נפטוניום

יסוד כימי בעל המספר האטומי 93
המונח "Np" מפנה לכאן. אם הכוונה למשמעות אחרת, ראו NP.

נֶפְּטוּנְיוּם (Neptunium) הוא יסוד כימי רדיואקטיבי מתכתי מסדרת האקטינידים. סמלו הכימי Np, ומספרו האטומי 93. היסוד הטרנס-אורני הראשון.

נפטוניום
פלוטוניום - נפטוניום - אורניום
Pm
Np
Ubp
   
 
93
Np
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
     
                                         
נתונים בסיסיים
מספר אטומי 93
סמל כימי Np
סדרה כימית אקטינידים
מראה
מתכתי כסוף-לבן
תכונות אטומיות
משקל אטומי 237 u
רדיוס ואן דר ואלס 150 pm
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה 2,8,18,32,22,9,2
תכונות פיזיקליות
צפיפות 20,250 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר מוצק
נקודת רתיחה 4,273K (4,000°C)
נקודת התכה 910K (637°C)
שונות
אלקטרושליליות 1.36
מוליכות חשמלית 0.822 106/m·Ω
מוליכות חום 6.3 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה 604.5 kJ/mol
היסטוריה
מגלה אדווין מקמילן עריכת הנתון בוויקינתונים
תאריך גילוי 1940 עריכת הנתון בוויקינתונים
נקרא על שם נפטון עריכת הנתון בוויקינתונים
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית

היסטוריה

עריכה

הנפטוניום זוהה על ידי אדווין מקמילן ופיליפ אייבלסון מאוניברסיטת ברקלי, קליפורניה, בשנת 1940, והיה לראשון היסודות הטרנס-אורניים. היסוד קרוי על שם כוכב הלכת נפטון, שמסלולו בין אורנוס לפלוטו במערכת השמש, וכך הנפטוניום נמצא בין אורניום לפלוטוניום בטבלה המחזורית.

בספטמבר 2002, חוקרים במעבדה הלאומית לוס אלמוס הצליחו ליצור בפעם הראשונה מסה קריטית של נפטוניום כאשר ערבבו אותו עם אורניום מועשר.

מאפיינים

עריכה

הנפטוניום הוא מתכת כסופה-לבנה. הוא מופיע בשלוש צורות פולימורפיות: אלפא-נפטוניום (מבנה של מעוינים עד לטמפ' של 280 מעלות צלזיוס), בטא-נפטוניום (מבנה של טטרהדרונים עד לטמפ' של 576 מעלות צלזיוס), גמא-נפטוניום (מבנה קובייתי עד לטמפרטורת ההתכה 637 מעלות צלזיוס). הנפטוניום פעיל כימית ומסוגל להתרכב עם הלוגנים ועם חמצן.

הנפטוניום נמצא בטבע בכמויות זעירות מאוד בעפרות של אורניום, שם הוא נוצר בשל השפעה של קרינה קוסמית וכתוצאה מבליעה של נייטרונים שנפלטים כתוצאה מביקוע גרעיני ספונטני של האורניום על ידי האטומים שלו עצמו. עם זאת, רוב הנפטוניום מיוצר כיום במעבדות או כשלב ביניים בייצור פלוטוניום, בתהליך של הפצצת אורניום בנייטרונים:  

 

שימושים

עריכה
  • כאשר מפציצים 237Np בנייטרונים, ניתן להפיק 238Pu.
  • הנפטוניום בקיע ויכול לשמש כדלק/נשק גרעיני.

איזוטופים

עריכה

תוצרי הדעיכה של איזוטופי נפטוניום שונים הם אורניום, פרוטקטיניום ופלוטוניום. כיום ידועים כ-21 איזוטופים של היסוד ומתוכם 3 עיקריים:

  • 235 - בעל זמן מחצית חיים של 396.1 ימים.
  • 236 - בעל זמן מחצית חיים של 154,000 שנים.
  • 237 - בעל זמן מחצית חיים של 2,144,000 שנים.

זמן מחצית החיים של שאר האיזוטופים של הנפטוניום קצר ולרוב אינו עולה על 4.5 ימים, וברובם אינו עולה על 50 דקות.

קישורים חיצוניים

עריכה