ნეპტუნიუმი

ნეპტუნიუმი^[1][2] (ლათ. Neptunium; ქიმიური სიმბოლო — ${\displaystyle {\ce {Np}}}$) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეშვიდე პერიოდის, ჯგუფგარეშე (ძველი კლასიფიკაციით მესამე ჯგუფის თანაური ქვეჯგუფის, IIIბ) ხელოვნურად მიღებული რადიოაქტიური ქიმიური ელემენტი. განეკუთვნება აქტინოიდების ოჯახს. მისი ატომური ნომერია — 93. t_დნ — 639±3 °C, t_დუღ — 4174 °C, სიმკვრივე — 20.45 გ/სმ³. ვერცხლისებრი ბზინვარების რბილი ლითონი. 1940 წელს აღმოაჩინეს ამერიკელმა მეცნიერებმა ე. მაკმილანმა და ფ. ეიბლსონმა. 1973 წლისათვის მიღებული იყო ნეპტუნიუმის 15 იზოტოპი. ყველაზე მდგრადია ${\displaystyle {\ce {^{237}Np}}}$ (T_1/2=7006214400000000000♠2.144×10⁶ წ). ნეპტუნიუმი ქიმიური თვისებებით ემსგავსება ურანსა და პლუტონიუმს. ნაერთებში მისი ჟანგვის ხარისხი+2-დან +7-მდეა. ხსნარებში წარმოქმნის ${\displaystyle {\ce {Np^{3+}}}}$, ${\displaystyle {\ce {Np^{4+}}}}$, ${\displaystyle {\ce {NpO2^+}}}$ (ყველაზე მდგრადი), ${\displaystyle {\ce {NpO2^{2+}}}}$ და ${\displaystyle {\ce {NpO5^{3-}}}}$ იონებს. ნეპტუნიუმი ბუნებაში აღმოჩენილია უმნიშვნელო რაოდენობით. ღებულობენ ხელოვნურად. ნეპტუნიუმს (განსაკუთრებით β-რადიოაქტიურ იზოტოპს ${\displaystyle {\ce {^{239}Np}}}$) ძირითადად იყენებენ სამედიცინო კვლევისათვის.

ნეპტუნიუმი

93Np

[237]

