Нептуний
[Rn] 5f⁴ 6d¹ 7s² · 2 · 8 · 18 · 32 · 22 · 9 · 2
Первый трансурановый элемент — первая клетка таблицы за ураном, которую человек заполнил сам. Нептуний назван в честь планеты, следующей за Ураном, ровно по той же логике, по которой элемент следует за ураном.
3D-модель
Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.
Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб
Атомные свойства
- Атомный номер
- 93
- Атомная масса
- 237 а.е.м. ≈
- Электронная конфигурация
- [Rn] 5f⁴ 6d¹ 7s²
- Электроны по оболочкам
- 2 · 8 · 18 · 32 · 22 · 9 · 2
- Блок
- f-блок
- Группа
- нет данных
- Период
- 7
- Электроотрицательность (Полинг)
- 1.36
- Электроотрицательность (Аллен)
- 1.22
- Атомный радиус
- 221 pm
- Ковалентный радиус
- 190 pm
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 221 pm
- 1-я энергия ионизации
- 604.5 kJ/mol
- Сродство к электрону
- 45.9 kJ/mol
- Характерные степени окисления
- +5
- Степени окисления
- +3, +4, +5, +6, +7
Физические свойства
- Состояние при 25 °C
- твёрдое
- Плотность
- 20.45 g/cm³
- Температура плавления
- 917 K · 643.9 °C
- Температура кипения
- 4 273 K · 3 999.9 °C ≈
- Скорость звука
- нет данных
Тепловые свойства
- Теплота плавления
- 5.19 kJ/mol
- Теплота испарения
- 336 kJ/mol ≈
- Удельная теплоёмкость
- 0.12 J/(g·K)
- Теплопроводность
- 6.3 W/(m·K)
Механические свойства
- Модуль Юнга
- нет данных
- Модуль сдвига
- нет данных
- Модуль объёмного сжатия
- нет данных
- Коэффициент Пуассона
- нет данных
- Твёрдость по Моосу
- нет данных
- Твёрдость по Бринеллю
- нет данных
Электрические и магнитные свойства
- Удельное сопротивление
- 1 220 nΩ·m
- Магнитный тип
- парамагнетик
- Точка Кюри
- нет данных
- Точка Нееля
- нет данных
- Температура сверхпроводимости
- нет данных
Кристаллическая структура
- Кристаллическая решётка
- ромбическая
- Параметры решётки
- a = 472.3 pm · b = 488.7 pm · c = 666.3 pm
Распространённость
- В земной коре
- 0 mg/kg
- В океане
- 0 mg/L
- Во Вселенной
- 0 mg/kg
- В теле человека
- 0 mg/kg
Изотопы
| Изотоп | Распространённость | Период полураспада | Тип распада |
|---|---|---|---|
| 236Np | — | 154 007.27 лет | ЭЗ |
| 237Np | — | 2.14 млн лет | α |
Нептуний-237 с периодом 2,14 млн лет — самый долгоживущий изотоп и один из главных долгоживущих компонентов ядерных отходов.
Открытие
- Год открытия
- 1940
- Кто открыл
- Эдвин Макмиллан и Филип Абельсон
- Где
- США, Беркли
- Происхождение названия
- в честь Нептуна — следующей планеты за Ураном, как элемент следует за ураном
История
Макмиллан и Абельсон синтезировали нептуний в 1940 году в Беркли, облучая уран нейтронами и обнаружив продукт с новым химическим поведением. Открытие показало, что таблица не заканчивается ураном, и открыло дорогу всей трансурановой химии.
Где встречается
Следовые количества в урановых рудах от захвата нейтронов. В природе практически отсутствует.
Как получают
Как побочный продукт работы ядерных реакторов: нептуний-237 накапливается в отработавшем топливе, порядка десятков килограммов в год во всём мире.
Роль в живой природе
Биологической роли нет.
Безопасность
Радиотоксичен. Критическая масса нептуния-237 составляет около 60 кг, поэтому он учитывается в режиме нераспространения.
Применение
- Мишень для наработки плутония-238 для космических источников питания
- Детекторы нейтронов высоких энергий
- Исследования в области трансмутации ядерных отходов
Любопытные факты
- Нептуний стал первым элементом, полученным человеком за пределами природного ряда, — за три года до плутония.
- Нептуний-237 возглавляет четвёртый радиоактивный ряд, который в природе полностью вымер: его самый долгоживущий член живёт слишком мало по сравнению с возрастом Земли.
- Нептуний назван по планете Нептун — так же, как уран по Урану и плутоний по Плутону.
- Открытие нептуния показало, что периодическая таблица может быть продолжена искусственно.