Факти За Нептуний

{h1}

Свойства, източници и приложения на елемента neptunium.

Нептуний, елемент 93 в периодичната таблица с елементи, беше първият трансураниев елемент, произведен синтетично, и първият трансураниев елемент от серия актинид, който беше открит. Откриването му дойде след няколко фалшиви открития на елемента, включително опитът на Енрико Ферми да бомбардира уран с неутрони. Този експеримент доведе до откриване на делене или разделяне на атоми.

Нептуний се пясва в периодичната таблица между уран и плутоний, които също са радиоактивни. И трите от тези елементи, наречени на планетите, имат между 92 и 94 протона в своите ядра, достатъчно големи, за да претърпят реакция на ядрено делене или "разделяне на атома". Поради тази си способност, уранът и плутоният се използват широко в ядрените централи и въоръжението.

Нептуний обаче е открит значително по-късно в историята от който и да е от своите съседи на периодични таблици и не се използва широко. Нептуний остава важен елемент за изучаване, тъй като се произвежда от ядрени реакции на уран и плутоний и може да издържи като вредни радиоактивни отпадъци в продължение на милиони години, според доклад от 2003 г. от Тихоокеанската северозападна ядрена лаборатория. Разбирането на химията на Neptunium е от съществено значение за гарантиране на дългосрочно безопасно съхранение на ядрени отпадъци.

Само фактите

  • Атомно число (брой протони в ядрото): 93
  • Атомен символ (в периодичната таблица с елементи): Np
  • Атомно тегло (средна маса на атома): 237
  • Плътност: 11,48 унции на кубичен инч (19,86 грама на кубически см)
  • Фаза при стайна температура: твърда
  • Точка на топене: 1191 градуса по Фаренхайт (644 градуса по Целзий)
  • Точка на кипене: 3900 C
  • Брой естествени изотопи (атоми на един и същ елемент с различен брой неутрони): 4 - Нептуний-237 през нептуний-240. Има 21 допълнителни известни изотопи, създадени в лаборатория.
  • Най-често срещан изотоп: Np-237

нептуний

нептуний

Кредит: Андрей Маринкас Shutterstock

Откритие: Третият път е чар

Според Джон Емсли в книгата си „Природни строителни блокове: Пътеводител на AZ към елементите“ (Oxford University Press, 1999), италианският учен Енрико Ферми е първият, който твърди, че е открил елемент 93 през 1934 г. Той хипотезира, че елементите са по-тежки отколкото уран (елемент 92) може да бъде създаден чрез бомбардиране на уран с неутрони. Теоретично това би добавило една неутрална единица за маса към урановите атоми, която след това ще претърпи бета-разпад или загуба на отрицателен заряд, който превръща неутрон в протон, което води до елемент с 93 общи протона. Експериментът на Ферми не стигна до създаването на елемент; вместо неутроните, които се сливат с урановите атоми, те разделят урановите атоми на много фрагменти радиоизотопи. Ферми беше критикуван за фалшивото му твърдение и по това време не знаеше, че всъщност е извършил експеримента за разделяне на първи атом или делене.

Само четири години по-късно през 1938 г. румънският физик Хория Хулубей и френският химик Ивет Кашоас съставят подобен фалшив доклад за откриване на елемент 93. Те твърдят, че са намерили елемента в естествено срещаща се минерална проба. По онова време учените отхвърлиха това, вярвайки, че в природата няма елементи с повече протони от уран (трансуранови елементи).

Елемент 93 е приет като съществуващ елемент през 1940 г. в Калифорнийския университет в Бъркли. Професор Едвин Макмилан и абитуриентът Филип Абелсън използваха техника, подобна на Ферми, но с една важна разлика: те използваха бавно движещи се неутрони. Макмилан използва машина, наречена циклотрон, за да забави неутроните и след това ги насочи към мишена на уран-238. Този път неутроните всъщност работеха за създаването на елемент 93 чрез сливане с атомите на уран, вместо да ги разрушат. Абелсън анализира получената проба и отбеляза необичайна бета радиация, която показва нов изотоп (по-късно наречен Np-289). Макмилан и Абелсън решиха да нарекат елемента нептуний, защото Нептун е следващата планета отвъд Уран в Слънчевата система. Откритието е първият трансураниев елемент, синтезиран в лаборатория и спечелил Макмилан Нобелова награда през 1951 г.

Източници на нептуний

Въпреки че учените мислели, че нептуний може да бъде създаден само синтетично, оттогава в природата са открити следи от четири от 25-те изотопа на нептуний, според Националната лаборатория в Лос Аламос. Уранът, открит в скалите, почвата и водата, претърпява естествена ядрена реакция, която води до малки количества изотопи Np-237 до Np-240.

