Нептунијум — разлика између измена

Уреди везе
С Википедије, слободне енциклопедије
Интерактиван преглед историје
← Старија изменаНовија измена →
Садржај обрисан Садржај додат
ВизуелноВикитекст
Autobot (разговор | доприноси)
1.572.075 измена
м Разне исправке
.
Ред 1: Ред 1:
{{short description|хемијски елемент са атомским бројем 93}}
{{Хемијски елемент
{{Infobox element
| група_низ = [[уранијум|U]] - '''Np''' - [[плутонијум|Pu]]
|number=93
| периода_низ = [[прометијум|Pm]]<br />'''Np'''<br /> {{nbsp}}
|symbol=Np
| периодни_систем = Np-TableImage.png
| име = Нептунијум
|name=Нептунијум
|abundance=
| симбол = Np
|abundance in earth's crust=
| атомски_број = 93
|abundance in oceans=
| скуп = [[актиноиди]]
|abundance in solar system=
| група = {{nbsp}}
|left=[[уранијум]]
| периода = [[7. периода хемијских елемената|7]]
|right=[[плутонијум]]
| густина = 20.250 [[килограм по кубном метру|kg/m<sup>3</sup>]]
|above=[[promethium|-{Pm}-]]
| тврдоћа = bd
|below=(-{Uqs}-)
| боја = сребрнобела
|period=7
| слика = Neptunium2.jpg
|block=f
| опис_слике =
|image name=Np_sphere.jpg
| атомска_маса = 237 [[јединица атомске масе|u]]
|appearance=сребрнасто металичан
| атомски_радијус = 175 [[пикометар|pm]]
|electrons per shell=2, 8, 18, 32, 22, 9, 2
| ковалентни_радијус = без података
|phase=
| ван_дер_Валсов_радијус = без података
|density gpcm3nrt=алфа: 20.45
| електронска_конфигурација = <nowiki>[</nowiki>[[радон|Rn]]<nowiki>]</nowiki>5f<sup>4</sup>6d<sup>1</sup>7s<sup>2</sup>
|density gpcm3nrt ref=<ref name="criticality">{{cite web|url=http://typhoon.jaea.go.jp/icnc2003/Proceeding/paper/2.14_107.pdf|title=Criticality of a <sup>237</sup>Np Sphere
| енергетски_нивои = 2, 8, 18, 32, 22, 9, 2
|first1=Rene G.|last1=Sanchez
| оксидациони_број = 6, '''5''', 4, 3
|first2=David J.|last2=Loaiza
| особине_оксида = амфотерни
|first3=Robert H.|last3=Kimpland
| кристална_структура = орторомбична
|first4=David K.|last4=Hayes
| агрегатно_стање = чврсто
|first5=Charlene C.|last5=Cappiello
| температура_топљења = 910 [[Келвин|K]] (637 [[степен целзијуса|&deg;C]])
|first6=William L.|last6=Myers
| температура_кључања = 4.273 -{K}- (4.000 &deg;C)
|first7=Peter J.|last7=Jaegers
| молска_запремина = 11,59&times;10<sup>-3</sup> -{m}-³ /[[мол (јединица)|mol]]
|first8=Steven D.|last8=Clement
| топлота_испаравања = 336,6 [[килоџул по молу|kJ/mol]]
|first9=Kenneth B.|last9=Butterfield
| топлота_топљења = 5,19 -{kJ/mol}-
|publisher=Japanese Atomic Energy Agency
| притисак_засићене_паре = без података
|access-date=2014-08-06
| брзина_звука = без података
}}</ref>
| електронегативност = 1,36 ([[Полингова скала|Паулинг]])<br />1,22 ([[Алредова скала|Алред]])
|density gpcm3nrt 2=прихваћена стандардна вредност: 19.38
| специфична_топлота = без података
|melting point K=912±3
| специфична_проводљивост = 0,822&times;10<sup>6</sup> [[Сименс (јединица)|S]]/m
|melting point C=639±3
| топлотна_проводљивост = 46,3 [[ват кроз метар-келвин|W/(m*K)]]
|melting point F=1182±5
| I_енергија_јонизације = 604,5 -{kJ/mol}-
|boiling point K=4447
| изотопи1 = <!--
|boiling point C=4174
{| {{table}}
|boiling point F=7545
! [[изотоп]]
|boiling point comment=''(екстраполирано)''
! заст.
|heat fusion=5,19
! [[време полураспада|в. п. р.]]
|heat vaporization=336
