Neptunium,요소 93 에서 요소의 주기율표는 첫번째이었 transuranium 요소를 종합적으로 생산 그 첫 번째 actinide 시리즈 transuranium 요소를 발견되었습니다. 그 발견은 엔리코 페르미가 우라늄을 중성자로 포격하려는 시도를 포함하여 원소에 대한 몇 가지 잘못된 발견 이후에 나온 것이다. 그 실험은 핵분열을 발견하거나 원자를 분열시키는 결과를 낳았다.
넵투늄은 우라늄과 플루토늄 사이의 주기율표에 끼워져 있으며 방사성이기도합니다., 세 이러한 요소의 이름을 딴 행성,사 92 94 양성자의 핵,충분히 큰를 받아야하는 핵분열반응,또는”원자 분할.”이 능력으로 인해 우라늄과 플루토늄은 모두 원자력 발전소와 무기에 널리 사용됩니다.
넵투늄은,그러나,주기율표 이웃 중 하나보다 역사에서 상당히 나중에 발견,널리 사용되지 않습니다., Neptunium 남아 있는 중요한 요소를 공부하기 때문에 그것은 핵 반응에 의해 생산의 우라늄 및 플루토늄과 마지막 수 있습으로 유해한 방사성 폐기물의 수백만 년 동안에 따르면,2003 년 보고서에 의해 태평양 북서부의 핵 실험실입니다. 넵투늄의 화학을 이해하는 것은 안전한 장기 핵 폐기물 저장을 보장하는 데 필수적입니다.
그냥 사실
- 원자 번호(양자에서 핵):93
- 원자 기호(에서 요소의 주기율표):Np
- 원자 무게(평균 대량의 원자):237
- 밀도:11.,48 온스당 입방 인치(19.86g cubic cm)
- 단계에서 상온:솔리드
- 융점:1,191 도(화씨 644 도 섭씨)
- 끓는점:7,052F(3,900C)
- 숫자의 자연적인 동위원소(의 원자 같은 요소를 다른 번호로 중성자의):4—Neptunium-237 을 통해 neptunium-240. 실험실에서 생성 된 21 개의 추가 알려진 동위 원소가 있습니다.,
- 가장 일반적인 동위 원소:Np-237
발견:세 번째 매력
에 따라 존 Emsley 그의 책에서”자연의 빌딩 블록: Az 가이드는 요소는”(Oxford University Press,1999),이탈리아 과학자 Enrico Fermi 하는 첫번째이었다고 주장 그는 발견한 요소 93,1934. 그는 우라늄보다 무거운 원소(원소 92)가 중성자로 우라늄을 포격함으로써 생성 될 수 있다고 가설을 세웠다., 이론적으로,이를 추가하는 것 하나 중립 대용량 단위를 우라늄 원자는 다음을 받 beta decay,의 손실이나 부정적인 담당하는 회전 중성자로 양성자,결과 요소를 총 93 양자. 페르미의 실험 끝나지 않았습까지 생산하는 요소를 대신 중성자 융합을 가진 우라늄을 원자로,그들은 분할 우라늄을 원자로 많은 조각 radioisotopes. 페르미에 대한 비판을 받았다는 주장,그리고 알지 못하는 시간에 그가 실제적으로 실행한 첫번째 원자열,또는 핵분열,실험입니다.,
불과 4 년 후 1938 년 루마니아의 물리학 자 Horia Hulubei 와 프랑스의 화학자 Yvette Cauchois 는 원소 93 을 발견 한 것과 비슷한 거짓 보고서를 만들었습니다. 그들은 자연 발생 미네랄 샘플에서 원소를 발견했다고 주장했다. 에서는 시간,과학자들이 거부하는 믿음 없음 요소와 함께 보다 더 많은 양성한 우라늄(transuranium 요소가)존재 자연에 있습니다.
요소 93 은 1940 년 캘리포니아 버클리 대학에서 기존 요소로 받아 들여졌습니다., Edwin McMillan 교수와 대학원생 Philip Abelson 은 Fermi 와 비슷한 기술을 사용했지만 한 가지 중요한 차이점은 느리게 움직이는 중성자를 사용했습니다. McMillan 은 사이클로트론이라는 기계를 사용하여 중성자를 늦추고 우라늄 238 표적으로 지시했습니다. 이번에는 중성자가 실제로 분해되는 대신 우라늄 원자와 융합하여 원소 93 을 만들기 위해 노력했습니다. Abelson 은 결과 샘플을 분석하여 새로운 동위 원소(나중에 np-289 로 명명 됨)가 존재하는 특이한 베타 방사선을 지적했다., McMillan 과 Abelson 은 해왕성이 태양계의 천왕성 너머의 다음 행성이기 때문에 원소 neptunium 을 부르기로 결정했습니다. 이 발견은 실험실에서 합성 된 최초의 트랜스 우라 늄 원소였으며 1951 년 맥밀란에게 노벨상을 받았다.
