Neptunium

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Neptunium
Np-TableImage.png
Basisdata
Navn Neptunium
Symbol Np
Atomnummer 93
Utseende sølvlignende
Plass i periodesystemet
Periode 7
Blokk f
Kjemisk serie aktinoider
Atomegenskaper
Atomvekt 237,0482 u
Empirisk atomradius 175 pm
Elektronkonfigurasjon [Rn] 5f4 6d1 7s2
Elektroner per energinivå 2, 8, 18, 32, 22, 9, 2
Oksidasjonstilstander +3, +4, +5, +6
Krystallstruktur ortorombisk, tetragonal og kubisk
Fysiske egenskaper
Stofftilstand fast stoff
Smeltepunkt 640 °C
Kokepunkt 3 902 °C
Tetthet 20 250 kg/
Fordampningsvarme 336  kJ · mol−1
Smeltevarme 3,20  kJ · mol−1
Damptrykk ? Pa ved 0 000 K
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen 1,36
Spesifikk varmekapasitet 29,46 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne 8,3 × 105 S/m
Termisk ledningsevne 6,3 W/(m · K)
Første ionisasjonspotensiale 604.5 kJ/mol

SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi – legg gjerne inn.

Neptunium er et radioaktivt grunnstoff med atomnummer 93 og kjemisk symbol Np og tilhører aktionidene.

Historie[rediger | rediger kilde]

Neptunium ble oppdaget av Edwin Mattison McMillan og Philip H. Abelson i 1940 ved Berkeley-universitetet i California, USA. De bombarderte uran-isotopen 238U med langsomme nøytroner med isotopen 239Np som resultat:

\mathrm{^{238}_{\ 92}U \ + \ ^{1}_{0}n \ \longrightarrow \ ^{239}_{\ 92}U \ \xrightarrow[23 \ min]{\beta^-} \ ^{239}_{\ 93}Np \ \xrightarrow[2,355 \ d]{\beta^-} \ ^{239}_{\ 94}Pu}

Denne isotopen har en halveringstid på 2,3565 døgn, og var det første kunstig framstilte transurane grunnstoff. McMillan fikk i 1951 Nobelprisen i kjemi for sitt arbeide med transurane grunnstoff.

Grunnstoffet er oppkalt etter planeten Neptun.

Neptuniumatomets elektronskall

Egenskaper[rediger | rediger kilde]

Neptunium er et tungt, bøybart, radioaktivt metall som i sin metalliske form har et sølvlignende utseende. Det er reaktivt, og har mange likhetstrekk med uran når det gjelder fysiske og kjemiske egenskaper.

Neptunium opptrer i minst 3 forskjellige allotropiske former:

  • Alfa-neptunium, under 280 °C, ortorombisk krystallstruktur og tetthet 20 250 kg/
  • Beta-neptunium, over 280 °C, tetragonal krystallstruktur og tetthet 19 360 kg/m³
  • Gamma-neptunium, over 577 °C, kubisk krystallstruktur og tetthet 18 000 kg/m³

Isotoper[rediger | rediger kilde]

Neptunium har ingen stabile isotoper. Isotopene 237Np og 239Np kan finnes i ekstremt små mengder i uranmalm, men er resultat av radioaktiv nedbrytning av tyngre stoffer, og er dermed ikke definert som naturlig forekomst. 20 isotoper er kjent, og de mest stabile av disse er 237Np med halveringstid 2,1455 × 106 år, 236Np med halveringstid 1,541 × 105 år, 235Np med halveringstid 396,1 døgn, 234Np med halveringstid 4,4 døgn, 239Np med halveringstid 2,3565 døgn, og 238Np med halveringstid 2,117 døgn. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 1 døgn, og de fleste kortere enn 1 time.[1]

CAS-nummer: 7439-99-8

Forekomst[rediger | rediger kilde]

Neptunium forekommer ikke naturlig, men er resultatet av radioaktiv nedbrytning av tyngre atomkjerner. Det finnes også i restavfall fra plutonium-produksjon, og dette er hovedkilden i utvinning av neptunium. Det fremstilles årlig 0,5 til 1 tonn av isotopen 237Np.[2]

Anvendelse[rediger | rediger kilde]

Neptunium brukes hovedsakelig i forskningssammenheng, men er også rå-materiale i produksjon av 238Pu (plutonium).

Kjernefysiske våpen[rediger | rediger kilde]

Isotopen 237Np er spaltbar (fissil), og kan teoretisk brukes i atomvåpen. I september 2002 fant forskere ved Los Alamos National Laboratory ut at denne isotopens kritiske masse var omkring 60 kg, noe som er lavere enn tidligere antatt.[3] I 1999 vedtok styret i det internasjonale atomenergibyrået (IAEA) at neptunium skulle omfattes av ikke-spredningsavtalen.[4]

Referanser[rediger | rediger kilde]