! [[начин распада|н. р.]]
|heat capacity=29,46
! [[енергија распада|e.r.]] [[Електронволт|MeV]]
|vapor pressure 1=2194
! [[производ распада|п. р.]]
|vapor pressure 10=2437
|-
|vapor pressure 100=
| rowspan="2" | <sup>235</sup>Np
|vapor pressure 1 k=
| rowspan="2" | [[вештачки радиоактивни изотопи|(веш.)]]
|vapor pressure 10 k=
| rowspan="2" | 396,1 [[дан]]а
|vapor pressure 100 k=
| [[заробљавање електрона|з. е.]]
|vapor pressure comment=
| 0,124
|crystal structure=orthorhombic
| <sup>235</sup>[[уранијум|U]]
|electronegativity=1,36
|-
|number of ionization energies=1
| [[алфа-распад|&alpha;]]
|ionization energy 1=604,5
| 5,192
|atomic radius=155
| <sup>231</sup>[[протактинијум|Pa]]
|covalent radius=190±1
|-
|magnetic ordering=[[paramagnetic|парамагнетичан]]
| rowspan="3" | <sup>236</sup>Np
|magnetic ordering ref=<ref>[http://www-d0.fnal.gov/hardware/cal/lvps_info/engineering/elementmagn.pdf Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds], in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.</ref>
| rowspan="3" | [[вештачки радиоактивни изотопи|(веш.)]]
|electrical resistivity unit prefix=µ
| rowspan="3" | 1,54&times;10<sup>5</sup> [[дан]]а
|electrical resistivity=1,220
| [[заробљавање електрона|з. е.]]
|electrical resistivity comment=(at&nbsp;22&nbsp;°-{C}-)
| 0,940
|thermal conductivity=6,3
| <sup>236</sup>[[уранијум|U]]
|CAS number=7439-99-8
|-
|magnetic susceptibility=
| [[распад беа минус|&beta;]]<sup>-</sup>
|magnetic susceptibility ref=
| 0,940
|isotopes=
| <sup>236</sup>[[плутонијум|Pu]]
{{infobox element/isotopes decay2 | mn=235 | sym=Np
|-
|na=[[synthetic radioisotope|-{syn}-]] | hl=396,1&nbsp;-{d}-
| [[алфа-распад|&alpha;]]
|dm1=[[alpha emission|α]] | de1=5,192 | link1=protactinium-231 | pn1=231 | ps1=-{Pa}-
| 5,020
|dm2=[[electron capture|ε]] | de2=0,124 | link2=uranium-235 | pn2=235 | ps2=-{U}-}}
| <sup>232</sup>[[протактинијум|Pa]]
{{infobox element/isotopes decay3 | mn=236 | sym=-{Np}-
|-
| <sup>237</sup>Np
|na=-{syn}- | hl=1,54&times;10<sup>5</sup>&nbsp;y
|dm1=ε | de1=0,940 | link1=uranium-236 | pn1=236 | ps1=-{U}-
| [[вештачки радиоактивни изотопи|(веш.)]]
|dm2=[[beta emission|β<sup>−</sup>]] | de2=0,940 | link2=plutonium-236 | pn2=236 | ps2=-{Pu}-
| 2,144&times;10<sup>6</sup> [[година]]
|dm3=α | de3=5,020 | link3=protactinium-232 | pn3=232 | ps3=-{Pa}-}}
| [[алфа-распад|&alpha;]]
{{infobox element/isotopes decay | mn=237 | sym=-{Np}-
| 4,959
|na=[[trace radioisotope|трагови]] | hl=2,144&times;10<sup>6</sup>&nbsp;y
| <sup>233</sup>[[протактинијум|Pa]]
|dm=α | de=4,959 | link1=protactinium-233 | pn=233 | ps=-{Pa}-}}
|}-->
{{infobox element/isotopes decay | mn=239 | sym=-{Np}-
|na=трагови | hl=2,356&nbsp;-{d}-
|dm=β<sup>−</sup> | de=0,218 | link1=plutonium-239 | pn=239 | ps=-{Pu}-}}
|isotopes comment=
|naming=по планети [[Нептун]], која је названа по римском богу мора [[Neptune (mythology)|Нептуну]]
|discovered by=[[Едвин Матисон Макмилан]] и [[Philip H. Abelson|Филип Х. Абелсон]]
|discovery date=1940
|QID=Q1105
}}
}}
'''Нептунијум''' ('''-{Np}-''', {{јез-лат|neptunium}}) је [[хемијски елемент]] из групе [[актиноиди|актиноида]].<ref name="ParkesNeorganskaHemija">{{ParkesNeorganskaHemija}}</ref> Име је добио по планети [[Нептун]].<ref name="Housecroft3rd">{{Housecroft3rd}}</ref>


