عنصر كيميائي · صفحة مرجعية
93Np

نبتونيوم

نبتونيوم عنصر كيميائي عدده الذري 93 ورمزه Np. يقع في الدورة 7، المجموعة — ضمن القطاع f. حالته المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب، وتوزيعه الإلكتروني [Rn] 5f4 6d1 7s2.

العدد الذري93
الكتلة الذرية القياسيةلا توجد كتلة ذرية قياسية
المجموعة—
الدورة7
القطاعf
التوزيع الإلكتروني[Rn] 5f4 6d1 7s2
البنية الإلكترونية

ما الذي يتحكم في كيميائه؟

تشارك مدارات 5f و6d و7s في كيمياء نبتونيوم. يمكن لعناصر الأكتينيدات الأولى أن تُظهر عدة حالات أكسدة، بينما تصبح الحالة +3 أكثر أهمية في العناصر الأثقل.

التوزيع الإلكتروني لـنبتونيوم هو [Rn] 5f4 6d1 7s2. جميع الأكتينيدات مشعة، لذلك يجب قراءة خواصها الكيميائية إلى جانب استقرار النواة وعمر النصف وأنماط الاضمحلال.

الأشكال الكيميائية

المركبات والأيونات والمواد

يستطيع نبتونيوم تكوين أكاسيد وهاليدات ومعقدات تناسقية في حالات أكسدة مختلفة. وبما أن الأكتينيدات كلها مشعة، فإن فهم أشكالها الكيميائية يرتبط أيضاً بالكيمياء الإشعاعية والنظائر واستقرار النواة.

السلوك الفيزيائي

الحالة وتحولات الطور

الحالة المرجعية عند درجة حرارة الغرفة هي صلب. الكثافة المدرجة هي 20.20g/cm³. نقطة الانصهار هي 912 K (638.9 °C). نقطة الغليان هي 4 447 K (4 174 °C). يمكن أن تغير الضغوط والنقاوة والبنية البلورية والمتآصلات القيم المقاسة، لذلك تبقى شروط القياس جزءاً مهماً من قراءة البيانات الفيزيائية.

الوجود والاستخدامات

أين يوجد نبتونيوم وكيف يُستخدم؟

عملياً يظهر نبتونيوم في تطبيقات مرتبطة بـبحث علمي وعلوم نووية. وقد تأتي الخاصية المستغلة من العنصر النقي أو سبيكة أو مركب أو نظير محدد، لذلك تبقى الصورة الكيميائية مهمة عند تفسير الاستخدام الحقيقي.

عملياً

أمثلة على استخدامات حقيقية

بحث علمي

يُنتج نبتونيوم أو يُعزل أو يُقاس أساساً في الأبحاث التي تختبر الاتجاهات الذرية والنووية والدورية، وليس للاستخدام التجاري واسع النطاق.

علوم نووية

يُستخدم نبتونيوم لدراسة التفاعلات النووية والاضمحلال وسلوك النيوترونات وإنتاج نوى أثقل.

الموقع الدوري

ماذا تخبرنا العناصر المجاورة؟

يقع نبتونيوم في الدورة 7 ضمن سلسلة القطاع f. العناصر المجاورة المعروضة هي: بروتكتينيوم؛ يورانيوم؛ بلوتونيوم؛ أمريسيوم. وتساعد المقارنة على امتداد السلسلة في تتبع التغير التدريجي في نصف القطر والتوزيع الإلكتروني وحالات الأكسدة والخواص المغناطيسية أو البصرية.

بيانات مرجعية

الخواص الفيزيائية والذرية

التصنيفأكتينيد
الحالة عند درجة حرارة الغرفةصلب
الأغلفة الإلكترونية2 · 8 · 18 · 32 · 22 · 9 · 2
الكثافة20.20g/cm³
نقطة الانصهار913 K (639.9 °C)
نقطة الغليان4 447 K (4 174 °C)
الكهرسلبية على مقياس باولنغ1.36
طاقة التأين الأولى604.5 kJ/mol
الألفة الإلكترونية45.85 kJ/mol

تصف القيم العنصر أو الذرة المتعادلة حيثما ينطبق ذلك. وقد تعتمد البيانات الفيزيائية على المتآصل والضغط والنقاوة وظروف القياس.

التاريخ

الاكتشاف والتعرّف

يرتبط اكتشاف نبتونيوم بأعمال إدوين ماكميلان. ولم تحدث الملاحظة الأولى والعزل النقي وتحديد العدد الذري الحديث بالضرورة في الوقت نفسه، لذلك يتكون تاريخ العنصر من عدة مراحل متتابعة.

النظائر والكتلة الذرية

كيف يغير تركيب النظائر القيم؟

لا توجد لـنبتونيوم كتلة ذرية قياسية واحدة لأن تركيب نظائره الطبيعية لا يعطي متوسطاً ثابتاً مناسباً، أو لأن العنصر لا يملك وفرة طبيعية مستقرة يمكن تعريفها بهذه الطريقة.

لا يملك نبتونيوم نظائر مستقرة. نظائره مشعة، ولذلك تصبح أعمار النصف وأنماط الاضمحلال بيانات أساسية في القياس والبحث والتطبيقات.

السلامة

المناولة والتعرض

نبتونيوم عنصر مشع. تتطلب مناولته ضوابط إشعاعية تتناسب مع النظير والنشاط ونوع الإشعاع والصورة الكيميائية للعينة.