نپتون
نپتون ، یک عنصر ترکیبی جدول تناوبی است که نماد Np و عدد اتمی 93 دارد. این عنصر رادیواکتیو نقره‌ای
فلزی اولین عنصر ترانس اورانیک متعلق به گروه آکتنیدها است. نپتون 237 پایدارترین
ایزوتوپ آن محصول رآکتورهای هسته‌ای و پلوتون است و می‌تواند به‌عنوان جزئی از
تجهیزات آشکارساز نوترون استفاده شود.
تاریخچه
نپتون که ( به خاطر سیاره نپتون نامگذاری شده ) ، برای اولین بار توسط
"Edwin McMillan" و "Philip Abelson" در سال 1940 کشف شد. این کشف در آزمایشگاه
Berkeley Radiation در دانشگاه Berkeley کالیفرنیا جایی که گروه ، ایزوتوپ Np-239 (با نیمه عمر 2.4 روز) را بوسیله بمباران
اورانیوم به‌کمک شتاب دادن نوترونها به روش سیکلوترون تهیه کردند، به وقوع
پیوست.
نپتون اولین عنصرترانس اورانیم بود که به‌صورت ترکیبی تهیه شد و به‌عنوان
اولین ترانس اورانیم گروه آکتنیدها کشف شد.
پیدایش
مقادیر بسیار ناچیزی از این عنصر در طبیعت به‌عنوان محصول فروپاشی
به‌دلیل واکنشهایی در معادن اورانیوم بوجود می‌آید. نپتون با تقلیل NpF3 با باریم و یا بخار لیتیم در دمای 1200 درجه
سانتی‌گراد آماده می‌شود و بیشتر اوقات از رها شدن قدرت سوخت هسته‌ای به‌عنوان یک
فرآورده در تهیه پلوتون گرفته می‌شود.
خصوصیات قابل توجه
فلز نقره ای نپتون به خوبی واکنش‌دهنده است و به سه حالت ساختاری یافت
می‌شود.
* نپتون آلفا ، اورتورومبیک ، جرم حجمی 20.25 گرم بر متر مکعب
*
نپتون بتا ( بالای 280 درجه سانتی‌گراد ) ، چهار وجهی ، جرم حجمی 19.36 گرم بر
سانتی‌متر مکعب.
* نپتون گاما (بالای 577 درجه سانتی‌گراد) ، مکعبی ، جرم حجمی
18.00 گرم بر سانتی‌متر مکعب.
این عنصر به هنگام محلول بودن ، 4 حالت اکسیداسیون
یونی دارد:
* Np+3 ( ارغوانی کمرنگ ) ، نظیریون خاکی کمیاب
Pm+3 ، Np+4 ( زرد سبز )
* NpO+2 ( سبز آبی )
* NpO++2 ( صورتی کمرنگ )
که تنها گونه‌هایی را
اکسیداسیون می‌کند که در تضاد با خاکهای کمیاب که تنها یونهای (I) , (II) , (IV) را در حالتهای اکسیداسیون نشان می‌دهند، باشند. این
عنصر Tri و TetraHalideهایی مانند NpF, NpF3, NpC14 , NpBr3 و NpI3 را شکل داده ، ترکیبات دیگری را که در سیستم اکسیژن
– اورانیوم وجود دارد، اکسید می‌کند. (مانند Np3O8 و NpO2)
ایزوتوپها
19 رادیو ایزوتوپ نپتون با پایدارترین آنها Np-237 با نیمه عمر 2.14 میلیون سال ، Np-236 با نیمه عمر 154000 سال و Np-235 با نیمه عمر 396.1 روز مشخص می‌شوند. بقیه
ایزوتوپهای رادیو اکتیو آن ، دارای نیمه عمرهای کمتر از 4.5 روز هستند که اکثر آنها
نیمه عمرهای کمتر از 50 دقیقه دارند. همچنین این عنصر 4 حالت متا دارد و در حال
حاضر پایدارترین ایزوتوپ آن Np-236m با نیمه عمر 22.5 ساعت است.
ایزوتوپهای نپتون با
در نظر گرفتن وزن اتمی آنها از 225.0339amu) Np-225) تا Np-244 (244,06amu)مرتب شده‌اند. اولین روش فروپاشی قبل از پایدارترین
ایزوتوپ(Np-237) جذب الکترون (با مقدار خوب ارسال آلفا) و اولین
روش بعد از ارسال بتا است.
اولین محصولات فروپاشی قبل از Np-237 ایزوتوپهای عنصر 92 (اورانیوم) ، ( اگرچه ارسال
آلفا هم عامل تهیه عنصر 91 ، پروتاکتینیم ، است ) و اولین محصولات بعد از
ایزوتوپهای عنصر 93 (پلوتونیم) هستند.