Нептун је радиоактиван елемент сребрне боје, није застуљен у природи. Реагује са [[кисеоник]]ом, воденом паром и киселинама. Са базама не реагује.
'''Нептунијум''' ('''-{Np}-''', {{јез-лат|neptunium}}) је [[хемијски елемент]] из групе [[актиноиди|актиноида]] са [[атомски број|атомским бројем]] 93.<ref name="ParkesNeorganskaHemija">{{ParkesNeorganskaHemija}}</ref> Име је добио по планети [[Нептун]].<ref name="Housecroft3rd">{{Housecroft3rd}}</ref> Нептун је радиоактиван елемент сребрне боје, није застуљен у природи. Реагује са [[кисеоник]]ом, воденом паром и киселинама. Са базама не реагује. Нептунијум је откривен [[1940]]. године у [[Сједињене Америчке Државе|САД]], али је то откриће објављено тек 6 година касније.


У периодном систему елемената налази се у групи [[актиноиди |актиноида]] (-{f}--блок [[Елементи 7. периоде|7. периоде]]). Нептунијум је први међу такозваним ''трануранијским'' елементима, који се, осим трагова нептунијума и плутонијума, на Земљи више не налазе у природи. Нептунијум је отровни и [[радиоактивност|радиоактивни]] тешки метал. Име је добио по планети [[Нептун]], јер та планета у Сунчевом систему ''следи'' након [[Уран]]а. Аналогно планетама, нептунијум такође слиједи уранијум у [[периодни систем елемената|периодном систему]], а након њега следи [[плутонијум]], најтежи елемент који се може наћи у природи, са атомским бројем 94.
Нептунијум је откривен [[1940]]. године у [[Сједињене Америчке Државе|САД]], али је то откриће објављено тек 6 година касније.

== Истрорија ==
[[Datoteka:Periodensystem Mendelejews.jpg|thumb|лево|200px|Мендељејев периодични систем из 1871. са празником за нептунијум у доњој ивици, након уранијума (''-{U}- = 240'')]]
{{рут}}
U maju 1934. nemačka fizičarka i [[hemičar]]ka [[Ida Noddack-Tacke]] objavila je zapažanja o tadašnjim prazninama u periodnom sistemu elemenata te je na kraju svog rada postavila teoriju o mogućnosti postojanja transuranskih elemenata.<ref name="Noddack"/> Nekoliko sedmica kasnije [[Enrico Fermi]] objavio je tri svoj rada na istu temu.<ref name="fermineutr"/><ref name="fermie"/><ref name="fermipos"/> Noddack se u septembru 1934. u nizu diskusija razišla sa Fermijem po pitanju navodnog otkrića elementa 93. U svojim izlaganjima, ona je između ostalog predvidjela njegovo otkriće pomoću cijepanja atomskih jezgara indukovanih [[neutron]]ima. ''Bilo bi zamislivo da bi se bombardovanjem teških jezgara neutronima, ona raspala u nekoliko <b>većih</b> (naglašeno) "komada", koji bi možda bili izotopi već poznatih elemenata ali ne i susjedi (u PSE) ozračenih elemenata'', izjavila je Noddack.<ref name="ida2"/>

Radioaktivni element нептунијум prvi put su sintetizirali 1940. naučnici [[Edwin Mattison McMillan|Edwin M. McMillan]] i [[Philip Hauge Abelson|Philip H. Abelson]] bombardiranjem jezgara uranija neutronima.<ref name="EL93"/><ref name="garrettab"/><ref name="angewa"/>
:<math>\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}</math>
:<small>Navedena vremena odnose se na vremena poluraspada.</small>

[[Arthur Wahl|Arthur C. Wahl]] i [[Glen T. Sиborg]] otkrili su 1942. izotop нептунијумa <sup>237</sup>Np. On je nastao iz izotopa uranija <sup>237</sup>U, koji emitira β-zrake sa vremenom poluraspada od sedam dana, ili (n, 2n) procesom iz izotopa <sup>238</sup>U. Izotop <sup>237</sup>Np emitira alfa-zrake a ima [[vreme poluraspada]] od oko 2.144.000 godina.<ref name="kwirc"/>
:<math>\mathrm{^{238}_{\ 92}U\ \xrightarrow[]{(n,\ 2n)} \ ^{237}_{\ 92}U\ \xrightarrow[7 \ d]{\beta^-} \ ^{237}_{\ 93}Np\ \xrightarrow[2,144\ x\ 10^6\ a]{\alpha} \ ^{233}_{\ 91}Pa}</math>

Godine 1950. iz izotopa uranija <sup>233</sup>U, <sup>235</sup>U i <sup>238</sup>U putem bombardiranja [[deuterijум|deuteronima]] dobijeni su izotopi нептунијумa <sup>231</sup>Np, <sup>232</sup>Np i <sup>233</sup>Np.<ref name="Magnusson"/> Godine 1958. iz visokoobogaćenog uranija <sup>235</sup>U, također bombardiranjem deuteronima, dobijeni su izotopi <sup>234</sup>Np, <sup>235</sup>Np i <sup>236</sup>Np.<ref name="Gindler"/> Jednosatna aktivnost нептунијумa, koja je ranije pripisivana izotopu <sup>241</sup>Np, zapravo "pripada" izotopu <sup>240</sup>Np.<ref name="Lessler"/>

== Особине ==
=== Физичке ===
Метални нептунијум има сребренаст изглед, хемијски је веома реактиван и постоји у најмање три [[Алотропске модификације|различите модификације]]:<ref name="harry"/>
:{| class="wikitable"
|+Modifikacije pri atmosferskom pritisku
|--
! Oznaka faze
! stabilni temperaturni<br>raspon
! gustoća (pri temperaturi)
! kristalni sistem
|-----
| α-Np
|
| 20,25 g/cm<sup>3</sup> (20 °C)
| ortorompski
|-----
| β-Np
| iznad 280 °C
| 19,36 g/cm<sup>3</sup> (313 °C)
| tetragonalni
|-----
| γ-Np
| iznad 577 °C
| 18,0 g/cm<sup>3</sup> (600 °C)
| kubični
|}

Smatra se da je нептунијум jedan od najgušćih hemijskih elemenata. Pored [[renijум]]a, [[osmijум]]a, [[iridijум]]a i [[platina|platine]], on je jedan od malobrojnih elemenata sa gustoćom iznad 20 g/cm<sup>3</sup>.

