Новости Нефтегазовая пром.
Выставки Наука и технология


Нептуний

Нептуний


Нептуний

Нептуний
Серебристо-белый радиоактивный мягкий металл
Нептуний
Шарик из нептуния-237
Название, символ, номерНептуний / Neptunium (Np), 93
Атомная масса
(молярная масса)
237,048 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация[Rn] 5f4 6d1 7s2
Радиус атома130 пм
Радиус иона(+4e) 95 (+3e) 110 пм
Электроотрицательность1,36 (шкала Полинга)
Электродный потенциалNp←Np4+ −1,30 В
Np←Np3+ −1,79 В
Np←Np2+ −0,3 В
Степени окисления7, 6, 5, 4, 3, 2
Энергия ионизации
(первый электрон)
 0,0 (0,00) кДж/моль (эВ)
Плотность (при н. у.)20,25 г/см³
Температура плавления913 K
Температура кипения4175 K
Уд. теплота плавления(9,6) кДж/моль
Уд. теплота испарения336 кДж/моль
Молярная теплоёмкость29,62 Дж/(K·моль)
Молярный объём21,1 см³/моль
Структура решёткиорторомбическая
Параметры решёткиa=6,663 b=4,723 c=4,887
Отношение c/a-
Теплопроводность(300 K) (6,3) Вт/(м·К)
Номер CAS7439-99-8

93
Нептуний
Np
(237)
5f46d17s2

Нептуний — химический элемент с атомным номером 93 в периодической системе; обозначается символом Np (лат. Neptunium), относится к семейству актиноидов. Это первый трансурановый элемент, на Земле он встречается лишь в следовых количествах, и был получен искусственно из урана посредством ядерных реакций.

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 в 1939.

Нептуний был впервые получен Э. М. Макмилланом и Ф. Х. Абельсоном в 1940 году.

Реакция синтеза: 238U(n,γ)239U(β)239Np.

Происхождение названия

Название нептуния образовано от названия планеты Нептун.

Нахождение в природе

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.

Получение

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

 NpF4 + 2Ba →  Np + 2BaF2

Свойства

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

С сухим воздухом взаимодействует медленно, покрываясь тонкой оксидной плёнкой. При высокой температуре на воздухе он быстро окисляется до NpO2.

В соединениях имеет степени окисления от +2 до +7. В растворах нептуний образует ионы Np3+, Np4+, NpO2+, NpO22+ и NpO53−.

Ионы нептуния склонны к гидролизу и комплексообразованию.

Изотопы

Радиоактивные свойства некоторых изотопов нептуния:

Массовое числоПериод полураспадаТип распада
23150 минα
23213 минэлектронный захват
23335 минα (1 %), электронный захват (99 %)
2344,4 дняα (1 %), электронный захват (99 %)
235410 днейβ+ (1 %), электронный захват (99 %)
2365000 летα
2372,20⋅106 летα
2382,1 дняβ
2392,33 дняβ
2407,3 минβ
24116 минβ

Применение

Используется для получения плутония.

Физиологическое действие

Нептуний

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 (10−4 мкг). Для 237Np ПДК в воздухе рабочих помещений 2,6⋅10−3 Бк/м³.