Дейін қабылдау теориясы ыдырату атом ядросы, ол обосновала болуы синтезделген кешіктірмей нақты осындай элемент, үш рет жасалды оказавшиеся ошибочными туралы хабарландыру тәуелсіз жаңалықтар элементтің 93: аусоний (Ausonium) Италия (Энрико Ферми), богемий (Bohemium) Чехословакия 1934 және секваний (Sequanium) Румыния 1939.

Нептуний алғаш рет алынды Э. М. Макмилланом және Ф. Х. Абельсоном 1940 жылы.

Синтез реакциясы: 238U(n,γ)239U(β−)239Np.

Происхождение названия[היום-מחר
Атауы нептуния құрылды атау ғаламшар Нептун.

Табиғатта таралуы[өңдеу | қайнарын қарау]
Табиғи көздері нептуния ешқандай практикалық маңызы жоқ. Қазіргі уақытта нептуний алынады азық-ұзақ сәулелену уран ядролық реакторларда жанама өнім ретінде шығару кезінде плутоний.

Алу[היום-מחר
Нептуний алады қалпына фторидін нептуния (IV) буымен барий кезінде 1600:

{\displaystyle {\mathsf {NpF_{4}+2Ba\ {\xrightarrow {\ }}\ Np+2BaF_{2}}}} {\mathsf {NpF_{4}+2Ba\ {\xrightarrow {\ }}\ Np+2BaF_{2}}}
Қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Қарапайым нептуний — соғылмалы, салыстырмалы жұмсақ металл күміс түспен байланысты блеском. Бірі ауыр металдар: тығыздығы бойынша ол береді ғана осмию, иридию, платине және рению.

Құрғақ ауамен өзара іс-қимыл жасайды баяу, покрываясь биязы оксидной пленкамен. Жоғары температурада ауада ол тез дейін тотығады, NpO2

Құрамалар бар тотығу дәрежесі +2 +7. Ерітінділерде нептуний құрады иондары Np3+, Np4+, NpO2+, NpO22+ және NpO53−.

Иондары нептуния бейім гидролизу және комплексообразованию.

Изотоптар[өңдеу | қайнарын қарау]
Радиоактивті қасиеттері кейбір изотоптардың нептуния:

Жаппай саны жартылай ыдырау Кезеңі ыдырау Түрі
231 50 мин α
232 13 мин электронды басып алу
233 35 мин α (1 %), электронды басып алу (99 %)
234 4,4 күн α (1 %), электронды басып алу (99 %)
235 410 күн β+ (1 %), электронды басып алу (99 %)
236 5000 жыл α
237 2,20·106 жыл α
238 2,1 күн β−
239 2,33 күн β−
240 7,3 мин β−
241 16 мин β−
Қолдану[היום-מחר
Үшін пайдаланылады алу плутоний.

Физиологиялық әсері[היום-מחר
Radiation warning symbol.svg
Радиоактивтік ыдырауында құрастырады нептуний испускает высокоэнергетические α-бөлшек пен β-бөлшектің орташа энергиясы. Физиологиялық әсері нептуния байланысты оның валенттілік күйі мен жолдары организмге. 60-80 % нептуния кейінге қалдырылады сүйекте, ал радиобиологический жартылай шығарылу кезеңі нептуния ағзадан 200 құрайды. Бұл әкеледі маңызды радиациялық зақымдануына сүйек.

Радиотоксичность нептуния төмен плутоний, байланысты аз меншікті белсенділігі.

Шекті рұқсат етілген санын изотоптар нептуния ағзадағы: 237Np — 0,06 мккюри (100 мкг), 238Np, 239Np — 25 мккюри (10-4 мкг).

Үшін 237Np ШРК жұмыс үй-жайлары ауасындағы 2,6·10-3 Бк/м3.

Нептуни-237; — радиоактивті нуклид химиялық элементтің нептуния атомдық нөмірі 93 және бұқаралық саны 237. Ең долгоживущий изотоп нептуния, жартылай ыдырау кезеңі 2,144(7)·106 жыл. Ашылып 1942 жылы Гленном Сиборгом және Артур Валем[3] нәтижесінде бомбасынан уран-238 нейтронами[4]:

{\displaystyle \mathrm {^{238}_{92}U} (\mathrm {n} ,\mathrm {2n} )\mathrm {^{237}_{92}U} \ {\xrightarrow[{6,75\ \mathrm {d} }]{\beta ^{-}\ 518,6\ \mathrm {keV} }}\ \mathrm {^{237}_{93}Np} .} {\displaystyle \mathrm {^{238}_{92}U} (\mathrm {n} ,\mathrm {2n} )\mathrm {^{237}_{92}U} \ {\xrightarrow[{6,75\ \mathrm {d} }]{\beta ^{-}\ 518,6\ \mathrm {keV} }}\ \mathrm {^{237}_{93}Np} .}
Жартылай ыдырау кезеңі-бұл нуклида мал салыстырғанда жасымен Жердің, сондықтан табиғи минералдар нептуний кездеседі тек ничтожных мөлшерде; бастапқы (существовавший кезде білім Жерлер) нептуни-237; әлдеқашан ыдырап, және қазіргі уақытта табиғатта тек радиогенный нептуний. Көзі изотоптар нептуния табиғатта болып табылады ядролық реакциялар жүретін уранды кендерде әсерінен нейтрондар ғарыштық сәулелену және спонтанды бөлу уран-238[5]. Ең жоғары арақатынасы 237Np – уран табиғатта құрайды 1,2·10-12[4].

Негізін салушы болып табылады вымершего радиоактивті тектес 4n+1 деп аталатын бірқатар нептуния; барлық мүшелері осы тектес басқа да соңғыдан бұрынғы, висмут-209) бұрыннан жоспарын жүзеге асыруды ұсынамын.

Белсенділігі бір граммға осы нуклида шамамен 26,03 МБк құрайды.

Мазмұны [жасыру]
1 Білім және ыдырауы
1.1 Басқа да арналар ыдырау
2 Алу
3 Қолдану
4 См. сондай-ақ,
5 Ескертулер
Құрылуы және ыдырауы[өңдеу | қайнарын қарау]
Нептуни-237; түзіледі, нәтижесінде мынадай ыдырауларының:

β ыдырауы–нуклида 237U (жартылай ыдырау кезеңі құрайды 6,75(1)[2] (тәулік):
{\displaystyle \mathrm {^{237}_{92}U} \rightarrow \,\mathrm {^{237}_{93}Np} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e};} {\displaystyle \mathrm {^{237}_{92}U} \rightarrow \,\mathrm {^{237}_{93}Np} +e^{-}+{\bar {\nu }}_{e};}
Жүзеге асыру e-басып алу нуклидом 237Pu (жартылай ыдырау кезеңі құрайды 45,2(1)[2] (тәулік):
{\displaystyle \mathrm {^{237}_{94}Pu} +e^{-}\rightarrow \,\mathrm {^{237}_{93}Np} +\nu _{e};} {\displaystyle \mathrm {^{237}_{94}Pu} +e^{-}\rightarrow \,\mathrm {^{237}_{93}Np} +\nu _{e};}
α-ыдырау нуклида 241Am (жартылай ыдырау кезеңі құрайды 432,2(7)[2] жыл):
{\displaystyle \mathrm {^{241}_{95}Am} \rightarrow \,\mathrm {^{237}_{93}Np} +\mathrm {^{4}_{2}He} .} {\displaystyle \mathrm {^{241}_{95}Am} \rightarrow \,\mathrm {^{237}_{93}Np} +\mathrm {^{4}_{2}He} .}
Ықтимал арналарын ыдырау нептуния-237 эксперименттік табылды тек α-ыдырау ” 233Pa (ықтималдылығы 100 % – ға[2], энергия ыдырау 4958,3(12) кэВ[1]):

{\displaystyle \mathrm {^{237}_{93}Np} \rightarrow \,\mathrm {^{233}_{91}Pa} +\mathrm {^{4}_{2}He} .} {\displaystyle \mathrm {^{237}_{93}Np} \rightarrow \,\mathrm {^{233}_{91}Pa} +\mathrm {^{4}_{2}He} .}
Спектр испускаемых ыдыраған кезде α-бөлшектердің күрделі мәселе болып табылады және тұрады 20-дан астам моноэнергетических желілерінің[4], неғұрлым мүмкін арналары ыдырау с энергиями альфа-бөлшектер 4788,0, 4771,4 және 4766,5 кэВ (тиісті ықтималдығы 47,64 %, 23,2 %, 9,3 %)[6]. Ыдырауы да жүреді сәуле гамма-кванттардың (және конверсиялық электрондар) с энергиями 5,5 дейін 279,7 кэВ[7] (неғұрлым тән желісі 29,37 және 86,48 кэВ тиісті вероятностями 14,12 % және 12,4 %)[6] және кванттардың рентгендік сәулелену еншілес 233Pa.

