Actuellement, environ 25 isotopes du Neptunium sont connus, dont certains proviennent de la nature. Néanmoins, la majeure partie est produite de manière synthétique en laboratoire. Puisqu’il s’agit d’un élément fissible, il a été utile à l’industrie spatiale et à l’armée. Vous avez ici toutes les informations pertinentes sur cet élément chimique.
Qu’est-ce que le Neptunium ?
L’élément chimique Neptunium est un élément transuranien du tableau périodique qui se retrouve en quatrième position de la famille des actinides. Sa couleur est blanc argenté, il présente des similitudes chimiques avec l’Uranium et forme des composés binaires avec le Carbone, l’Hydrogène, l’Oxygène, le Phosphore, les Halogènes et le Soufre. De plus, il présente différents degrés d’oxydation, de +3 à +7, +5 étant celui le plus stable.
Symbole Neptunium
Np Il est situé dans le groupe 3, période 7 du tableau périodique avec le numéro atomique 93 et une masse atomique de 237. Il possède 24 radio-isotopes, le plus stable étant le Neptunium 237, qui a une demi-vie de 2,14 millions d’années. Son nom fait référence à la planète et au dieu de la mer, selon les anciens récits mythologiques de Rome.
Caractéristiques du Neptunium
C’est l’un des métaux les plus réactifs, ses ions sont sujets à l’hydrolyse et à la formation de composés de coordination. À température normale, lorsqu’il est exposé à l’air, il s’oxyde en surface, mais l’oxydation augmente à mesure que la température augmente. Son point d’ébullition dépasse 3000 degrés et à l’état liquide sa température est plus élevée. Les autres caractéristiques du Neptunium sont :
- Réaction chimique : Il réagit avec l’oxygène et est capable de libérer de l’hydrogène par décomposition de la vapeur d’eau, également avec les acides.
- Brillance : métallique.
- Condition : Solide à l’état naturel.
- Structure : Orthorhombique, Tétragonale et Cubique.
- Point de fusion : Relativement bas, fond à environ 639°C.
Propriétés chimiques et physiques du Neptunium
- Numéro atomique : 93
- Période : 7
- bloc : f
- Rayon moyen : 175
- Point de fusion : 910K
- Densité : 20250 kg/m 3
- Electronégativité : 1,36
- Enthalpie de fusion : 5,19 Kj/mol
- Point d’ébullition : 4273 K
- Conductivité thermique : 6,3 W
- Configuration électronique : [Rn] 5f 4 6d 1 7s 2
Origine du Neptunium
La découverte de Neptunium a connu des hauts et des bas et l’une des tentatives infructueuses a eu lieu en 1934 par Enrico Fermi. Le scientifique a affirmé à tort avoir découvert l’élément 93, créant ainsi l’hypothèse d’un bombardement de l’uranium avec des neutrons.
Puis, en 1938, la chimiste Yvette Cauchois et le physicien Horia Hulubei affirmèrent avoir trouvé l’élément dans un échantillon de minéral naturel, mais c’était une fausse information. Puis, en 1940, le chimiste Edwin Mattison McMillan et le physicien Philip Hauge Abelson l’obtinrent pour la première fois en bombardant de l’Uranium avec des deutons à grande vitesse. Pour ce faire, ils ont utilisé une machine appelée cyclotron pour ralentir les neutrons et les diriger vers une cible d’uranium 238.
A quoi sert Neptunium ?
Puisqu’il s’agit d’un métal fissile, il est utilisé comme combustible pour les armes nucléaires ainsi que dans les industries militaires et spatiales. De plus, il est utilisé dans les études de physique et de chimie, mais en raison de sa réactivité et de ses dangers, les utilisations du Neptunium ne sont pas si étendues. Ses principales applications sont résumées ici :
Industrie
Les scientifiques utilisent le Neptunium 237 pour fabriquer du Plutonium 238, qui est utilisé pour générer de l’énergie nucléaire utilisée dans l’industrie spatiale. Il est également utile dans la fabrication de navettes spatiales, de phares et pour alimenter les satellites. Il est même utilisé dans la recherche en physique nucléaire pour créer un dispositif capable de détecter des neutrons de haute énergie.
Bien qu’il ne soit pas possible d’affirmer qu’une arme nucléaire a été fabriquée avec du Neptunium, il est vrai qu’en 2002, la première masse nucléaire a été créée avec ce métal et des couches d’uranium. Cela montre clairement que cet élément est utilisé pour fabriquer des bombes.
Comment obtient-on le Neptunium ?
L’élément Neptunium est abondamment obtenu comme sous-produit dans la production de 239 Plutonium. Pour l’obtenir sous forme métallique, le trifluorure de neptunium doit être réduit avec de la vapeur de baryum à environ 1,20 degrés Celsius.
Neptunium et santé
Il est dangereux et réactif, il pourrait donc causer des dommages mortels en s’accumulant dans le tube digestif, le foie et les os où il provoquerait des cancers. En fait, sa toxicité est telle qu’il est capable de pénétrer dans les équipements de protection tels que les gants, sa manipulation doit donc être très prudente.
En conclusion, le symbole du Neptunium est Np et c’est un élément transuranien présent dans le tableau périodique, de couleur blanc argenté. Il n’est utilisé que dans les industries nucléaire et spatiale, mais en raison de sa réactivité, il n’est pas utilisé dans la vie quotidienne car il pourrait causer de graves dommages à la santé.