По-голямата част от нептуния обаче е антропогенна; тоест, той е създаден като страничен продукт от реакции в атомните електроцентрали. Учените могат да извличат нептуний от отработено ядрено гориво в големи количества. Поради дългия си полуживот от 2,14 милиона години, Np-237 е най-разпространеният изотоп на нептуний, създаден. Повечето други изотопи на нептуний имат кратък полуразпад и се разпадат в рамките на дни.

Свойства на нептуний

Neptunium е член на серията актиниди, ред 5f от периодичната таблица. Този ред (заедно с лантанидния ред по-горе) често се изобразява отдолу и отделно от останалата част на периодичната таблица, защото е твърде дълъг, за да се побере на страница с нормални размери. Всички 15 актинидни елемента имат много големи атомни радиуси и са радиоактивни.

Нептуний е сребърен метал и е много реактивен, с четири различни окислителни състояния. Когато се комбинира с други елементи, той се проявява като различни цветни разтвори (лилаво, жълто, зелено и розово). Дори сам по себе си, нептуний се проявява като три различни алотропи, или физически форми, в зависимост от температурата. Той е най-гъстият от актинидите и може да остане течност за най-големия температурен диапазон на всеки известен елемент.

Можем ли да го използваме?

Настоящите приложения на Neptunium са ограничени. Нептуний се е считал само, а всъщност не е използван като делящо се ядрено гориво. Въпреки това, нептуний-237 се използва за създаване на плутоний-238, който след това се използва в специални генератори на енергия, които могат да захранват спътници, космически кораби и фарове за дълъг период от време. Нептуний-237 се използва и в изследванията на ядрената физика като част от устройство, което открива високоенергийни неутрони.

Може ли да ни навреди?

В къщата ви може да има радиоактивен нептуний! Нептуний се натрупва в обикновен домакински предмет: йонизиращи детектори за дим. За да открие дим, друг актиниден елемент, америциум-241, излъчва радиация и се превръща в нептуний-237. Но няма нужда да се притеснявате: количеството радиоактивни материали в детекторите за дим е незначително и не причинява вреда на човешкото здраве, според Емсли. Детекторите за дим съдържат по-малко от 0,00000001 унции (0,0000003 грама) америциум, който се разлага толкова бавно, че едва около 0,2 процента от това вече малко количество се превръща в нептуний всяка година.

Учените обаче са загрижени за дългосрочното съхранение на нептуний, присъстващ в отработено ядрено гориво, според статия от 2005 г., публикувана от Berkeley Lab. Въпреки че нептуний представлява само малък процент от общия радиоактивен отпадък, той представлява особена заплаха, тъй като е дълготраен и трудно се извлича. Ейми Хиксън, доцент в Инженерния колеж Нотр Дам, е изучила по-малко познатите елементи на актинидите и как най-добре да ги съдържа.

„Нептуниумът, който присъства в използван ядрено гориво, може да продължи милиони години, и не преувеличавам“, каза Хиксън, докато обясняваше реалността да съдържа нептуний. Нейната лаборатория проучва как нептуний и други актиниди се движат през материали, симулиращи геоложки хранилища, като този, предложен за планина Юка в Невада. Въпреки че тези сайтове за дълбоко съхранение са общоприети като най-безопасното дългосрочно съхранение, в момента няма нито едно работещо в Съединените щати. Хранилището за ядрени отпадъци в планината Юка бе защитено от администрацията на Обама през 2011 г. Администрацията на Тръмп намали цялото финансиране за проучвания на дълбоки сондажи, но Конгресът може да преразгледа финансирането в следващия бюджетен цикъл за 2018 г.

Допълнителни ресурси

  • Ето още информация за нептуния от Националната лаборатория в Лос Аламос.
  • Ето какво казва лабораторията на Джеферсън за нептуния.
  • Кралското химическо дружество също претегля около нептуний.


Видео Добавка: ПРОТАКТИНИЙ 231 - Уникальные кадры радиоактивного распада самого ЯДОВИТОГО металла.




Изследване


Ослепителни Дракониди: Снимки На Метеорен Душ 2011
Ослепителни Дракониди: Снимки На Метеорен Душ 2011

Какво Общо Имат Нацистите С Археологията?
Какво Общо Имат Нацистите С Археологията?

Наука Новини


Ентелодонти: Факти За Гигантските Убийци
Ентелодонти: Факти За Гигантските Убийци "Прасета"

Облачен Леопард Обявен За Изчезнал В Тайван
Облачен Леопард Обявен За Изчезнал В Тайван

Антарктида Близо До Морския Лед Рекордно Висок, Но Арктически Лед Все Още Се Свива
Антарктида Близо До Морския Лед Рекордно Висок, Но Арктически Лед Все Още Се Свива

Добив На Астероиди, Не По-Луд От Дълбоководното Сондиране, Съветват Казват
Добив На Астероиди, Не По-Луд От Дълбоководното Сондиране, Съветват Казват

Хората Ли Са Най-Умното Животно?
Хората Ли Са Най-Умното Животно?


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com