Нептуний
| Нептуний | |
|---|---|
| Атомный номер | 93 |
| Внешний вид простого вещества | серебристый металл |
| Свойства атома | |
|
Атомная масса (молярная масса) |
237,048 а. е. м. (г/моль) |
| Радиус атома | 130 пм |
|
Энергия ионизации (первый электрон) |
0,0 (0,00) кДж/моль (эВ) |
| Электронная конфигурация | [Rn] 5f4 6d1 7s2 |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | n/a пм |
| Радиус иона | (+4e) 95 (+3e) 110 пм |
|
Электроотрицательность (по Полингу) |
1,36 |
| Электродный потенциал |
Np←Np4+ −1,30 В Np←Np3+ −1,79 В Np←Np2+ −0,3 В |
| Степени окисления | 7, 6, 5, 4, 3 |
| Термодинамические свойства простого вещества | |
| Плотность | 20,25 г/см³ |
| Молярная теплоёмкость | 29,62[1] Дж/(K·моль) |
| Теплопроводность | (6,3) Вт/(м·K) |
| Температура плавления | 913 K |
| Теплота плавления | (9,6) кДж/моль |
| Температура кипения | 4175 K |
| Теплота испарения | 336 кДж/моль |
| Молярный объём | 21,1 см³/моль |
| Кристаллическая решётка простого вещества | |
| Структура решётки | орторомбическая |
| Параметры решётки | 4,720 Å |
| Отношение c/a | n/a |
| Температура Дебая | n/a K |
| Np | 93 |
| 237,048 | |
| 5f46d17s2 | |
| Нептуний | |
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 парами бария при 1600 К: NpF4 + 2Ba = Np + 2BaF2.
Свойства
Радиоактивные свойства некоторых изотопов нептуния:
| Массовое число | Период полураспада | Тип распада |
|---|---|---|
| 231 | 50 мин | α |
| 232 | 13 мин | электронный захват |
| 233 | 35 мин | 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 мин | β− |
| 241 | 16 мин | β− |
Элементарный нептуний — ковкий, сравнительно мягкий металл с серебристым блеском.
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.
Применение
Используется для получения плутония.
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 пути 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.
Периодическая система химических элементов Менделеева
Классификация хим. элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона/
| IA | IIA | IIIB | IVB | VB | VIB | VIIB | ---- | VIIIB | ---- | IB | IIB | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | VIIIA | |
| Период | ||||||||||||||||||
| 1 |
1 H Водород |
2 He Гелий |
||||||||||||||||
| 2 |
3 Li Литий |
4 Be Бериллий |
5 B Бор |
6 C Углерод |
7 N Азот |
8 O Кислород |
9 F Фтор |
10 Ne Неон |
||||||||||
| 3 |
11 Na Натрий |
12 Mg Магний |
13 Al Алюминий |
14 Si Кремний |
15 P Фосфор |
16 S Сера |
17 Cl Хлор |
18 Ar Аргон |
||||||||||
| 4 |
19 K Калий |
20 Ca Кальций |
21 Sc Скандий |
22 Ti Титан |
23 V Ванадий |
24 Cr Хром |
25 Mn Марганец |
26 Fe Железо |
27 Co Кобальт |
28 Ni Никель |
29 Cu Медь |
30 Zn Цинк |
31 Ga Галлий |
32 Ge Германий |
33 As Мышьяк |
34 Se Селен |
35 Br Бром |
36 Kr Криптон |
| 5 |
37 Rb Рубидий |
38 Sr Стронций |
39 Y Иттрий |
40 Zr Цирконий |
41 Nb Ниобий |
42 Mo Молибден |
(43) Tc Технеций |
44 Ru Рутений |
45 Rh Родий |
46 Pd Палладий |
47 Ag Серебро |
48 Cd Кадмий |
49 In Индий |
50 Sn Олово |
51 Sb Сурьма |
52 Te Теллур |
53 I Иод |
54 Xe Ксенон |
| 6 |
55 Cs Цезий |
56 Ba Барий |
* |
72 Hf Гафний |
73 Ta Тантал |
74 W Вольфрам |
75 Re Рений |
76 Os Осмий |
77 Ir Иридий |
78 Pt Платина |
79 Au Золото |
80 Hg Ртуть |
81 Tl Таллий |
82 Pb Свинец |
83 Bi Висмут |
(84) Po Полоний |
(85) At Астат |
86 Rn Радон |
| 7 |
87 Fr Франций |
88 Ra Радий |
** |
(104) Rf Резерфордий |
(105) Db Дубний |
(106) Sg Сиборгий |
(107) Bh Борий |
(108) Hs Хассий |
(109) Mt Мейтнерий |
(110) Ds Дармштадтий |
(111) Rg Рентгений |
(112) Cp Коперниций |
(113) Uut Унунтрий |
(114) Uuq Унунквадий |
(115) Uup Унунпентий |
(116) Uuh Унунгексий |
(117) Uus Унунсептий |
(118) Uuo Унуноктий |
| 8 |
(119) Uue Унуненний |
(120) Ubn Унбинилий |
||||||||||||||||
| Лантаноиды * |
57 La Лантан |
58 Ce Церий |
59 Pr Празеодим |
60 Nd Неодим |
(61) Pm Прометий |
62 Sm Самарий |
63 Eu Европий |
64 Gd Гадолиний |
65 Tb Тербий |
66 Dy Диспрозий |
67 Ho Гольмй |
68 Er Эрбий |
69 Tm Тулий |
70 Yb Иттербий |
71 Lu Лютеций |
|||
| Актиноиды ** |
89 Ac Актиний |
90 Th Торий |
91 Pa Протактиний |
92 U Уран |
(93) Np Нептуний |
(94) Pu Плутоний |
(95) Am Америций |
(96) Cm Кюрий |
(97) Bk Берклий |
(98) Cf Калифорний |
(99) Es Эйнштейний |
(100) Fm Фермий |
(101) Md Менделевий |
(102) No Нобелей |
(103) Lr Лоуренсий |
|||
| Щелочные металлы | Щёлочноземельные металлы | Лантаноиды | Актиноиды | Переходные металлы |
| Лёгкие металлы | Полуметаллы | Неметаллы | Галогены | Инертные газы |