Нептун

Нептун, ₉₃ нп

Нептун
Произношение	/ n ɛ p ˈ tj uː n i ə m / ( негативно -нет , почему- пойман )
Появление	Серебристый металлик
Массовый номер	[237]
Нептун в периодической таблице
Водород Гелий Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон Натрия Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера Хлор Аргон Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Галлия Германия Мышьяк Селен Бром Криптон Рубидий Стронций Иттрий Цирконий Ниобий Молибден Техник Рутений Родий Палладий Серебро Кадмий Индий Полагать Сурьма Теллур Йод Ксенон Порезы Барий Лантан Cerium Празедимиум Неодим Прометий Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозиум Холмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рейум Осмий Иридий Платина Золото Меркурий (элемент) Таллий Вести Висмут Полоний Астатин Радон Франциум Радий Актинум Торий Протактиний Уран Нептун Плутоний Амик Кюрий Беркелия Калифорния Einsteinium Фермий Менделевий Нобелевский Лоуренс Резерфорд Дубний Seaborgium Бохриум Банальный Meitnerium Дармштадтий Рентений Коперник Нихон Флеровий Московий Ливермориум Теннесин Оганессон Премьер -министр ↑ Например ↓ — Уран ← Нептун → Плутоний
Атомное число ( z )	93
Группа	Группы F-блока (без числа)
Период	период 7
Блокировать	F-Block
Электронная конфигурация	[ Rn ] 5f 4 6d 1 7S 2
Электроны на оболочку	2, 8, 18, 32, 22, 9, 2
Физические свойства
Фаза в STP	твердый
Точка плавления	912 ± 3 K (639 ± 3 ° C, 1182 ± 5 ° F)
Точка кипения	4447 K (4174 ° C, 7545 ° F) (экстраполированный)
Плотность (при 20 ° С)	20,48 г/см 3 ( 237 Например)
Теплоте слияния	5,19 кДж / раз
Тепло испарения	336 кДж / раз
Молярная теплоемкость	29,46 J/(моль · к)
Давление паров P   (PA) 1 10 100 1 K. 10 к 100 к в t   (k) 2194 2437
Атомные свойства
Состояния окисления	+2, +3, +4, +5 , +6, +7 ( амфотерный оксид)
Электроотрицательность	Полингинг шкала: 1.36
Энергии ионизации	1 -й: 604,5 кДж/моль
Атомный радиус	Эмпирический: 155 вечера
Ковалентный радиус	190 ± 13:00
Спектральные линии нептуния
Другие свойства
Естественное явление	от распада
Кристаллическая структура	Орторомбический ( OP8 )
Константы решетки	A = 472,3 вечера B = 1688,7 вечера C = 666,3 вечера (при 20 ° C)
Теплопроводность	6,3 Вт/(M порядка)
Электрическое удельное сопротивление	1,220 мкм (и 22 ° C)
Магнитное упорядочение	парамагнитный
Номер CAS	7439-99-8
История
Нами	После планеты Нептуна , самой названной в честь римского бога морского Нептуна
Открытие	Эдвин Макмиллан и Филипп Х. Абельсон (1940)
Изотопы Нептуния
Основные изотопы Разлагаться abun­dance период полураспада ( T 1/2 ) режим pro­duct 235 Например синтезатор 396.1 d а 231 Затем эн 235 В 236 Например синтезатор 1.54 × 10 5 и эн 236 В беременный − 236 Мог а 232 Затем 237 Например след 2.144 × 10 6 и а 233 Затем 239 Например след 2.356 d беременный − 239 Мог

Нептун - химический элемент ; Он имеет символ NP и атомный номер 93. Радиоактивный актинидный металл, Neptunium является первым трансранским элементом . Он назван в честь Нептуна , планеты за пределами Урана в Солнечной системе, которую назван ураном. Атом Нептуния имеет 93 протона и 93 электрона, из которых семь валентных электронов . Металл Нептун является серебристым и тускнеет при воздействии воздуха. Элемент встречается в трех аллотропных формах и обычно демонстрирует пять состояний окисления , в диапазоне от +3 до +7. Как и все актиниды, это радиоактивное , ядовитое , пирофорическое и способное накапливаться в костях , что делает обработку нептунья опасной.

Хотя многие ложные заявления о его открытии были сделаны за эти годы, элемент был впервые синтезирован Эдвином Макмиллом и Филиппом Х. Абельсоном в радиационной лаборатории Беркли в 1940 году. тех пор большинство нептун С Полем Подавляющее большинство генерируется как побочный продукт в обычных реакторах ядерной энергетики . В то время как в настоящее время сам Neptunium не имеет коммерческого использования, он используется в качестве предшественника для формирования плутония-238 , который, в свою очередь, используется в тепловых генераторах радиоизотопа для обеспечения электроэнергии для космического корабля . Нептун также использовался в детекторах высокоэнергетических нейтронов .

Самый длинный изотоп Neptunium, Neptunium-237, является побочным продуктом ядерных реакторов и производства плутония . Этот изотоп и изотоп Neptunium-239 также обнаружены в следовых количествах в урановых рудах из-за реакций захвата нейтронов и бета-распада .

