Neptuni

Neptuni (tên Latinh: Neptunium) là một nguyên tố hóa học ký hiệu Np, có số nguyên tử 93 trong bảng tuần hoàn, được đặt tên theo tên của Sao Hải Vương (Neptune).

Neptuni, 93Np
Tính chất chung
Tên, ký hiệu	Neptuni, Np
Phiên âm	/nɛpˈtjuːniəm/ nep-TEW-nee-əm
Hình dạng	Ánh kim bạc trắng
Neptuni trong bảng tuần hoàn
Pm ↑ Np ↓ (Uqt) Urani ← Neptuni → Plutoni
Số nguyên tử (Z)	93
Khối lượng nguyên tử chuẩn (Ar)	(237)
Phân loại	họ actini
Nhóm, phân lớp	f
Chu kỳ	Chu kỳ 7
Cấu hình electron	[Rn] 7s2 6d1 5f4
mỗi lớp	2, 8, 18, 32, 22, 9, 2
Tính chất vật lý
Trạng thái vật chất	Chất rắn
Nhiệt độ nóng chảy	910 K ​(637 °C, ​1179 °F)
Nhiệt độ sôi	4273 K ​(4000 °C, ​7232 °F)
Mật độ	20,45 [1] g·cm−3 (ở 0 °C, 101.325 kPa)
Nhiệt lượng nóng chảy	3,20 kJ·mol−1
Nhiệt bay hơi	336 kJ·mol−1
Nhiệt dung	29,46 J·mol−1·K−1
Áp suất hơi P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k ở T (K) 2194 2437
Tính chất nguyên tử
Trạng thái oxy hóa	7, 6, 5, 4, 3 ​Oxide lưỡng tính
Độ âm điện	1,36 (Thang Pauling)
Năng lượng ion hóa	Thứ nhất: 604,5 kJ·mol−1
Bán kính cộng hoá trị	thực nghiệm: 155 pm
Bán kính liên kết cộng hóa trị	190±1 pm
Thông tin khác
Cấu trúc tinh thể	​Ba dạng: Trực thoi Bốn phương Lập phương [[File:Ba dạng: Trực thoi Bốn phương Lập phương|50px|alt=Cấu trúc tinh thể Ba dạng: Trực thoi Bốn phương Lập phương của Neptuni|Cấu trúc tinh thể Ba dạng: Trực thoi Bốn phương Lập phương của Neptuni]]
Độ dẫn nhiệt	6.3 W·m−1·K−1
Điện trở suất	(22 °C) 1.220 µ Ω·m
Tính chất từ	Thuận từ[2]
Số đăng ký CAS	7439-99-8
Đồng vị ổn định nhất
Bài chính: Đồng vị của Neptuni
Iso NA Chu kỳ bán rã DM DE (MeV) DP 235Np Tổng hợp 396,1 ngày α 5.192 231Pa ε 0.124 235U 236Np Tổng hợp 1,54×105 năm ε 0.940 236U β- 0.940 236Pu α 5.020 232Pa 237Np Vết 2,144×106 năm α 4.959 233Pa SF – (nhiều) CD – 207Tl, 30Mg 239Np Vết 2,356 ngày β- 0.218 239Pu 240Np Vết 61,9 phút β- – 240Pu

Neptuni là nguyên tố siêu urani đầu tiên được tạo ra bằng tổng hợp hạt nhân. Đây là nguyên tố rất đặc biệt bởi vì tuy là thuộc nhóm actini, neptuni lại có thể tồn tại hóa trị VII.

Nguyên tử neptuni có 93 proton và 93 electron, trong đó 7 electron là electron hóa trị. Kim loại neptuni có màu bạc và bị xỉn màu khi tiếp xúc với không khí. Nguyên tố này xuất hiện trong ba dạng đồng vị và thường biểu hiện năm trạng thái oxy hóa, từ +3 đến +7. Nó có tính phóng xạ, độc hại, tự bốc cháy, và có thể tích lũy trong xương, khiến cho việc cầm nắm neptuni nguy hiểm.

Mặc dù nhiều tuyên bố sai lầm về phát hiện của nó đã được thực hiện qua nhiều năm, nguyên tố này lần đầu tiên được tổng hợp bởi Edwin McMillan và Philip H. Abelson tại Phòng thí nghiệm bức xạ Berkeley năm 1940. Kể từ đó, hầu hết neptuni đã và vẫn được sản xuất bằng cách chiếu xạ neutron trong các lò phản ứng hạt nhân. Đại đa số được tạo ra như một sản phẩm phụ trong các lò phản ứng điện hạt nhân thông thường. Trong khi chính neptuni không có sử dụng thương mại hiện nay, nó được sử dụng như một tiền chất cho sự hình thành plutoni-238, được sử dụng trong các máy phát nhiệt đồng vị phóng xạ để cung cấp điện cho tàu vũ trụ. Neptuni cũng đã được sử dụng trong các máy dò hạt neutron năng lượng cao.

Đồng vị ổn định nhất của neptuni, neptuni-237, là một sản phẩm phụ của các lò phản ứng hạt nhân và sản xuất plutoni. Nó, và đồng vị neptuni-239, cũng được tìm thấy với số lượng vết trong quặng urani do phản ứng bắt neutron và phân rã beta.

Tham khảo

1. Criticality of a ²³⁷Np Sphere
2. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.

Tư liệu liên quan tới Neptunium tại Wikimedia Commons