Нептуний химический элемент

(Нептуний — Neptunium; от назв. планеты Нептун), химический элемент 3-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы третьей группы, IIIB) седьмого периода.

Np — искусственно полученный радиоактивный химический элемент.

Атомный номер 93, атомная масса 237,0482.

Относится к актиноидам.

Серебристо-белый металл. В соединениях проявляет степени окисления от +3 до + 7. Стабильных изотопов не имеет.

Содержание страницы

Что такое нептуний

Наиболее долгоживущий — изотоп 237Np (альфа-излучатель) с периодом полураспада 2,14 миллиона лет.

Для исследовательских целей используют бета-радиоактивный изотоп ²³⁹Np с периодом полураспада 2,3 дня.

Впервые выделили (1940) амер. ученые Э. М. Макмиллан и Ф.Х. Эйблсон.

Известны три модификации:

Альфа.
Бета.
Гамма.

Альфа-нептуний

Устойчив ниже т-ры 280° С, кристаллическая решетка — ромбическая с периодами а = 4,73 А,в = 4,90 А, с = 3,67 А; плотность 20,45 г/см³; коэфф. термического расширения 2,75 • 10^-5 град .

Бета-нептуний

Устойчив при т-ре 280—577° С, кристаллическая решетка—тетрагональная с периодами а= 4,90 А и с = 3,39 А; плотность (т-ра 313° С) 19,46 г/см³; коэфф. термического расширения (т-ра 600° С) 4,1 • 10^-5 град-1.

Гамма-нептуний

Устойчив выше т-ры 577° С, кристаллическая решетка — кубическая объемноцентрированная с периодом а = 3,53 А; плотность (т-ра 600° С) 18,0 г/см³.

Свойства

Нептуний довольно хрупкий и твердый металл; t_пл 637° С; t_кип 3900 С; удельное электрическое сопротивление (т-ра 8—4,2 К) 3,55 мком-см.

Не становится сверхпроводником даже при т-ре 0,41 К. Металлический парамагнитен. Легко образует сплавы с плутонием и ураном; заметно растворим в жидком кадмии.

Получены сплавы с алюминием, бериллием, марганцем, металлами семейства железа и платины.

Нептуний легко вступает в реакции с водородом, кислородом, азотом, серой и др. элементами, образуя, в зависимости от условий, соединения разного состава.

При комнатной т-ре реакции с кислородом и азотом протекают очень медленно.

В соляной кислоте растворяется полностью лишь при наличии фторосиликат-ионов.

Получение

Металлический нептуний получают восстановлением фторида NpF₄ кальцием при нагревании в инертной среде.

Получается как побочный продукт при выделении плутония из облученного ядерного горючего.

Изотоп ²³⁷Np образуется в ядерных реакторах, его используют для получения изотопа ²³⁸Рu, к-рый применяют в космических исследованиях и микроэнергетике.

Литература

Михайлов В. А. Аналитическая химия нептуния.