Характеристики

Физический

Neptunium - это жесткий , серебристый, пластичный , радиоактивный актинидный металл . В периодической таблице он расположен справа от актинидного урана , слева от актинидного плутония и под лантанойд -прометиумом . Neptunium - это твердый металл, имеющий объемный модуль 118 ГПа , сравненный модуль марганца . Металл Нептун аналогичен урану с точки зрения физической работоспособности. При воздействии воздуха при нормальных температурах он образует тонкий оксидный слой. Эта реакция продолжается быстрее с повышением температуры. Neptunium плавится при 639 ± 3 ° C : эта низкая температура плавления , свойство, которое металл разделяет с соседним элементом плутония (который имеет температуру плавления 639,4 ° C), обусловлена ​​гибридизацией 5F и 6D -орбиталей и образованием направления связи в металле. Точка кипения нептуния не известна эмпирически, и обычно заданное значение 4174 ° C экстраполируется из давления пара элемента. В случае точного, это дало бы Neptunium наибольший диапазон жидкости любого элемента (3535 К проходит между его точками плавления и кипения ).

Нептун встречается как минимум в трех аллотропах . Некоторые заявления о четвертой аллотропе были сделаны, но они до сих пор не доказаны. Эта множественность аллотропов распространена среди актинидов . Кристаллические структуры Neptunium, Protactinium , Uranium и Plutonium не имеют четких аналогов среди лантаноидов и более похожи на структуры 3D -переходных металлов .

Аллотропы Нептуния

Аллотроп	α (измерено при 20 ° C)	β (измерено при 313 ° C)	γ (измерено при 600 ° С)
Температура перехода	(α → β) 280 ° C.	(β → γ) 576 ° C.	(γ → жидкость) 639 ° C.
Кристаллическая структура	Орторомбический	Тетрагональный	Кубик-ориентированный
Символ Пирсона	до 8	TP4	CI2
Космическая группа	PNMA	P42 1 2	Мне 3 м
Плотность (г/см 3 , 237 Например)	20.45	19.36	18.08
Параметры решетки ( PM )	A = 472,3 b = 488,7 C = 666,3	A = 489,5 C = 338,9	A = 351,8

Фазовая диаграмма нептуния

α-Neptunium берет на себя орторомбическую структуру, напоминающую сильно искаженную кубическую кубическую структуру. Каждый атом Нептуния координируется с четырьмя другими, а длины связей NP - NP составляют 260 вечера. Это самые плотные из всех актинидов и пятый из всех из всех природных элементов, стоящих за только Rhenium , Platinum , Iridium и Osmium . α-Neptunium обладает полуметаллическими свойствами, такими как сильная ковалентная связь и высокое электрическое удельное сопротивление , и его металлические физические свойства ближе к свойствам металлоидов, чем истинные металлы. Некоторые аллотропы других актинидов также демонстрируют сходное поведение, хотя и в меньшей степени. Ожидается, что плотность различных изотопов нептунии в альфа-фазе будет заметно отличаться: α- ²³⁵ NP должна иметь плотность 20,303 г/см ³ ; а- ²³⁶ NP, плотность 20,389 г/см ³ ; а- ²³⁷ NP, плотность 20,476 г/см ³ .

β-Neptunium берет на себя искаженную тетрагональную тесную упакованную структуру. Четыре атома Neptunium составляют единичную ячейку, а длины связей NP - NP составляют 276 вечера. γ-Neptunium имеет кубическую структуру, ориентированную на организм и имеет длину связи NP-NP 297 ч. Γ -форма становится менее стабильной с повышенным давлением, хотя температура плавления нептуния также увеличивается с давлением. β-NP/γ-NP/жидкость Тройная точка возникает при 725 ° C и 3200 МПа .

Сплавы

Из -за наличия электронов валентности 5F, Neptunium и его сплавов демонстрируют очень интересное магнитное поведение, как и многие другие актиниды. Они могут варьироваться от странствующего полосоподобного характера характерного характера для переходных металлов до локального поведения момента, типичного для скандия , иттрия и лантаноидов . Это связано с 5F-орбитальной гибридизацией с орбиталями металлических лигандов , и тот факт, что 5F орбиталь относится относительно дестабилизированной и простирается наружу. Например, Pure Neptunium является парамагнитным , NP Al ₃ является ферромагнитным , NP GE ₃ не имеет магнитного упорядочения, а NP SN ₃ может быть тяжелым материалом фермиона . Продолжаются исследования в отношении сплавов нептунья с ураном, американским , плутонием , цирконием и железом , чтобы переработать изотопы отходов отходов, таких как нептун-237, в изотопы с более коротким жилищным, более полезные в качестве ядерного топлива.

на основе Neptunium Один сплав был обнаружен с Formula NP PD ₅ AL ₂ . Это возникновение в соединениях нептунья несколько удивительно, потому что они часто демонстрируют сильный магнетизм, который обычно разрушает сверхпроводимость. Сплав имеет тетрагональную структуру с температурой перехода сверхпроводимости -268,3 ° C (4,9 К).

