現在、ネプツニウムの同位体は約 25 種類知られており、そのうちのいくつかは自然由来のものです。しかし、そのほとんどは研究室で合成的に生成されます。核分裂しやすい元素であるため、宇宙産業や軍事に役立ってきました。ここには、この化学元素に関するすべての関連情報が記載されています。
ネプツニウムとは何ですか？
化学元素ネプツニウムは、アクチニド族の 4 番目に位置する周期表の超ウラン元素です。その色は銀白色で、ウランと化学的に類似しており、炭素、水素、酸素、リン、ハロゲン、硫黄と二元化合物を形成します。さらに、酸化度は+3から+7まであり、+5が最も安定です。
ネプツニウムのシンボル
Np周期表の第 3 族、第 7 周期に位置し、原子番号 93、原子質量 237 です。 24 個の放射性同位体があり、最も安定しているのはネプツニウム 237 で、半減期は 21,400 万年です。 。その名前は、ローマの古代神話の物語によれば、惑星と海の神を指します。
ネプツニウムの特徴
これは最も反応性の高い金属の 1 つであり、そのイオンは加水分解や配位化合物の形成を受けやすいです。常温では空気に触れると表面が酸化しますが、温度が上昇すると酸化はさらに進みます。沸点は3000度を超え、液体状態ではさらに温度が高くなります。ネプツニウムのその他の特徴は次のとおりです。
- 化学反応:酸素と反応し、水蒸気や酸の分解によって水素を放出することができます。
- 輝き：メタリック。
- 状態:自然な状態で固体です。
- 構造:斜方晶系、正方晶系、立方晶系。
- 融点:比較的低く、約 639°C で融解します。
ネプツニウムの化学的および物理的性質
- 原子番号: 93
- 期間： 7
- ブロック: f
- 平均半径: 175
- 融点: 910K
- 密度: 20250 kg/ m3
- 電気陰性度: 1.36
- 融解エンタルピー: 5.19 Kj/mol
- 沸点： 4273K
- 熱伝導率： 6.3W
- 電子構成: [Rn] 5f 4 6d 1 7s 2
ネプツニウムの起源
ネプツニウムの発見には浮き沈みがあり、失敗した試みの 1 つは 1934 年にエンリコ フェルミによって行われました。その科学者は元素93を発見したと誤って主張し、ウランに中性子が衝突したという仮説を立てた。
その後、1938年に化学者のイベット・コーショワと物理学者のホリア・フルベイが天然鉱物サンプルからその元素を発見したと主張したが、これは誤った情報であった。その後、1940年に化学者のエドウィン・マティソン・マクミランと物理学者のフィリップ・ハウゲ・エーベルソンが、ウランに重陽子を高速で衝突させることによって初めてそれを取得した。これを行うために、彼らはサイクロトロンと呼ばれる機械を使用して中性子を減速し、ウラン 238 ターゲットに向けました。
ネプツニウムは何に使われますか?
核分裂性金属であるため、核兵器の燃料としてだけでなく、軍事産業や宇宙産業でも使用されています。さらに、ネプツニウムは物理学や化学の研究でも使用されますが、その反応性と危険性のため、ネプツニウムの使用はそれほど広範囲には行われていません。その主な用途を以下にまとめます。
業界
科学者たちはネプツニウム 237 を使用してプルトニウム 238 を製造し、これは宇宙産業で使用される原子力発電に使用されます。また、スペースシャトルや灯台の製造、衛星への電力供給にも役立ちます。高エネルギー中性子を検出できる装置を作成するために核物理学の研究でも使用されています。
核兵器がネプツニウムで作られたと言うのは不可能ですが、2002年に最初の核塊がこの金属とウランの層で作られたのは事実です。これは、この元素が爆弾の製造に使用されていることを明確に示しています。
ネプツニウムはどのように入手できますか?
ネプツニウムという元素は、239 プルトニウムの製造の副産物として豊富に得られます。これを金属の形で得るには、三フッ化ネプツニウムを摂氏約 1.20 度でバリウム蒸気で還元する必要があります。
ネプツニウムと健康
危険で反応性が高いため、消化管、肝臓、骨に蓄積して癌を発生させ、致命的な損傷を引き起こす可能性があります。実はその毒性は手袋などの保護具を貫通するほどなので、取り扱いには十分な注意が必要です。
結論として、ネプツニウムの記号は Np であり、周期表に存在する銀白色の超ウラン元素です。原子力産業や宇宙産業でのみ使用されていますが、その反応性により健康に重大な害を及ぼす可能性があるため、日常生活では使用されていません。