 سبتمبر 1946(1946-09-05)مانهاتن  تاريخ الوفاة 23 أغسطس 2013 (66 سنة) مواطنة الولايات المتحدة  تعديل مصدري - تعديل   أو ستيفن كراون كان ستيفن كرون (Stephen Crohn) المعروف أيضا باسم «الرجل الذي لا يمكن التقاط الإيدز» [1]، وهو رجل مشهور لطفرة جينية، تسبب

此生者传记没有列出任何参考或来源。 (2021年8月13日)请协助補充可靠来源,针对在世人物的无法查证的内容将被立即移除。 竹中直人竹中直人在《Ken and Mary》的拍攝現場男演员罗马拼音Naoto Takenaka国籍 日本出生 (1956-03-20) 1956年3月20日(67歲) 日本神奈川縣橫濱市金澤區富岡出道日期1977年活跃年代1977年至今经纪公司From 1st Pro网站官方網站互联网电影数据库(IMDb)信息

 

Manajemen rumah potong hewan merupakan salah satu bagian penting dari kesmavet. Kesehatan masyarakat veteriner (disingkat kesmavet; bahasa Inggris: veterinary public health) adalah bidang ilmu yang mempelajari aspek kesehatan hewan (termasuk produk hewan) yang memengaruhi kesehatan manusia. Kesehatan masyarakat veteriner merupakan perpaduan dari ilmu kesehatan masyarakat dan kedokteran hewan. Umumnya, kesmavet mencakup higiene pangan asal hewan dan penyakit zoonotik. Kesmavet dianggap semakin...

 

Politics of Samoa Constitution Executive O le Ao o le Malo (head of state) Tuimalealiʻifano Vaʻaletoʻa Sualauvi II Council of Deputies Prime Minister Fiamē Naomi Mataʻafa Deputy Prime Minister Tuala Iosefo Ponifasio Cabinet Ministries Legislative Legislative Assembly Speaker: Papali’i Li’o Taeu Masipau Members Judiciary Court of Appeal of Samoa Supreme Court Chief Justice: Satiu Simativa Perese Elections Recent elections General: 201120162021Next Political parties Administrative divi...

Hamed Haddadiحامد حدادیHaddadi pada 2020No. 5 – Sichuan Blue WhalesPosisiTengahLigaAsosiasi Basket TiongkokInformasi pribadiLahir19 Mei 1985 (umur 38)Ahvaz, IranKebangsaanIranTinggi7 ft 2 in (2,18 m)Berat262 pon (119 kg)Informasi karierDraf NBA2004 / Tidak didrafKarier bermain1999–sekarangRiwayat karier1999–2002Shahin Ahvaz2002–2006Paykan Tehran2003→ Al-Nasr2004→ Sanam Tehran2007–2008Saba Battery Tehran2008–2013Memphis Grizzlies2008

 

This article is an orphan, as no other articles link to it. Please introduce links to this page from related articles; try the Find link tool for suggestions. (April 2023) Uppuluri Mallikarjuna SarmaChairman of Madyapana Vimochana Prachara Committee Personal detailsBorn16 July 1939Peda Kondur, Guntur District, Andhra Pradesh, IndiaDied22 March 2019(2019-03-22) (aged 79)Political partyIndian National CongressSpouseJanaki DeviChildrenSrinivas, VijayaProfessionPolitician Uppuluri Mallikarju...

 

1997 video game 1997 video gameThe Simpsons: Virtual SpringfieldDeveloper(s)Digital EvolutionPublisher(s)Fox InteractivePlatform(s)Windows, MacintoshReleaseSeptember 1997Genre(s)AdventureMode(s)Single player The Simpsons: Virtual Springfield is an adventure video game developed by Digital Evolution and Fox Interactive for Windows and Macintosh computers in 1997. The objective of the game is to explore a virtual representation of the fictional town Springfield featured in the animated televisi...

1947 Indian filmSajanAshok Kumar and Rehana in Sajan from FilmindiaDirected byKishore SahuWritten byKishore SahuScreenplay byKishore SahuStory byKishore SahuProduced byFilmistanStarringAshok KumarRehanaRamesh GuptaRanjit KumariLeela MishraCinematographyK. H. KapadiaEdited byPundalikMusic byC. RamchandraProductioncompanyFilmistanDistributed byFilmistanRelease date1947CountryIndiaLanguageHindi Sajan (Boyfriend) is a 1947 Hindi romantic film directed by Kishore Sahu.[1] The film was prod...

 

Private university in Japan Aichi Gakuin University愛知学院大学Aichi Gakuin University in NisshinOther nameAGU あいぐTypePrivateEstablished1876 (1876)Academic staff513 [1]Studentsc.12,000Undergraduates11,424[2]LocationNisshin, Aichi Chikusa-ku, Nagoya, Japan35°09′43″N 137°02′49″E / 35.162°N 137.047°E / 35.162; 137.047 (Nisshin campus)CampusMultiple campusesWebsitewww.agu.ac.jp/english/index.html Aichi Gakuin University (愛知...

