Neptunium

Neptunium on järjestysluvun 93 alkuaine (Np). Se sijaitsee jaksossa 7, ryhmässä — ja f-lohkossa. Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Elektronikonfiguraatio on [Rn] 5f4 6d1 7s2.

Järjestysluku93

Standardiatomipaino—

Ryhmä—

Jakso7

Lohkof

Elektronikonfiguraatio[Rn] 5f4 6d1 7s2

Elektronirakenne

Mikä ohjaa kemiallista käyttäytymistä

Aktinoidien kemiassa 5f-, 6d- ja 7s-orbitaalit ovat lähellä toisiaan energiassa. Varhaiset aktinoidit voivat esiintyä useissa hapetusluvuissa, kun taas raskaammissa jäsenissä +3 korostuu.

Tämän atomin elektronikonfiguraatio on [Rn] 5f4 6d1 7s2. Kaikki aktinoidit ovat radioaktiivisia, joten isotooppien stabiilisuus ja puoliintumisajat liittyvät olennaisesti niiden tutkimukseen.

Kemialliset muodot

Yhdisteet, ionit ja materiaalit

Aktinoidit muodostavat oksideja, halogenideja ja koordinaatioyhdisteitä. Varhaisilla aktinoideilla esiintyy useita hapetuslukuja, ja kaikkien jäsenten radioaktiivisuus tekee radiokemiasta olennaisen osan tutkimusta.

Fysikaalinen käyttäytyminen

Olomuoto ja faasimuutokset

Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Ilmoitettu tiheys on 20.20g/cm³. Sulamispiste on 913 K (639.9 °C). Kiehumispiste on 4 447 K (4 174 °C). Paine, puhtaus ja kiderakenne voivat vaikuttaa mitattuihin fysikaalisiin ominaisuuksiin.

Esiintyminen ja käyttö

Missä alkuainetta esiintyy ja käytetään

Käytännössä neptunium liittyy erityisesti seuraaviin yhteyksiin: tieteellinen tutkimus ja ydinfysiikan tutkimus.

Käytännössä

Konkreettisia käyttökohteita

Tieteellinen tutkimus

Neptunium-alkuainetta tutkitaan atomirakenteen, ydinominaisuuksien ja jaksollisten trendien testaamiseksi. Käyttö on tutkimuspainotteista eikä perustu suuriin materiaalimääriin.

Ydinfysiikan tutkimus

Neptunium-alkuainetta tai sen isotooppeja hyödynnetään ydintekniikassa niiden ydinominaisuuksien vuoksi. Sovellus riippuu käytetystä isotoopista ja materiaalimuodosta.

Paikka jaksollisessa järjestelmässä

Mitä naapurialkuaineet kertovat

Neptunium sijaitsee jaksossa 7 ja ryhmässä 3. Todelliset naapurialkuaineet auttavat vertaamaan atomikokoa, ionisaatioenergiaa, elektronirakennetta ja sidostapoja jaksollisen järjestelmän sisällä. Tässä lähialueessa näkyvät esimerkiksi Protaktinium, Uraani, Plutonium, Amerikium.

Viitearvot

Fysikaaliset ja atomitason ominaisuudet

Luokitusaktinoidi

Olomuoto huoneenlämmössäkiinteä

Elektronikuoret2 · 8 · 18 · 32 · 22 · 9 · 2

Tiheys20.20g/cm³

Sulamispiste913 K (639.9 °C)

Kiehumispiste4 447 K (4 174 °C)

Paulingin elektronegatiivisuus1.36

Ensimmäinen ionisaatioenergia604.5 kJ/mol

Elektroniaffiniteetti45.85 kJ/mol

Arvot kuvaavat alkuainetta tai neutraalia atomia silloin, kun se on tarkoituksenmukaista. Fysikaaliset arvot voivat riippua allotroopista, paineesta ja mittausolosuhteista.

Historia

Löytäminen ja tunnistaminen

Tämän alkuaineen löytäminen yhdistetään henkilöön tai ryhmään Edwin McMillan. Uuden alkuaineen tunnistaminen, puhtaan näytteen eristäminen ja myöhempi järjestyslukuun 93 perustuva luokittelu eivät aina tapahtuneet samanaikaisesti.

Isotoopit ja atomipaino

Miten isotooppikoostumus vaikuttaa lukuihin

Tälle alkuaineelle ei ole standardiatomipainoa. Luonnossa ei ole sellaista tyypillistä pysyvää isotooppijakaumaa, josta voitaisiin laskea vakaa runsauspainotettu keskiarvo.

Tällä alkuaineella ei ole pysyvää isotooppia. Isotoopit ovat radioaktiivisia, joten puoliintumisaika ja hajoamistapa ovat tärkeitä mittauksessa, käsittelyssä ja sovelluksissa.

Turvallisuus

Käsittely ja altistuminen

Neptunium on radioaktiivinen tai esiintyy radioaktiivisina isotooppeina. Käsittely vaatii säteilysuojauksen, joka sovitetaan isotooppiin, aktiivisuuteen, säteilylajiin ja kemialliseen muotoon.