=== Хемијске ===
Нептунијум gradi cijeli niz spojeva u kojima se može nalaziti u [[oksidaciонo stanje|oksidaciоним stanjima]] od +3 do +7. Tako нептунијум zajedno s [[plutonijум]]оm posjeduje najviše moguće oksidacijsko stanje među svim aktinoidima. U vodenim rastvorima [[ion]]i нептунијумa imaju vrlo karakterističnu boju. Tako naprimjer ion Np<sup>3+</sup> je ljubičast, dok je Np<sup>4+</sup> žuto-zelen, a Np<sup>V</sup>O<sub>2</sub><sup>+</sup> zelen. Osim njih, ion Np<sup>VI</sup>O<sub>2</sub><sup>2+</sup> je ružičasto-crven dok je Np<sup>VII</sup>O<sub>2</sub><sup>3+</sup> tamno zelen.<ref name="Holleman"/>

=== Изотипи ===
Ukupno je poznato 20 [[izotop]]a нептунијумa te pet [[nuklearni izomer|nuklearnih izomera]]. Najduže "živući" izotopi su <sup>237</sup>Np sa vremenom poluraspada od 2,144 miliona godina, <sup>236</sup>Np sa 154 hiljade godina i <sup>235</sup>Np sa 396,1 dana. Ostali izotopi i nuklearni izomeri imaju vremena poluraspada između 45 nanosekundi (<sup>237''m''1</sup>Np) i 4,4 dana (<sup>234</sup>Np).

* '''<sup>235</sup>Np''' se raspada sa [[vreme poluraspada|vremenom poluraspada]] od 396,1 dana, tako što se 99,9974% raspadne putem [[elektronski zahvat|elektronskog zahvata]] na [[uranijум]] <sup>235</sup>U a 0,0026% putem alfa-raspada na [[protaktinijум]] <sup>231</sup>Pa, koji se nalazi jedan korak iza <sup>235</sup>U u takozvanoj uranij-aktinij seriji.
* '''<sup>236</sup>Np''' se raspada sa vremenom poluraspada od 154.000 godina, tako što se 87,3% raspadne putem elektronskog zahvata na uranij <sup>236</sup>U, 12,5% se raspada putem beta-raspada na [[plutonijум]] <sup>236</sup>Pu a 0,16% putem alfa-raspada na protaktinij <sup>232</sup>Pa. Uranij <sup>236</sup>U nalazi se u torijevoj seriji (lancu) raspada te se sa vremenom poluraspada od 23,42 miliona godina raspada do svog "zvaničnog" početnog nuklida <sup>232</sup>Th. Izotop <sup>236</sup>Pu se raspada uz vrijeme poluraspada od 2,858 godine<ref name="nubase"/> putem alfa-raspada na "međuproizvod" <sup>232</sup>U, koji se uz vrijeme poluraspada od 68,9 godina opet raspada do <sup>228</sup>Th, izotop na glavnoj grani raspadnog lanca.
* '''<sup>237</sup>Np''' raspada se sa vremenom poluraspada od 2,144 miliona godina putem alfa-raspada na protaktinij <sup>233</sup>Pa. <sup>237</sup>Np je tako i glavno polazište нептунијумeve serije, lanca raspada koji završava stabilnim izotopom [[talijум]]a <sup>205</sup>Tl.