Басқа арналар ыдырау[өңдеу | қайнарын қарау]
Спонтанды бөліну теориялық мүмкін, бірақ экспериментке байқалған жоқ (ықтималдығы ≤ 2·10-10 %)[2]. Сол жатады кластерлік ыдырауға; эксперименталды орнатылған жоғарғы шектеу ықтималдығы кластерлік ыдырағаннан бастап ұшар ядро 30Mg бойынша реакциялар

{\displaystyle \mathrm {^{237}_{93}Np} \rightarrow \,\mathrm {^{207}_{81}Tl} +\mathrm {^{30}_{12}Mg} } {\displaystyle \mathrm {^{237}_{93}Np} \rightarrow \,\mathrm {^{207}_{81}Tl} +\mathrm {^{30}_{12}Mg} }
құрайды ≤4·10-12 %[2].

Алу[היום-מחר
Нептуни-237; құрылады реакторларда уран нәтижесінде сол реакциялар, алып ашу-аталған нуклидтің. Мазмұны 237Np ” облученном уран отынға аз шамасымен бағаланады, шамамен тең 0,1 — 0,3 % – ға пайда болған, плутоний немесе 10-4 — 10-6 % салмағы бойынша мазмұны уран. Пайдалану кезінде уран отынын, байытылған изотоптарымен 235U және 236U, нептуни-237; құрылады, көбінесе мынадай ядролық реакция[4][5]:

{\displaystyle \mathrm {^{235}_{92}U} (\mathrm {n} ,\gamma )\mathrm {^{236}_{92}U} (\mathrm {n} ,\gamma )\mathrm {^{237}_{92}U} \ {\xrightarrow[{6,75\ d}]{\beta ^{-}\ 518,6\ keV}}\ \mathrm {^{237}_{93}Np} .} {\displaystyle \mathrm {^{235}_{92}U} (\mathrm {n} ,\gamma )\mathrm {^{236}_{92}U} (\mathrm {n} ,\gamma )\mathrm {^{237}_{92}U} \ {\xrightarrow[{6,75\ d}]{\beta ^{-}\ 518,6\ keV}}\ \mathrm {^{237}_{93}Np} .}
Осылайша, негізгі шикізат алу үшін нептуния болып табылады қалдықтар плутониевого өндіру, қайта өңдеу кезінде алынған сәулеленген уран отын.

Нептуни-237; жоғары тазалықтағы алады препараттарды америций-241[5].

Изотоптарды бөлу нептуния жүзеге асырылады осаждением, ионным алмасуға, экстракциялау және экстракционно-хроматографиялық әдісі арқылы[5].

Қолдану[היום-מחר
Жолымен сәулелену нейтронами нептуния-237 алады салмақтық санын изотопно таза плутоний-238, ол пайдаланылады шағын габаритті радиоизотоптық көздерін (мысалы, РИТЭГах, кардиостимуляторах)[8]. 

Ашу және элементтер атауларының шығу тегі

Нептуний, Neptunium, Np (93)

Ашық 1940 ж. нептуний бірінші қолдан алынған трансурановым элементі. 30-шы жылдары қарқынды жүргізілді зерттеулер жасанды радиоактивті заттарды, атап айтқанда, азық-бомбасынан нейтронами уран. Химиялық талдау осы өнімдерді приводил туралы қорытындыға бар элементтер ауырлау уран. 1939 ж. Мак-Миллан өнімдерінде сәулелену уран нейтронами ашты радиоактивті изотоп жартылай ыдырау кезеңі 2,3 тәулік. Содан кейін изотоп зерттеген Сегрэ, ол белгіледі, бұл оның қасиеттері ұқсас қасиеттері жер бетінде сирек кездесетін элементтер. Мамыр айында 1940 ж. Мак-Миллан және Абельсон зерттедік реакциясын білім изотоп уран – 238 басып алу арқылы нейтронның айналады уран – 239 (жартылай ыдырау кезеңі-23 мин.), ол өз кезегінде айналады нептуний-239. Атауы “нептуний берілді жаңа элемент, өйткені ол үшін уранмен сәйкес орналасуымен ғаламшарлардың күн жүйесінде. 1942 ж. ашылған басқа изотоп – нептуни-237; (Сиборг және Валь), распадающийся с аlfa-сәуле (жартылай ыдырау кезеңі 2,25 млн. жыл). Символы Np ұсынылды, 1948 ж.