Neptunium

Neptunium
1 18 1 H 2 Periodiek systeem 13 14 15 16 17 He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba ↓ Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra ↓↓ Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og   Lanthaniden La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Actiniden Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Neptunium
Algemeen
Naam	Neptunium
Symbool	Np
Atoomnummer	93
Groep	Scandiumgroep
Periode	Periode 7
Blok	F-blok
Reeks	Actiniden
Kleur	Zilver metalliek
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u)	237,05
Elektronenconfiguratie	[Rn]5f4 6d1 7s2
Oxidatietoestanden	+3, +4, +5, +6, +7
Elektronegativiteit (Pauling)	1,36
Atoomstraal (pm)	130
1e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1)	604,55
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m−3)	20250
Smeltpunt (K)	915
Kookpunt (K)	4175
Aggregatietoestand	Vast
Smeltwarmte (kJ·mol−1)	9,46
Verdampingswarmte (kJ·mol−1)	336,6
Kristalstructuur	Ortho
Molair volume (m3·mol−1)	11,7 · 10−6
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1)	120
Elektrische weerstand (μΩ·cm)	122
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1)	6,3
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt, tenzij anders aangegeven
Portaal    Scheikunde

Neptunium is een scheikundig element met symbool Np en atoomnummer 93. Het is een zilverkleurig metalliek actinide.

Neptunium is in 1940 ontdekt door Edwin McMillan en Philip Abelson in het isotopenlaboratorium van de Universiteit van Californië - Berkeley. Door uraniumkernen te bombarderen met neutronen ontstond uiteindelijk neptunium-239. Het was het eerste transurane element dat gesynthetiseerd werd.^[1]

Het element werd neptunium genoemd naar de planeet Neptunus, omdat deze planeet de eerstvolgende op Uranus is, waarnaar het element uranium genoemd werd.

${\displaystyle {\ce {^238_92U + ^1_0n -> ^239_92U}}}$

${\displaystyle {\ce {{^{239}_{92}U}->{^{239}_{93}Np}+{e^{-}}+{\bar {\nu }}_{e}}}}$

Het aantal industriële toepassingen van neptunium is beperkt. In neutronendetectieapparatuur kan neptunium worden gebruikt. In het kader van het programma voor ontwikkeling van massavernietigingswapens van de Verenigde Staten, hebben onderzoekers van Berkeley University in september 2002 voor het eerst een kritieke massa neptunium geproduceerd.

Neptunium is een vrij reactief metaal en kan voorkomen in ten minste drie kristalstructuren. Bij temperaturen onder 280 °C komt neptunium voor in de orthogonale alfavorm. Tussen 280 en 577 °C gaat dat over in de tetragonale betavorm. Bij hogere temperaturen komt alleen de kubische gammavorm voor.

In de natuur kan neptunium voorkomen als gevolg van transmutatiereacties in uraniumerts. De belangrijkste bron is echter de plutoniumproductie waarbij neptunium een bijproduct is.

Zie Isotopen van neptunium voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Van neptunium zijn 19 radio-isotopen bekend, waarvan neptunium-237 met een halveringstijd van 2,14 miljoen jaar het stabielst is. ²³⁶Np en ²³⁵Np hebben een halveringstijd van respectievelijk 154 duizend jaar en 396,1 dagen. De overige isotopen hebben halveringstijden van minder dan 4,5 dag.

In 1984 heeft onderzoek door Duitse wetenschappers aangetoond dat neptunium-239 kan inkapselen in botten waar het na verloop van tijd vervalt tot plutonium-239. De gevolgen hiervan kunnen onder andere botkanker zijn.^[2]

• Lenntech.nl - neptunium
• (en) EnvironmentalChemistry.com - neptunium
• (en) WebElements.com - neptunium