== Референце ==
== Референце ==
{{reflist}}
{{reflist|refs=
<ref name="angewa">{{Cite journal|year=1947|title=Rundschau|journal=Angewandte Chemie|volume=59|pages=61–63|doi=10.1002/ange.19470590206}}</ref>
<ref name="nubase">{{Cite journal|author=G. Audi |author2= O. Bersillon |author3= J. Blachot |author4= A. H. Wapstra|url=http://amdc.in2p3.fr/nubase/Nubase2003.pdf|title=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties|journal=Nuclear Physics A|volume=729|year=2003|pages=3–128|format=pdf|date=|access-date=5. 1. 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20110720233206/http://amdc.in2p3.fr/nubase/Nubase2003.pdf|archive-date=20. 7. 2011|url-status=dead}}</ref>
<ref name="Lessler">{{Cite journal|author=Richard M. Lessler |author2= Maynard C. Michel|title=Isotopes Np<sup>240</sup> and Np<sup>241</sup>|journal=Physical Review|year=1960|volume=118|number=1|pages=263–264|doi=10.1103/PhysRev.118.263}}</ref>
<ref name="Gindler">{{Cite journal|author=J. E. Gindler |author2= J. R. Huizenga |author3= D. W. Engelkemeir|title=Neptunium Isotopes: 234, 235, 236|journal=Physical Review|year=1958|volume=109|number=4|pages=1263–1267|doi=10.1103/PhysRev.109.1263}}</ref>
<ref name="Magnusson">{{Cite journal|author=L. B. Magnusson |author2= S. G. Thompson |author3= G. T. Seaborg|title=New Isotopes of Neptunium|journal=Physical Review|year=1950|volume=78|number=4|pages=363–372|doi=10.1103/PhysRev.78.363}}</ref>
<ref name="kwirc">{{Cite journal|author=K. Wirtz|url=http://www.znaturforsch.com/aa/v01/10543.pdf|title=Die neuen Elemente Neptunium, Plutonium, Americium und Curium|journal=Zeitschrift für Naturforschung|volume=1|year=1946|pages=543–544}}</ref>
<ref name="garrettab">{{Cite journal|author=A. B. Garrett|title=The Chemistry of Elements 93, 94, 95 and 96 (Neptunium, Plutonium, Americium and Curium)|journal=The Ohio Journal of Science|year=1947|volume=XLVII|number=3|pages=103–106|url=https://kb.osu.edu/dspace/bitstream/1811/5752/1/V47N03_103.pdf|format=pdf}}</ref>
<ref name="EL93">{{Cite journal|author=E. McMillan |author2= P. H. Abelson|title=Radioactive Element 93|journal=Physical Review|year=1940|volume=57|pages=1185–1186|doi=10.1103/PhysRev.57.1185.2}}</ref>
<ref name="fermineutr">{{Cite journal|author=E. Fermi|title=Radioactivity Induced by Neutron Bombardment|journal=Nature|year=1934|volume=133|pages=757–757|doi=10.1038/133757a0}}</ref>
<ref name="fermipos">{{Cite journal|author=E. Fermi|title=Possible Production of Elements of Atomic Number Higher than 92|journal=Nature|year=1934|volume=133|pages=898–899|doi=10.1038/133898a0}}</ref>
<ref name="fermie">{{Cite journal|author=E. Fermi|title=Element No. 93|journal=Nature|year=1934|volume=133|pages=863–864|doi=10.1038/133863e0}}</ref>
<ref name="ida2">{{Cite journal|author=Ida Noddack|title=Über das Element 93|journal=Angewandte Chemie|year=1934|volume=47|number=37|pages=653–655|doi=10.1002/ange.19340473707}}</ref>
<ref name="Noddack">{{Cite journal|author=Ida Noddack|title=Das Periodische System der Elemente und seine Lücken|journal=Angewandte Chemie|year=1934|volume=47|number=20|pages=301–305|doi=10.1002/ange.19340472002}}</ref>
<ref name="Holleman">{{Cite book|author=Arnold F. Holleman |author2= Nils Wiberg|title=Lehrbuch der Anorganischen Chemie|url=https://archive.org/details/lehrbuchderanorg00wibe|edition=102|publisher=de Gruyter|location=Berlin|year=2007|isbn=978-3-11-017770-1|page=[https://archive.org/details/lehrbuchderanorg00wibe/page/n2188 2149]}}</ref>
<ref name="harry">{{Cite book|author=Harry H. Binder|title=Lexikon der chemischen Elemente|publisher=S. Hirzel Verlag|location=Stuttgart|year=1999|isbn=3-7776-0736-3|pages=413–419}}</ref>
}}

== Литература ==
{{refbegin|}}
* {{cite book |last=Atwood |first=David A. |title=Radionuclides in the Environment |date=2013 |publisher=John Wiley and Sons| url=https://books.google.com/books?id=R5ATOuAFRlYC|isbn=9781118632697 }}
* {{cite book |last=Emsley |first=John |title=Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements |date=2011 |publisher=Oxford University Press, USA |location=New York |isbn=978-0-199-60563-7}}
* {{cite book |last=Hoffman |first=Klaus |title=Otto Hahn: Achievement and Responsibility |date=2001 |publisher=Springer |isbn=978-0-387-95057-0 |bibcode=2002ohar.book.....H |url-access=registration |url=https://archive.org/details/ottohahnachievem0000hoff }}
* {{cite book |last=Lemire |first=Robert J.|title=Chemical Thermodynamics of Neptunium and Plutonium |date=2001| publisher=Elsevier| location=Amsterdam |isbn=978-0-444-50379-4 |url=https://books.google.com/books?id=ApDIq9BatBMC}}
* {{cite book |last=Rhodes |first=Richard |title=The Making of the Atomic Bomb |edition=25th Anniversary |date=2012 |publisher=Simon & Schuster |location=New York |isbn=978-1-451-67761-4}}
* {{cite book |last1=Yoshida |first1 = Zenko|first2 = Stephen G.|last2 = Johnson|first3 = Takaumi|last3 = Kimura|first4 = John R.|last4=Krsul|ref=Yoshida et al.|contribution = Neptunium|title = The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|editor1-first = Lester R.|editor1-last = Morss|editor2-first = Norman M.|editor2-last = Edelstein|editor3-first = Jean|editor3-last = Fuger|edition = 3rd|date = 2006|volume = 3|publisher = Springer|location = Dordrecht, the Netherlands|pages = 699–812|url = http://radchem.nevada.edu/classes/rdch710/files/neptunium.pdf|doi = 10.1007/1-4020-3598-5_6|archive-url=https://web.archive.org/web/20180117190715/http://radchem.nevada.edu/classes/rdch710/files/neptunium.pdf|archive-date=January 17, 2018|isbn = 978-1-4020-3555-5}}
* ''Guide to the Elements – Revised Edition'', Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) {{ISBN|0-19-508083-1}}
* Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): ''The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements'', Springer-Verlag, Dordrecht 2006, {{ISBN|1-4020-3555-1}}.
* {{cite journal|author=Ida Noddack|author-link=Ida Noddack|date=1934|pages=653–655|title=Über das Element 93|volume=47|journal=Zeitschrift für Angewandte Chemie|url=http://www.chemteam.info/Chem-History/Noddack-1934.html|doi=10.1002/ange.19340473707|issue=37}}
* Eric Scerri, A Very Short Introduction to the Periodic Table, Oxford University Press, Oxford, 2011, {{ISBN|978-0-19-958249-5}}.
{{refend}}


