Neptunium

Iso	JAHR	Zeitraum	MD	Ed	PD
Iso	JAHR	Zeitraum	MD	MeV	PD
235 Np	{syn.}	396,1 d	α ε	5,192 0,124	231 Pa 235 U
236 Np	{syn.}	154.000 ein	& agr; & bgr; - ε	5,020 0,940 0,940	232 Pa 236 Pu 236 U
237 Np	{syn.}	2.144 × 10 6 a	α FS	4.959 -	233 Pa PF

Einfache physikalische Eigenschaften des Körpers

Normalzustand

fest

Volumenmasse

20,25 g · cm -3 ( 20 ° C )

Kristallsystem

Orthorhombisch

Farbe

Silbermetallic

644 °C

3.999,85 °C

5,19 kJ · mol -1

336 kJ · mol -1

11,59 × 10 -6 m 3 · mol -1

Massenhitze

29,46 J · kg -1 · K -1

Elektrische Leitfähigkeit

0,822 x 10 6 S · m -1

Wärmeleitfähigkeit

6,3 W · m -1 · K -1

Verschieden

N o CAS

7439-99-8

N o ECHA

100.028.280

Vorsichtsmaßnahmen

Radioelement mit bemerkenswerter Aktivität

Einheiten von SI & STP, sofern nicht anders angegeben.

Das Neptunium ist ein chemisches Element Symbol Synthese Np und die Ordnungszahl 93.

Element metallisch radioaktiv , Neptunium ist das erste von Transuran und gehört zur Familie der Aktiniden . Sein stabilstes Isotop, Neptunium 237 , wird in Kernreaktoren hergestellt. Es kommt auch in Spuren in Uranerz vor .

Es wurde 1940 an der University of California entdeckt. Da es im Periodensystem nach Uran kommt, wurde es nach dem Planeten Neptun benannt , der im Sonnensystem nach Uranus kommt .

Historisch

Neptunium wurde durch entdeckt Edwin McMillan und Philip Abelson in 1940 . Die Entdeckung wurde am Berkeley Radiation Laboratory der University of California in Berkeley gemacht , wo das Team das 239-Isotop von Neptunium mit einer Halbwertszeit von 2,4 Tagen durch Beschuss von Uran 238 mit Neutronen produzierte . Dies ist der Zwischenschritt, der zur Produktion von Plutonium 239 führt .

Es ist nach dem Planeten Neptun benannt , der chemische Eigenschaften besitzt , die denen von Uran analog sind , zuvor benannt nach dem Planeten Uranus , der im Sonnensystem Neptun vorausgeht .

Chemische Eigenschaften

Neptunium wird in seiner metallischen Form durch Reduktion der NpF-Verbindung 3 in dampfförmigem Lithium oder Barium auf 1200 °C hergestellt . Das silberfarbene Metall ist chemisch recht reaktiv und weist mindestens 3 allotrope Strukturen auf :

Alpha-Neptunium (bei Raumtemperatur), orthorhombisch , spezifisches Gewicht : 20,25;
Beta-Neptunium (über 280 °C ), tetragonal, spezifisches Gewicht (bei 313 °C ): 19,36;
Gamma-Neptunium (über 577 °C ), kubisch , spezifisches Gewicht (bei 600 °C ): 18,00.

Neptunium bildet Halogenidverbindungen wie NpF 3 , NpF 4 , NpCl 4 , NpBr 3 , NpI 3 . Es bildet auch Oxide mit ähnlichen Wertigkeiten wie Uranoxide , insbesondere Np 3 O 8 und NpO 2 .

In wässrigem Medium ist dieses Element unter vier Oxidationsstufen zu finden:

Np 3+ : no = +3 (blassviolett), analog zum seltenen Ion Pm 3+ ;

Np 4+ : nein = +4 (gelb-grün);

NpO 2+ : nein = +5 (blau-grün);

NpO 22+ : nein = +6 (blassrosa).

20 Radioisotope von Neptunium wurden identifiziert. Am stabilsten ist 237 Np mit einer Halbwertszeit von 2,14 Millionen Jahren, während 236 Np eine Halbwertszeit von 154.000 Jahren und 235 Np von 396,1 Tagen haben. Die Halbwertszeit aller anderen Isotope beträgt weniger als 4,5 Tage und in den meisten Fällen weniger als 50 Minuten.

Das Atomgewicht der Isotope von Neptunium reicht von 225,0339 u für 225 Np bis 244.068 u für 244 Np.

Militärische Anwendungen

Neptunium 236 ist thermisch neutronenspaltbar, der Spaltquerschnitt liegt bei knapp 2.800 Barns (nach HBPC), was ein recht hoher Wert ist.

Das Neptunium 237 ist durch thermische Neutronen schwach spaltbar, der Spaltquerschnitt beträgt 19 Millibarn nach HBPC; der Spaltquerschnitt bei hochenergetischen Neutronen ist zweifellos höher. Neptunium 237 kann daher theoretisch als Brennstoff in einem Reaktor oder zur Herstellung eines Spaltwaffensystems verwendet werden. Diese Informationen wurden 1992 vom US DOE veröffentlicht. Die tatsächliche Verwendung von Neptunium zur Herstellung einer Waffe ist jedoch bis heute nicht nachgewiesen.

In September 2002, Forscher der University of California (Los Alamos National Laboratory), die für ein US-Massenvernichtungswaffenprojekt arbeiten, zeigten, dass eine Mischung aus Neptunium 237 und angereichertem Uran die Herstellung einer Waffenspaltung mit einer geringeren Menge an Neptunium 237 als zuvor ermöglichen könnte vorgestellt. Es ist zu beachten, dass Uran 233 (spaltbar) 4 Nukleonen weniger hat als Neptunium 237.

Dies ist die erste nukleare kritische Masse, die auf der Verwendung von Neptunium 237 , gemischt mit angereichertem Uran, anstelle von Plutonium oder Uran basiert .

Neptunium 237 wird das Potenzial zugesprochen, zur Verbreitung von Nuklearwaffen beizutragen, und der Schutz von getrenntem Material wird verbessert.

Neptunium 237 ist das vorherrschende Neben-Actinid, das von Leichtwasserreaktoren produziert wird (das in abgebrannten Brennelementen mit 45% der Neben-Actiniden-Kerne vorliegt).

Hinweise und Referenzen

(in) Beatriz Cordero Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia und Santiago Barragan Alvarez , „ Kovalente Radien revisited “ , Dalton Transactions ,2008, s. 2832 - 2838 ( DOI 10.1039 / b801115j )
(in) David R. Lide, SFB Handbook of Chemistry and Physics , SFB,2009, 89 th ed. , s. 10-203
(en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press Inc,2009, 90 th ed. , 2804 S. , Hardcover ( ISBN 978-1-420-09084-0 )
Pierre Radvanyi und Monique Bordry, Künstliche Radioaktivität und ihre Geschichte , Seuil,1984, 241 S. ( ISBN 9782020068352 , online lesen ) , S . 158.
Monique PAGÈS: Forschungsdirektorin am CNRS, Direktorin des Curie-Labors „ Neptunium “ , zur Encyclopaedia Universalis
(in) Entscheidungen über eingeschränkte Datenfreigabe von 1946 bis heute.

Siehe auch

Externe Links

(de) „ Technische Daten für Neptunium “ (abgerufen am 11. August 2016 ) , mit den bekannten Daten für jedes Isotop in Unterseiten.

fünfzehn

Hey

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Geboren

N / A

Jawohl

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