 

For other uses, see Pinball Hall of Fame (disambiguation). Pinball Museum in Las Vegas, NevadaPinball Hall of FameEstablishedFebruary 2006Location4925 S. Las Vegas Boulevard Las Vegas, NevadaTypePinball MuseumCollection size~700 pinball machinesDirectorTim ArnoldWebsitePinballMuseum.org The Pinball Hall of Fame is a hands-on museum for playable pinball machines that opened in Las Vegas, Nevada, in February 2006. It is currently located at 4925 S. Las Vegas Boulevard. The museum is a project o...

Паровоз Су-250-64 типа 1-3-1. Осева́я фо́рмула парово́за (тип паровоза) — условное описание основных параметров экипажной части локомотива, описывающее количество, размещение и назначение осей (колёсных пар). Одна из основных характеристик, используемых при классификации ...

 

Pyongyang International Film FestivalKorean nameChosŏn'gŭl평양 국제 영화 축전Hancha平壤 國際 映畵 祝典Revised RomanizationPyeongyang Gukje Yeonghwa ChukjeonMcCune–ReischauerP'yŏngyang Kukche Yŏnghwa Ch'ukchŏn The Pyongyang International Film Festival is a biennial cultural exhibition held in Pyongyang, North Korea. Until 2002, the film festival was reserved to non-aligned and other developing countries.[1] History The event originated in 1987 as the Pyongyang Fi...

 

American radio program and network television series Lucille Ball and Richard Denning performing an episode of My Favorite Husband My Favorite Husband is the name of an American radio program and network television series. The original radio show, starring Lucille Ball, evolved into the groundbreaking television sitcom I Love Lucy. The series was based on the novels Mr. and Mrs. Cugat, the Record of a Happy Marriage (1940) and Outside Eden (1945) written by Isabel Scott Rorick, the earlier of...

Katedral SilayPro-Katedral San Diego, SilaySpanyol: Procatedral de San DiegoKatedral Silay10°48′01″N 122°58′33″E / 10.800153°N 122.975839°E / 10.800153; 122.975839Koordinat: 10°48′01″N 122°58′33″E / 10.800153°N 122.975839°E / 10.800153; 122.975839LokasiSilay, Negros OccidentalNegara FilipinaDenominasiGereja Katolik RomaSejarahTanggal konsekrasi1776ArsitekturStatusProkatedralStatus fungsionalaktifArsitekLucio Bern...

 

2002 student protest in Montreal, Canada Concordia University Netanyahu riotPart of the Israeli–Palestinian conflictProtests occurred outside Concordia University's Henry F. Hall BuildingDateSeptember 9, 2002; 21 years ago (2002-09-09)LocationMontreal, Quebec, Canada 45°29′49″N 73°34′44″W / 45.497°N 73.579°W / 45.497; -73.579CasualtiesArrested5 A riot occurred on September 9, 2002 on the Sir George Williams Campus of Concordia University...

 

2003 single by Sarah Connor He's UnbelievableSingle by Sarah Connorfrom the album Unbelievable B-sidePlease Take Him BackReleased24 March 2003 (2003-03-24)Length4:20LabelX-Cell, EpicSongwriter(s)Rob Tyger, Kay DenarProducer(s)Kay D., Rob TygerSarah Connor singles chronology Skin on Skin (2002) He's Unbelievable (2003) Bounce (2003) He's Unbelievable is a song by German singer-songwriter Sarah Connor from her second studio album, Unbelievable (2002). Written and produced by Rob ...

Questa voce o sezione sull'argomento centri abitati della Spagna non cita le fonti necessarie o quelle presenti sono insufficienti. Puoi migliorare questa voce aggiungendo citazioni da fonti attendibili secondo le linee guida sull'uso delle fonti. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Albornoscomune Albornos – Veduta LocalizzazioneStato Spagna Comunità autonoma Castiglia e León Provincia Ávila TerritorioCoordinate40°50′18.96″N 4°52′53.04″W ...

 

Otaku no videoおたくのビデオ(Otaku no bideo)Misty May prende vita grazie all'animazione Generecommedia, parodia OAVAutoreToshio Okada, Yoshio Maruyama RegiaTakeshi Mori SceneggiaturaToshio Okada, Hiroyuki Yamaga (non accreditato) Char. designKenichi Sonoda Dir. artisticaHitoshi Nagao MusicheKōhei Tanaka StudioGainax, Studio Fantasia 1ª edizione27 settembre – 20 dicembre 1991 Episodi2 (completa) Rapporto4:3 Durata ep.50 min Edi...

 

Strategi Solo vs Squad di Free Fire: Cara Menang Mudah!