== Спољашње везе ==
== Спољашње везе ==
{{Commonscat|Neptunium}}
{{Commonscat|Neptunium}}
* -{[http://www.periodicvideos.com/videos/093.htm Neptunium] at ''[[The Periodic Table of Videos]]'' (University of Nottingham)}-
* -{[http://www.eurekalert.org/features/doe/2001-08/danl-lbw060502.php Lab builds world's first neptunium sphere], [[U.S. Department of Energy]] Research News}-
* -{[http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search/r?dbs+hsdb:@term+@na+@rel+neptunium,+radioactive NLM Hazardous Substances Databank – Neptunium, Radioactive]}-
* -{[http://www.ead.anl.gov/pub/doc/neptunium.pdf Neptunium: Human Health Fact Sheet]}-
* -{[http://pubs.acs.org/cen/80th/neptunium.html C&EN: It's Elemental: The Periodic Table – Neptunium]}-


{{Периодни систем елемената 2}}
{{Периодни систем елемената 2}}

Верзија на датум 24. јануар 2021. у 11:41

Нептунијум
Општа својства
Име, симболнептунијум, Np
Изгледсребрнасто металичан
У периодном систему
Водоник Хелијум
Литијум Берилијум Бор Угљеник Азот Кисеоник Флуор Неон
Натријум Магнезијум Алуминијум Силицијум Фосфор Сумпор Хлор Аргон
Калијум Калцијум Скандијум Титанијум Ванадијум Хром Манган Гвожђе Кобалт Никл Бакар Цинк Галијум Германијум Арсен Селен Бром Криптон
Рубидијум Стронцијум Итријум Цирконијум Ниобијум Молибден Технецијум Рутенијум Родијум Паладијум Сребро Кадмијум Индијум Калај Антимон Телур Јод Ксенон
Цезијум Баријум Лантан Церијум Празеодијум Неодијум Прометијум Самаријум Европијум Гадолинијум Тербијум Диспрозијум Холмијум Ербијум Тулијум Итербијум Лутецијум Хафнијум Тантал Волфрам Ренијум Осмијум Иридијум Платина Злато Жива Талијум Олово Бизмут Полонијум Астат Радон
Францијум Радијум Актинијум Торијум Протактинијум Уранијум Нептунијум Плутонијум Америцијум Киријум Берклијум Калифорнијум Ајнштајнијум Фермијум Мендељевијум Нобелијум Лоренцијум Радерфордијум Дубнијум Сиборгијум Боријум Хасијум Мајтнеријум Дармштатијум Рендгенијум Коперницијум Нихонијум Флеровијум Московијум Ливерморијум Тенесин Оганесон
Pm
↑
Np
↓
(Uqs)
уранијум ← нептунијум → плутонијум ‍
Атомски број (Z)93
Група, периодагрупа Н/Д, периода 7
Блокf-блок
Рел. ат. маса (Ar)237,0481736(19)[1]
Масени број237 (најстабилнији изотоп)
Ел. конфигурација
по љускама
2, 8, 18, 32, 22, 9, 2
Физичка својства
Тачка топљења912±3 K ​(639±3 °‍C, ​1182±5 °F)
Тачка кључања4447 K ​(4174 °‍C, ​7545 °F) (екстраполирано)
Густина при с.т.алфа: 20.45 g/cm3[2]
прихваћена стандардна вредност: 19.38 g/cm3
Топлота фузије5,19 kJ/mol
Топлота испаравања336 kJ/mol
Мол. топл. капацитет29,46 J/(mol·K)
Напон паре
P (Pa) 100 101 102
на T (K) 2194 2437
P (Pa) 103 104 105
на T (K)
Атомска својства
Електронегативност1,36
Енергије јонизације1: 604,5 kJ/mol
Атомски радијус155 pm
Ковалентни радијус190±1 pm
Линије боје у спектралном распону
Спектралне линије
Остало
Кристална структура ​орторомбична
Орторомбична кристална структура за нептунијум
Топл. водљивост6,3 W/(m·K)
Електрична отпорност1,220 µΩ·m (at 22 °C)
Магнетни распоредпарамагнетичан[3]
CAS број7439-99-8
Историја
Именовањепо планети Нептун, која је названа по римском богу мора Нептуну
ОткрићеЕдвин Матисон Макмилан и Филип Х. Абелсон (1940)
Главни изотопи
изотоп расп. пж. (t1/2) ТР ПР
235Np syn 396,1 d α 231Pa
ε 235U
236Np syn 1,54×105 y ε 236U
β− 236Pu
α 232Pa
237Np трагови 2,144×106 y α 233Pa
239Np трагови 2,356 d β− 239Pu
референце • Википодаци

Нептунијум (Np, лат. neptunium) је хемијски елемент из групе актиноида са атомским бројем 93.[4] Име је добио по планети Нептун.[5] Нептун је радиоактиван елемент сребрне боје, није застуљен у природи. Реагује са кисеоником, воденом паром и киселинама. Са базама не реагује. Нептунијум је откривен 1940. године у САД, али је то откриће објављено тек 6 година касније.