원 neptunium
지만 과학자들은 생각하는 사용 neptunium 수 있습 만들어진 종합적으로,추적 양의 네 가지의 neptunium 동위원소의 25 이후에 자연에서 발견에 따르면,로스 알라모스 국립연구소., 암석,토양 및 물 속에서 발견되는 우라늄은 np-237 에서 np-240 까지 소량의 동위 원소를 초래하는 자연 핵 반응을 겪습니다. 그러나 넵투늄의 대다수는 인위적이다;즉 원자력 발전소에서의 반응의 부산물로 생성된다. 과학자들은 소비 된 핵연료에서 넵투늄을 대량으로 추출 할 수 있습니다. 214 만년의 긴 반감기 때문에 Np-237 은 생성 된 넵투늄의 가장 풍부한 동위 원소입니다. 넵투늄의 다른 대부분의 동위 원소는 반감기가 짧고 며칠 내에 붕괴됩니다.,
넵투늄의 성질
넵투늄은 주기율표의 행 5f 인 악티나이드 계열의 일원이다. 이 행(과 함께 란타나는 행 위)은 종종 아래와 별도의 나머지 부분에서 정기적인 표기 때문에 그것이 너무 길을 맞는 페이지에서는 정상적인 크기. 15 개의 액티 나이드 원소는 모두 매우 큰 원자 반경을 가지며 방사성입니다.
넵투늄은은 금속이며 4 가지 다른 산화 상태로 매우 반응성이 있습니다. 다른 요소와 결합 할 때 다른 색상의 솔루션(보라색,노란색,녹색 및 분홍색)으로 발생합니다., 자체적으로조차도 넵투늄은 온도에 따라 세 가지 다른 동종 요법 또는 물리적 형태로 발생합니다. 그것은 악티 나이드 중 가장 밀도가 높으며 모든 알려진 원소의 가장 큰 온도 범위에 대한 액체로 남아있을 수 있습니다.나는 그것을 사용할 수 있습니까?
넵투늄의 현재 적용은 제한적이다. 넵투늄은 핵연료로서 실제로 사용되지 않는 것으로 만 고려되었다. 그러나,neptunium-237 를 만드는 데 사용되는 플루토늄 238,다음 사용에서 특별한 에너지를 발전기의 전력을 공급할 수 있는 인공위성 우주선과 등대가 오랜 기간 동안의 시간입니다., Neptunium-237 은 고 에너지 중성자를 감지하는 장치의 일부로 핵 물리학 연구에도 사용됩니다.
우리를 해칠 수 있습니까?
집에 방사성 넵투늄이있을 수 있습니다! 넵투늄은 일반적인 가정 용품에 축적됩니다:이온화 연기 감지기. 연기를 감지하기 위해 다른 악티 나이드 원소 인 아메리 시움-241 은 방사선을 방출하여 넵투늄-237 로 변합니다. 하지만 걱정할 필요가 없:양의 방사성 물질에서 연기 탐지기는 무시할 수 있으며 인간의 건강에 해에 따라,Emsley. 연기 감지기 포함 미만 0.00000001 온스(0.,0000003 그램)의 아메리슘이 너무 천천히 붕괴되어 이미 소량의 약 0.2%만이 해마다 넵투늄으로 전환됩니다.
과학자들은,그러나,그 우려로 장기간의 저장 neptunium 에 존재하는 핵 연료에 따르면,2005 문서 Berkeley Lab. 넵투늄은 총 방사성 폐기물의 작은 비율 만 구성하지만,오래 지속되고 추출하기가 어렵 기 때문에 특별한 위협이됩니다., Amy 힉슨,조교수 노트르담 대학의 공학을 공부하고있게 익숙 actinide 요소와 어떻게 최고의 그들을 포함되어 있습니다.
“The neptunium 현재에 사용되는 핵연료봉할 수 있는 마지막을 위해 수백만 년,그리고 나는 과장하지 않습니다,”힉슨 말로 설명했의 현실을 포함하는 neptunium. 그녀의 연구 결과는 어떻게 neptunium 및 기타 악티늄 이동 자료를 통해 시뮬레이션 저장소 지질는 것과 같은,제안된 위해 유카 산에서 네바다., 하지만 이러한 깊은 스토리지 사이트는 일반적으로 가장 안전한 장기적인 저장소 없이 현재 미국에서 운영. 유카 마운틴 핵 폐기물 저장소는 2011 년 오바마 행정부에서 탈퇴했다. 트럼프 행정부는 깊은 시추공 폐기물 연구를위한 모든 자금을 삭감했지만 의회는 2018 년 다음 예산주기에 자금을 재고 할 수 있습니다.나는 이것을 할 수 없다.