Välkommen till den 11: e delen av månadens Element – en vanlig funktion på Radleys blogg.
som vanligt valde vi vårt element i månaden genom att använda en slumptalsgenerator för att producera en siffra mellan 1 och 118 – antalet element i periodiska systemet (som vi känner till).
den här månaden tittar vi på atomnummer 93, neptunium (Np).
Neptunium – de viktigaste fakta
Neptunium är en radioaktiv metall i aktinidserien.
dess namn härrör från planeten Neptunus., Neptunus är nästa planet ut ur solen efter Uranus, precis som neptunium är nästa element i det periodiska bordet efter uran.
detta silverfärgade fasta ämne anses ha den största skillnaden mellan smältpunkten (640°C) och kokpunkten (uppskattad till 4174°C).
Neptunium har tre olika möjliga allotroper (strukturer), beroende på dess temperatur. Den har fem oxidationstillstånd, + 3 till + 7, var och en med en annan färg i lösning, allt från violett till gulgrön.
den har inga stabila isotoper., Istället har den 20 radioisotoper med en rad halveringstider och massnummer 225 till 244. Dess längsta levande isotop är neptunium-237, med en halveringstid på 2,14 miljoner år.
den huvudsakliga användningen av neptunium-237 finns i enheter för att detektera neutroner med hög energi.
Neptunium är farligt. Förutom radioaktivt är det också pyroforiskt, som kan spontant fånga eld vid rumstemperatur.
några fascinerande fakta om Neptunium
Neptunium upptäcktes 1940 av Edwin McMillan och Philip H. Ableson vid Berkeley Radiation Laboratory i Kalifornien., De syntetiserade neptunium-239 (halveringstid på två och en halv dag) genom att bombardera uran med neutroner från en cyklotronpartikelaccelerator.
Neptunium var det första transuraniumelementet, med en atommassa tyngre än uran, som en gång trodde var det tyngsta elementet.,
McMillan och Ableson lyckades där andra hade misslyckats – Enrico Fermi hade tidigare rapporterat generera element 93, och tilldelades till och med 1938 Nobelpriset i fysik delvis för ”för hans demonstrationer av förekomsten av nya radioaktiva element som produceras av neutronbestrålning”, innan pinsamt bevis visade att hans data hade misstolkats.
man trodde en gång att neptunium endast kunde produceras artificiellt, men det har sedan upptäckts i spårmängder i uranmalm, där dess närvaro kan hänföras till förfall., De flesta av dagens neptunium är en biprodukt av neutronbestrålning av uran i kärnkraftsreaktorer, och mycket av neptuniumet som finns i miljön genererades av kärnvapenexplosioner.
liksom dess mer kända grannar i periodiska systemet, uran och plutonium, kan neptunium utgöra grunden för en atombomb. Den främsta anledningen till att den inte användes i kärnvapen är helt enkelt att uran-och plutoniumforskning redan etablerades innan den relativt stabila neptunium-237 isotopen upptäcktes.,
en viktig potentiell användning av neptunium är att producera kärnbatterier för rymdfarkoster, ett ämne som vi täckte i denna månads vecka i kemi blogginlägg. Det är faktiskt plutonium-238 som finns i dessa generatorer, dess radioaktiva sönderfall som producerar värme – en kompakt, pålitlig energikälla som är avgörande för många NASA-uppdrag.
Plutonium-238 erhölls ursprungligen i USA från kärnreaktorer, men efter att de stängdes och förnödenheterna sjönk började NASA leta efter en ny källa., Forskare meddelade nyligen att de har lyckats producera neptunium-238 genom att bombardera pellets av neptunium-237 oxid och aluminium med neutroner, som sedan omvandlas till det prisade plutonium-238 genom betaförfall.
i en mer vardaglig miljö kan du hitta neptunium i din rökdetektor – även om den inte avsiktligt placerades där. Jonisering-typ rökdetektorer använder små mängder av radioisotop americium-241, men tack vare alfa-utsläpp, över tiden faller detta i neptunium-237. På cirka 50 år skulle den radioaktiva komponenten vara 10% neptunium.,
så det är neptunium – ett svårfångat radioaktivt element som bidrog till ett förmodligen felaktigt Nobelpris, som kan spela en viktig roll i rymdljus, och det kan väl gömma sig i ditt hem.
Följ med oss nästa månad, när vi kommer att utsätta californium för stor granskning.
Leave a Reply