У периодном систему елемената налази се у групи актиноида (f-блок 7. периоде). Нептунијум је први међу такозваним трануранијским елементима, који се, осим трагова нептунијума и плутонијума, на Земљи више не налазе у природи. Нептунијум је отровни и радиоактивни тешки метал. Име је добио по планети Нептун, јер та планета у Сунчевом систему следи након Урана. Аналогно планетама, нептунијум такође слиједи уранијум у периодном систему, а након њега следи плутонијум, најтежи елемент који се може наћи у природи, са атомским бројем 94.

Истрорија

Мендељејев периодични систем из 1871. са празником за нептунијум у доњој ивици, након уранијума (U = 240)

U maju 1934. nemačka fizičarka i hemičarka Ida Noddack-Tacke objavila je zapažanja o tadašnjim prazninama u periodnom sistemu elemenata te je na kraju svog rada postavila teoriju o mogućnosti postojanja transuranskih elemenata.[6] Nekoliko sedmica kasnije Enrico Fermi objavio je tri svoj rada na istu temu.[7][8][9] Noddack se u septembru 1934. u nizu diskusija razišla sa Fermijem po pitanju navodnog otkrića elementa 93. U svojim izlaganjima, ona je između ostalog predvidjela njegovo otkriće pomoću cijepanja atomskih jezgara indukovanih neutronima. Bilo bi zamislivo da bi se bombardovanjem teških jezgara neutronima, ona raspala u nekoliko većih (naglašeno) "komada", koji bi možda bili izotopi već poznatih elemenata ali ne i susjedi (u PSE) ozračenih elemenata, izjavila je Noddack.[10]

Radioaktivni element нептунијум prvi put su sintetizirali 1940. naučnici Edwin M. McMillan i Philip H. Abelson bombardiranjem jezgara uranija neutronima.[11][12][13]

Navedena vremena odnose se na vremena poluraspada.

Arthur C. Wahl i Glen T. Sиborg otkrili su 1942. izotop нептунијумa 237Np. On je nastao iz izotopa uranija 237U, koji emitira β-zrake sa vremenom poluraspada od sedam dana, ili (n, 2n) procesom iz izotopa 238U. Izotop 237Np emitira alfa-zrake a ima vreme poluraspada od oko 2.144.000 godina.[14]

Godine 1950. iz izotopa uranija 233U, 235U i 238U putem bombardiranja deuteronima dobijeni su izotopi нептунијумa 231Np, 232Np i 233Np.[15] Godine 1958. iz visokoobogaćenog uranija 235U, također bombardiranjem deuteronima, dobijeni su izotopi 234Np, 235Np i 236Np.[16] Jednosatna aktivnost нептунијумa, koja je ranije pripisivana izotopu 241Np, zapravo "pripada" izotopu 240Np.[17]

Особине

Физичке

Метални нептунијум има сребренаст изглед, хемијски је веома реактиван и постоји у најмање три различите модификације:[18]

Modifikacije pri atmosferskom pritisku
Oznaka faze stabilni temperaturni
raspon 		gustoća (pri temperaturi) kristalni sistem
α-Np 20,25 g/cm3 (20 °C) ortorompski
β-Np iznad 280 °C 19,36 g/cm3 (313 °C) tetragonalni
γ-Np iznad 577 °C 18,0 g/cm3 (600 °C) kubični

Smatra se da je нептунијум jedan od najgušćih hemijskih elemenata. Pored renijумa, osmijумa, iridijумa i platine, on je jedan od malobrojnih elemenata sa gustoćom iznad 20 g/cm3.

Хемијске

Нептунијум gradi cijeli niz spojeva u kojima se može nalaziti u oksidaciоним stanjima od +3 do +7. Tako нептунијум zajedno s plutonijумоm posjeduje najviše moguće oksidacijsko stanje među svim aktinoidima. U vodenim rastvorima ioni нептунијумa imaju vrlo karakterističnu boju. Tako naprimjer ion Np3+ je ljubičast, dok je Np4+ žuto-zelen, a NpVO2+ zelen. Osim njih, ion NpVIO22+ je ružičasto-crven dok je NpVIIO23+ tamno zelen.[19]

Изотипи

Ukupno je poznato 20 izotopa нептунијумa te pet nuklearnih izomera. Najduže "živući" izotopi su 237Np sa vremenom poluraspada od 2,144 miliona godina, 236Np sa 154 hiljade godina i 235Np sa 396,1 dana. Ostali izotopi i nuklearni izomeri imaju vremena poluraspada između 45 nanosekundi (237m1Np) i 4,4 dana (234Np).