5f4 6d1 7s2

ნეპტუნიუმი, ₉₃Np

ზოგადი თვისებები
მარტივი ნივთიერების ვიზუალური აღწერა	ვერცხლისებრი ბზინვარების რბილი ლითონი
მასური რიცხვი	237
ნეპტუნიუმი პერიოდულ სისტემაში
წყალბადი ჰელიუმი ლითიუმი ბერილიუმი ბორი ნახშირბადი აზოტი ჟანგბადი ფთორი ნეონი ნატრიუმი მაგნიუმი ალუმინი სილიციუმი ფოსფორი გოგირდი ქლორი არგონი კალიუმი კალციუმი სკანდიუმი ტიტანი ვანადიუმი ქრომი მანგანუმი რკინა კობალტი ნიკელი სპილენძი თუთია გალიუმი გერმანიუმი დარიშხანი სელენი ბრომი კრიპტონი რუბიდიუმი სტრონციუმი იტრიუმი ცირკონიუმი ნიობიუმი მოლიბდენი ტექნეციუმი რუთენიუმი როდიუმი პალადიუმი ვერცხლი კადმიუმი ინდიუმი კალა სტიბიუმი ტელური იოდი ქსენონი ცეზიუმი ბარიუმი ლანთანი ცერიუმი პრაზეოდიმი ნეოდიმი პრომეთიუმი სამარიუმი ევროპიუმი გადოლინიუმი ტერბიუმი დისპროზიუმი ჰოლმიუმი ერბიუმი თულიუმი იტერბიუმი ლუტეციუმი ჰაფნიუმი ტანტალი ვოლფრამი რენიუმი ოსმიუმი ირიდიუმი პლატინა ოქრო ვერცხლისწყალი თალიუმი ტყვია ბისმუტი პოლონიუმი ასტატი რადონი ფრანციუმი რადიუმი აქტინიუმი თორიუმი პროტაქტინიუმი ურანი (ელემენტი) ნეპტუნიუმი პლუტონიუმი ამერიციუმი კიურიუმი ბერკელიუმი კალიფორნიუმი აინშტაინიუმი ფერმიუმი მენდელევიუმი ნობელიუმი ლოურენსიუმი რეზერფორდიუმი დუბნიუმი სიბორგიუმი ბორიუმი ჰასიუმი მეიტნერიუმი დარმშტადტიუმი რენტგენიუმი კოპერნიციუმი ნიჰონიუმი ფლეროვიუმი მოსკოვიუმი ლივერმორიუმი ტენესინი ოგანესონი Pm ↑ Np ↓ (Uqs) ურანი ← ნეპტუნიუმი → პლუტონიუმი
ატომური ნომერი (Z)	93
პერიოდი	7 პერიოდი
ბლოკი	f-ბლოკი
ელექტრონული კონფიგურაცია	[Rn] 5f4 6d1 7s2
ელექტრონი გარსზე	2, 8, 18, 32, 22, 9, 2
ელემენტის ატომის სქემა
ფიზიკური თვისებები
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში	მყარი სხეული
დნობის ტემპერატურა	639±3 °C ​(912±3 K, ​​1182±5 °F)
დუღილის ტემპერატურა	4174 °C ​(4447 K, ​​7545 °F)
სიმკვრივე (ო.ტ.)	20.45 გ/სმ3
დნობის კუთ. სითბო	5.19 კჯ/მოლი
აორთქ. კუთ. სითბო	336 კჯ/მოლი
მოლური თბოტევადობა	29.46 ჯ/(მოლი·K)
ნაჯერი ორთქლის წნევა P (პა) 1 10 100 1 k 10 k 100 k T (K)-ზე 2194 2437
ატომის თვისებები
ჟანგვის ხარისხი	+2, +3, +4, +5, +6, +7
ელექტროდული პოტენციალი	Np←Np4+ −1.30 ვ Np←Np3+ −1.79 ვ
ელექტრო­უარყოფითობა	პოლინგის სკალა: 1.36
იონიზაციის ენერგია	1: 604.5 კჯ/მოლ
ატომის რადიუსი	ემპირიული: 155 პმ
კოვალენტური რადიუსი (rcov)	190±1 პმ
იონური რადიუსი (rion)	(+4e) 95 (+3e) 110 პმ
მოლური მოცულობა	21.1 სმ3/მოლი
ნეპტუნიუმის სპექტრალური ზოლები
სხვა თვისებები
ბუნებაში გვხვდება	დაშლის შედეგად
მესრის სტრუქტურა	ორთორომბული
მესრის პერიოდი	4.887 Å
თერმული გაფართოება	6.3 µმ/(მ·K) (25 °C)
ხვედრითი თბოტევადობა	29.62 ჯ/(K·მოლ)
მაგნეტიზმი	პარამაგნეტიკი
CAS ნომერი	7439-99-8
ისტორია
სახელწოდება მომდინარეობს	პლანეტა „ნეპტუნის“ სახელის მიხედვით
აღმომჩენია	ე. მაკმილანი და ფ. ეიბლსონი (1940)
ნეპტუნიუმის მთავარი იზოტოპები
იზო­ტოპი გავრცე­ლება­დობა ნახევ. დაშლა (t1/2) რადიო. დაშლა პრო­დუქტი 235Np სინთ 7002396100000000000♠396.1 დღ-ღ α 231Pa ε 235U 236Np სინთ 7005154000000000000♠1.54×105 წ ε 236U β− 236Pu α 232Pa 237Np კვალი 7006214400000000000♠2.144×106 წ α 233Pa 239Np კვალი 7000235600000000000♠2.356 დღ-ღ β− 239Pu
ნეპტუნიუმი ვიკისაწყობში •

ისტორია

ატომის ბირთვის დაშლის თეორიის მიღებამდე, რომელმაც დაასაბუთა სინთეზირებული ხოლო მოგვიანებით რეალურად ასეთი ელემენტის არსებობა, სამჯერ იქნა განცხადებული 93-ე ელემენტის აღმოჩენა რომელიც აღმოჩნდა შეცდომა: აუსონიუმი (Ausonium) იტალიაში (ენრიკო ფერმი) და ბოჰემიუმი (Bohemium) ჩეხოსლოვაკიაში 1934 წ. და სექვანიუმი (Sequanium) რუმინეთში 1939 წ.

