Нептуний
← Уран |Плутоний →
93 Pm ↑ Np ↓ (Uqs) 93Np
Внешний вид простого вещества
Шарик из нептуния-237
Свойства атома
Название, символ, номер	Нептуний / Neptunium (Np), 93
Группа,период, блок	3 (устар. 3), 7, f-элемент
Атомная масса (молярная масса)	237,048 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Rn] 5f46d17s2
Радиус атома	130пм
Химические свойства
Радиус иона	(+4e) 95 (+3e) 110 пм
Электроотрицательность	1,36 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	Np←Np4+ −1,30 В Np←Np3+ −1,79 В Np←Np2+ −0,3 В
Степени окисления	+2, +3, +4, +5, +6, +7
Энергия ионизации (первый электрон)	0,0 (0,00) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (прин. у.)	20,25 г/см3
Температура плавления	913K
Температура кипения	4175K
Мол. теплота плавления	(9,6) кДж/моль
Мол. теплота испарения	336 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	29,62[1] Дж/(K·моль)
Молярный объём	21,1 см3/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	Орторомбическая
Параметры решётки	a=6,663 b=4,723 c=4,887[2]
Отношениеc/a	-
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) (6,3) Вт/(м·К)
Номер CAS	7439-99-8

Непту́ний (химический символ — Np, отлат. Neptunium) —химический элемент3-й группы (поустаревшей классификации — побочной подгруппы третьей группы, IIIB)седьмого периодапериодической системы химических элементовД. И. Менделеева, сатомным номером 93. Относится к семействуактиноидов. Один из изотопов (нептуний-237) является родоначальником вымершегорадиоактивного ряда нептуния. Нептуний является первымтрансурановым элементом.

Простое веществонептуний —радиоактивный очень тяжёлыйметалл серебристо-белого цвета.

До принятия теориирасщепления атомного ядра, которая обосновала существование синтезированного позднее реального такого элемента, трижды были сделаны оказавшиеся ошибочными объявления о независимых открытиях элемента 93:«аусоний» (Ausonium) вИталии (Энрико Ферми), «богемий» (Bohemium) вЧехословакии в 1934 и «секваний» (Sequanium) вРумынии,Х. Хулубей в 1939 году.

Нептуний впервые был получен искусственноЭ. М. Макмилланом иФ. Х. Абельсоном в 1940 году при бомбардировке ядраурананейтронами вциклотроне вБеркли^[3]. Первый полученный искусственнотрансурановый элемент^[4]. Получил название в честь планетыНептун — последней от Солнца.Реакция синтеза:²³⁸U(n,γ)²³⁹U(β⁻)²³⁹Np. Название нептуния образовано от названия восьмой вСолнечной системе планетыНептун. Это название было ранее использовано немецко-российским химикомИ. Р. Германом (Hans Rudolph Hermann), который в 1877 году утверждал, что открыл новый химический элемент в минералетанталит; в действительности он принял за новый элемент смесь ниобия и тантала^[5].

Нептуний обнаруживается в следовых количествах вурановых рудах.

Основная масса нептуния, присутствующего в окружающей среде, возникла в результате атмосферных ядерных взрывов, произведённых начиная спервого в мире испытания ядерного оружия в 1945 году до их запрета согласноМосковскому договору 1963 года. Количество нептуния, выброшенного в окружающую среду в результате этих взрывов, оценивается в 2500 кг. Ввиду небольшого периода полураспада большинства изотопов, количество выброшенного нептуния уменьшилось к настоящему времени на несколько порядков.

Природные источники нептуния никакого практического значения не имеют. В настоящее время нептуний извлекается из продуктов длительного облучения урана в ядерных реакторах как побочный продукт при извлеченииплутония.

Полная электронная конфигурация атома нептуния: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶5f⁴6d¹7s².

Элементарный нептуний —ковкий, сравнительно мягкий металл с серебристымблеском. Это один из самых тяжёлых металлов: по плотности уступает лишьосмию,иридию,платине ирению.

Металлический нептуний имеет три полиморфные модификации: α-форма с орторомбической кристаллической решёткой (устойчива ниже 280 °C), β-форма с тетрагональной решёткой (стабильна при 280—576 °C) и модификация с кубической гранецентрированной решёткой (при выше 576 °C)^[4].