  • 235Np se raspada sa vremenom poluraspada od 396,1 dana, tako što se 99,9974% raspadne putem elektronskog zahvata na uranijум 235U a 0,0026% putem alfa-raspada na protaktinijум 231Pa, koji se nalazi jedan korak iza 235U u takozvanoj uranij-aktinij seriji.
  • 236Np se raspada sa vremenom poluraspada od 154.000 godina, tako što se 87,3% raspadne putem elektronskog zahvata na uranij 236U, 12,5% se raspada putem beta-raspada na plutonijум 236Pu a 0,16% putem alfa-raspada na protaktinij 232Pa. Uranij 236U nalazi se u torijevoj seriji (lancu) raspada te se sa vremenom poluraspada od 23,42 miliona godina raspada do svog "zvaničnog" početnog nuklida 232Th. Izotop 236Pu se raspada uz vrijeme poluraspada od 2,858 godine[20] putem alfa-raspada na "međuproizvod" 232U, koji se uz vrijeme poluraspada od 68,9 godina opet raspada do 228Th, izotop na glavnoj grani raspadnog lanca.
  • 237Np raspada se sa vremenom poluraspada od 2,144 miliona godina putem alfa-raspada na protaktinij 233Pa. 237Np je tako i glavno polazište нептунијумeve serije, lanca raspada koji završava stabilnim izotopom talijумa 205Tl.

Референце

  1. ^ Meija, J.; et al. (2016). „Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265—291. doi:10.1515/pac-2015-0305. 
  2. ^ Sanchez, Rene G.; Loaiza, David J.; Kimpland, Robert H.; Hayes, David K.; Cappiello, Charlene C.; Myers, William L.; Jaegers, Peter J.; Clement, Steven D.; Butterfield, Kenneth B. „Criticality of a 237Np Sphere” (PDF). Japanese Atomic Energy Agency. Приступљено 2014-08-06. 
  3. ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
  4. ^ Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga. 
  5. ^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6. 
  6. ^ Ida Noddack (1934). „Das Periodische System der Elemente und seine Lücken”. Angewandte Chemie. 47 (20): 301—305. doi:10.1002/ange.19340472002. 
  7. ^ E. Fermi (1934). „Radioactivity Induced by Neutron Bombardment”. Nature. 133: 757—757. doi:10.1038/133757a0. 
  8. ^ E. Fermi (1934). „Element No. 93”. Nature. 133: 863—864. doi:10.1038/133863e0. 
  9. ^ E. Fermi (1934). „Possible Production of Elements of Atomic Number Higher than 92”. Nature. 133: 898—899. doi:10.1038/133898a0. 
  10. ^ Ida Noddack (1934). „Über das Element 93”. Angewandte Chemie. 47 (37): 653—655. doi:10.1002/ange.19340473707. 
  11. ^ E. McMillan; P. H. Abelson (1940). „Radioactive Element 93”. Physical Review. 57: 1185—1186. doi:10.1103/PhysRev.57.1185.2. 
  12. ^ A. B. Garrett (1947). „The Chemistry of Elements 93, 94, 95 and 96 (Neptunium, Plutonium, Americium and Curium)” (pdf). The Ohio Journal of Science. XLVII (3): 103—106. 
  13. ^ „Rundschau”. Angewandte Chemie. 59: 61—63. 1947. doi:10.1002/ange.19470590206. 
  14. ^ K. Wirtz (1946). „Die neuen Elemente Neptunium, Plutonium, Americium und Curium” (PDF). Zeitschrift für Naturforschung. 1: 543—544. 
  15. ^ L. B. Magnusson; S. G. Thompson; G. T. Seaborg (1950). „New Isotopes of Neptunium”. Physical Review. 78 (4): 363—372. doi:10.1103/PhysRev.78.363. 
  16. ^ J. E. Gindler; J. R. Huizenga; D. W. Engelkemeir (1958). „Neptunium Isotopes: 234, 235, 236”. Physical Review. 109 (4): 1263—1267. doi:10.1103/PhysRev.109.1263. 
  17. ^ Richard M. Lessler; Maynard C. Michel (1960). „Isotopes Np240 and Np241”. Physical Review. 118 (1): 263—264. doi:10.1103/PhysRev.118.263. 
  18. ^ Harry H. Binder (1999). Lexikon der chemischen Elemente. Stuttgart: S. Hirzel Verlag. стр. 413—419. ISBN 3-7776-0736-3. 
  19. ^ Arnold F. Holleman; Nils Wiberg (2007). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (102 изд.). Berlin: de Gruyter. стр. 2149. ISBN 978-3-11-017770-1. 
  20. ^ G. Audi; O. Bersillon; J. Blachot; A. H. Wapstra (2003). „The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties” (PDF). Nuclear Physics A. 729: 3—128. Архивирано из оригинала (pdf) 20. 7. 2011. г. Приступљено 5. 1. 2016. 

Литература

Спољашње везе

Нептунијум на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Нептунијум&oldid=23566252”