ნეპტუნიუმი პირველად მიღებულ იქნა ედვინ მატისონ მაკმილანის და ფილიპ ჰაუგე აბელსონის მიერ 1940 წელს.

სინთეზის რეაქცია: ²³⁸U(n,γ)²³⁹U(β⁻)²³⁹Np.

სახელწოდების წარმომავლობა

ნეპტუნიუმის სახელი მოდის პლანეტა ნეპტუნის სახელწოდებიდან.

ბუნებაში

ნეპტუნიუმის ბუნებრივ წყაროებს არავითარი პრაქტიკული მნიშვნელობა არ ააქვს. ნეპტუნიუმს მიიღებენ ურანის დიდი ხნით დასხივების პროდუქტებიდან ბირთვულ რეაქტორებში როგორც პლუტონიუმის მიღების თანაური პროდუქტი.

მიღება

ნეპტუნიუმს იღებენ ნეპტუნიუმის ფტორიდის აღდგენით ბარიუმის ორთქლით 1600 К ტემპერატურაზე:

${\displaystyle {\mathsf {NpF_{4}+2Ba\ {\xrightarrow {\ }}\ Np+2BaF_{2}}}}$

თვისებები

ელემენტარული ნეპტუნიუმი — ჭედადი, შედარებით რბილი ლითონია მოვერცხლისფრო ბზინვარებით.

ნაერთებში ავლენს +2-დან +7-მდე ჟანგვის ხარისხს. ხსნარებში ნეპტუნიუმი წარმოქმნის იონებს Np³⁺, Np⁴⁺, NpO₂⁺, NpO₂²⁺ და NpO₅³⁻.

ნეპტუნიუმის იონებს აქვთ მიდრეკილებაჰიდროლიზისაკენ და კომპლექსწარმოქმნისკენ.

იზოტოპები

ნეპტუნიუმის ზოგიერთი იზოტოპის რადიოაქტიური თვისებები:

მასური რიცხვი	ნახევარდაშლის პერიოდი	დაშლის ტიპი
231	50 წთ.	α
232	13 წთ.	ელექტრ. მიტაცება
233	35 წთ	α (1 %), ელექტრონ. მიტაცებაт (99 %)
234	4,4 დღე	α (1 %), ელექტრონ. მიტაცება (99 %)
235	410 დღე	β+ (1 %), ელექტრონ. მიტაცება (99 %)
236	5000 წელი	α
237	2,20×106 წელი	α
238	2,1 დღე	β−
239	2,33 დღე	β−
240	7,3 წთ.	β−
241	16 წთ.	β−

გამოყენება

გამოიყენება პლუტონიუმის მისაღებად.

ფიზიოლოგიური ქმედება

რადიოაქტიური დაშლისას ნეპტუნიუმი უშვებს მაღალენერგეტიკულ α-ნაწილაკებს და საშუალო ენერგიის β-ნაწილაკებს. ნეპტუნიუმის ფიზიოლოგიური ქმედება დამოკიდებულია მის ვალენტურ მდგომარეობაზე და ორგანიზმში მოხვედრის გზაზე. ნეპტუნიუმის 60—80 % გროვდება ძვლებში, ხოლო ნეპტუნიუმის ორგანიზმიდან რადიობიოლოგიური ნახევრადგამოყვანის პერიოდი შეადგენს 200 წელს. ეს იწვევს ძვლოვანი ქსოვილის სერიოზულ რადიაციულ დაზიანებას.

ნეპტუნიუმის რადიოაქტიურობა უფრო დაბალია ვიდრე პლუტონიუმისა, ნაკლები კუთრი აქტივობის გამო.

ორგანიზმში ნეპტუნიუმის იზოტოპების ზღვრული დასაშვები რაოდენობაა: ²³⁷Np — 0,06 მკკიური (100 მკგ), ²³⁸Np, ²³⁹Np — 25 მკკიური (10⁻⁴ მკგ).

²³⁷Np-სათვის ზღვრული დასაშვები კონცენტრაცია სამუშაო შენობების ჰაერში არის 2,6×10⁻³ ბკ/მ³.

იხილეთ აგრეთვე

• აქტინოიდები

რესურსები ინტერნეტში

• ნეპტუნიუმი Webelements-ზე
• ნეპტუნიუმი ქიმიური ელემენტების პოპულარული ბიბლიოთეკა დაარქივებული 2011-08-23 საიტზე Wayback Machine.