Нептуний не имеет стабильных изотопов, на Земле он встречается лишь в следовых количествах.

Радиоактивные свойства некоторых изотопов нептуния:

С сухим воздухом взаимодействует медленно, покрываясь тонкой оксидной плёнкой. При высокой температуре на воздухе он быстроокисляется до NpO₂.Пирофорен в мелкодисперсном состоянии^[4].

Является химически активным металлом: растворяется всоляной кислоте, образуетоксиды,гидриды,галогениды, при нагревании реагирует сазотом,кремнием,фосфором, другими неметаллами. Образует сплавы сураном,плутонием и другими металлами. В соединениях имеетстепени окисления от +3 до +7^[4]. В растворах нептуний образует ионы Np³⁺, Np⁴⁺, NpO₂⁺, NpO₂²⁺ и NpO₅³⁻.

Ионы нептуния склонны кгидролизу,диспропорционированию икомплексообразованию. Окрашивают водные растворы в фиолетово-голубой (Np³⁺), жёлто-зелёный (Np⁴⁺), голубовато-зелёный (NpO₂⁺), розовый (NpO₂²⁺) и зелёный или коричневый цвета (NpO₂³⁺, соответственно в щелочной или кислой среде)^[4].

Интересной особенностью катионов нептуноила NpO₂²⁺ является их способность притягиваться друг к другу за счеткатион-катионных взаимодействий^[6].

Нептуний образуется как побочный продукт в любом реакторе, работающем на уране-235. Основной реакцией в них является деление ядер урана-235 нейтронами, однако часть ядер урана-235 захватывает нейтрон без деления, превращаясь в изотоп уран-236. Он в дальнейшем тоже может захватить нейтрон, образуя короткоживущий бета-радиоактивный уран-237, который с периодом 6,7 суток распадается в нептуний-237.Отработанное ядерное топливо типичного водо-водяного реактора содержит примерно 0,5 кг нептуния-237 на тонну^[7].

Другой изотоп, нептуний-239, образуется при захвате нейтрона ураном-238. Сначала при этом образуется изотоп уран-239, который с периодом 23 минуты распадается в нептуний-239. Нептуний-239 имеет период полураспада 2,3 суток, он распадается вплутоний-239.

Нептуний получают восстановлениемфторида нептуния(IV) парамибария при 1600 К:

${\displaystyle \mathsf{N}\mathsf{p}{\mathsf{F}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{B}\mathsf{a}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}\mathsf{p}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{B}\mathsf{a}{\mathsf{F}}_{\mathsf{2}}}$

В год в мире производится несколько сот кг нептуния^[4].

Изотопнептуний-237 используется при полученииплутония-238^[4]. Нептуний-239 образуется в ядерных реакторах в результате распада урана-239 и в свою очередь распадается с образованиемплутония-239. В дальнейшем продукты реакции используются в ядерных реакциях.

При радиоактивном распаде нептуний испускает высокоэнергетические α-частицы и β-частицы со средней энергией. Физиологическое действие нептуния зависит от его валентного состояния и путей попадания в организм. 60—80 % нептуния откладывается в костях, а радиобиологическийпериод полувыведения нептуния из организма составляет 200 лет. Это приводит к серьёзному радиационному поражению костной ткани. Радиотоксичность нептуния ниже, чем у плутония, ввиду меньшей удельной активности.

Предельно допустимые количества изотопов нептуния в организме:²³⁷Np — 0,06 мккюри (100 мкг),²³⁸Np,²³⁹Np — 25 мккюри (1 нг). Для²³⁷NpПДК в воздухе рабочих помещений 2,6⋅10⁻³ Бк/м³.

• Нептуний на WebelementsАрхивная копия от 23 октября 2004 наWayback Machine
• Нептуний в Популярной библиотеке химических элементовАрхивировано 22 августа 2011 года.

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. —М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3 (Мед-Пол). — 639 с. —ISBN 5-82270-039-8.

• Химические элементы
• Радиоактивные элементы
• Металлы
• Актиноиды
• Трансурановые элементы
• Синтезированные химические элементы

• Википедия:Cite web (не указан язык)
• Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN
• Статьи со ссылками на Викицитатник
• Статьи со ссылками на Викисклад