Neptunium

Neptunium (Np) er grundstof 93, et actinid i gruppe —, periode 7 og f-blokken. Elektronkonfigurationen [Rn] 5f4 6d1 7s2 hjælper med at forklare binding og reaktivitet; referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof.

Atomnummer93

StandardatomvægtIngen standardatomvægt

Gruppe—

Periode7

Blokf

Elektronkonfiguration[Rn] 5f4 6d1 7s2

Elektronstruktur

Hvad styrer kemien?

Hos actiniderne spiller 5f-, 6d- og 7s-orbitalerne en rolle. De tidlige actinider kan have flere oxidationstrin; for de tungere bliver +3 ofte mere fremtrædende.

Alle actinider er radioaktive. For neptunium er konfigurationen [Rn] 5f4 6d1 7s2, isotopsammensætningen og halveringstiden derfor tæt knyttet til både kemi og praktisk anvendelse.

Kemiske former

Forbindelser, ioner og materialer

Actinider danner oxider, halogenider og koordinationsforbindelser i flere oxidationstrin. Radioaktivitet og isotopsammensætning er centrale for både karakterisering og håndtering.

Fysisk adfærd

Tilstand og faseændringer

Referencetilstanden ved stuetemperatur er fast stof. Den angivne massefylde er 20.20g/cm³. Smeltepunktet er angivet til 913 K (639.9 °C). Kogepunktet er angivet til 4 447 K (4 174 °C). Tryk, renhed, allotropi og krystalstruktur kan forskyde målte fysiske værdier.

Forekomst og anvendelser

Hvor neptunium findes og bruges

I praksis møder man neptunium blandt andet i sammenhænge som videnskabelig forskning og kernevidenskab.

I praksis

Konkrete anvendelser

Videnskabelig forskning

Neptunium spiller en rolle i videnskabelig forskning. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Kernevidenskab

Neptunium spiller en rolle i kernevidenskab. Den relevante egenskab afhænger af den kemiske form, sammensætningen og det materiale eller den proces, hvor grundstoffet indgår.

Placering i det periodiske system

Hvad naboelementerne fortæller

Neptunium ligger i periode 7 og i f-blokserien. I det viste nabolag findes blandt andet Protactinium, Uran, Plutonium, Americium. Sammenligning gennem serien viser gradvise ændringer i atomradius, elektronstruktur og kemisk adfærd.

Referencedata

Fysiske og atomare egenskaber

Klassifikationactinid

Tilstand ved stuetemperaturfast stof

Elektronskaller2 · 8 · 18 · 32 · 22 · 9 · 2

Massefylde20.20g/cm³

Smeltepunkt913 K (639.9 °C)

Kogepunkt4 447 K (4 174 °C)

Pauling-elektronegativitet1.36

Første ioniseringsenergi604.5 kJ/mol

Elektronaffinitet45.85 kJ/mol

Værdierne beskriver grundstoffet eller det neutrale atom, hvor det er relevant. Fysiske data kan afhænge af allotropi, tryk, renhed og målebetingelser.

Historie

Opdagelse og identifikation

Opdagelsen af neptunium forbindes i denne historiske registrering med Edwin McMillan. Anerkendelse som grundstof, isolering af en ren prøve og den senere definition via atomnummer skete ikke nødvendigvis samtidig.

Isotoper

Hvordan isotopsammensætningen ændrer tallene

Neptunium har ingen standardatomvægt. Der findes ikke en karakteristisk naturlig isotopfordeling, som giver et pålideligt abundansvægtet gennemsnit.

Neptunium har ingen stabile isotoper. Isotoperne er radioaktive, så halveringstid og henfaldstype er vigtige ved måling, anvendelse og sikker håndtering.

Sikkerhed

Håndtering og eksponering

Neptunium er radioaktivt. Risikoen afhænger af isotop, aktivitet, strålingstype, halveringstid, kemisk form og eksponeringsvej; passende radiologiske og kemiske sikkerhedsforanstaltninger er derfor nødvendige.