Химический

Neptunium имеет пять ионных состояний окисления в диапазоне от +3 до +7 при формировании химических соединений, которые могут одновременно наблюдаться в решениях. Это самый тяжелый актинид, который может потерять все свои валентные электроны в стабильном соединении. Наиболее стабильное состояние в растворе составляет +5, но валентность +4 является предпочтительной в твердых соединениях нептунья. Металл Нептун очень реактивный. Ионы нептуния подвержены гидролизу и образованию координационных соединений .

Атомный

Атом Neptunium имеет 93 электрона, расположенные в конфигурации [ RN ] 5F ⁴ 6d ¹ 7S ² Полем Это отличается от конфигурации, ожидаемой принципом Aufbau, в том, что один электрон находится в 6D -подборке вместо того, чтобы быть как ожидалось в подборке 5F. Это связано с сходством энергий электронов 5F, 6D и 7S. При формировании соединений и ионов все валентные электроны могут быть потеряны, оставляя после себя инертное ядро ​​внутренних электронов с конфигурацией электронов благородного газового радона; Чаще всего лишь некоторые из валентных электронов будут потеряны. Конфигурация электрона для лечения ионов в трикозивном ионе ³⁺ это [rn] 5f ⁴ , с самыми наружными 7 -м и 6D электронами, потерянными в первую очередь: это точно аналогично гомологу лантанидов в Нептунии и соответствует тенденции, установленной другими актинидами с их [rn] 5f ^не Электронные конфигурации в трехозивном состоянии. Первый потенциал ионизации Neptunium был измерен как не более 6,19 ± 0,12 эВ в 1974 году, исходя из предположения, что электроны 7S будут ионизировать до 5F и 6D; Более поздние измерения усовершенствовали это до 6,2657 эВ.

Изотопы

Основная статья: Изотопы Нептуния

4 N + 1 Цепочка распада Neptunium-237, обычно называемая «серией Neptunium»

двадцать четыре радиоизотопа Neptunium, с наиболее стабильным существом Были охарактеризованы ²³⁷ NP с периодом полураспада 2,14 миллиона лет, ²³⁶ NP с периодом полураспада 154 000 лет, и ²³⁵ NP с периодом полураспада 396,1 дня. Все оставшиеся радиоактивные изотопы имеют период полураспада, которые составляют менее 4,5 дней, и большинство из них имеют период полураспада, которые составляют менее 50 минут. Этот элемент также имеет как минимум четыре мета -состояния , с наиболее стабильным существом ^{236 м} NP с периодом полураспада 22,5 часа.

Изотопы нептунного диапазона в атомном весе от 219,032 U ( ²¹⁹ NP) до 244.068 U ( ²⁴⁴ Np), хотя ²²¹ NP еще не сообщил. Большинство изотопов, которые легче, чем самые стабильные, ²³⁷ NP, распад в первую очередь из -за захвата электронов , хотя и значительное число, в частности ²²⁹ Np и ²³⁰ NP, также демонстрирует различные уровни распада с помощью альфа -эмиссии, чтобы стать протактинием . ²³⁷ Сам NP, будучи бета-стабильным изобаром массового числа 237, распадается почти исключительно путем альфа-эмиссии в ²³³ Па , с очень редким (встречающимся только примерно один раз в триллионах распада) спонтанное деление и распад кластера (выброс ³⁰ Мг для формирования ²⁰⁷ TL). Все известные изотопы, кроме тех, которые тяжелее этого распада исключительно через бета -эмиссию . Одинокое исключение, ^{240 м} NP, демонстрирует редкое (> 0,12%) распад при изомерном переходе в дополнение к бета -эмиссии. ²³⁷ В конечном итоге NP распадается, образуя висмут -209 и таллий -205, в отличие от большинства других распространенных тяжелых ядер, которые разлагаются в изотопы свинца . Эта цепь распада известна как серия Neptunium . Эта цепь распада долгое время вымерла на Земле из-за коротких периодов полураспада всех ее изотопов выше Bismuth-209, но в настоящее время воскрешается благодаря искусственному производству Neptunium в масштабе Tonne.

Эта покрытая нипкельской сферой Neptunium была использована для экспериментального определения критической массы NP в национальной лаборатории в Лос-Аламосе.

Прогнозируется, что изотопы Neptunium -235, -236 и -237 были распределены ; Экспериментально показана только динамичность Neptunium-237, причем критическая масса составляет около 60 кг, только примерно на 10 кг больше, чем у обычно используемого урана-235 . Рассчитанные значения критических масс Neptunium-235, -236 и -237 соответственно составляют 66,2 кг, 6,79 кг и 63,6 кг: значение Neptunium-236 даже ниже, чем у плутония-239 . В частности, ²³⁶ NP также имеет низкий нейтронный поперечный сечение . Несмотря на это, атомная бомба Нептуния никогда не была построена: уран и плутоний имеют более низкие критические массы, чем ²³⁵ Np и ²³⁷ Np, и ²³⁶ NP трудно очистить, так как он не обнаружен в количестве в отработанном ядерном топливе и почти невозможно отделить в каких -либо значительных количествах от ²³⁷ Например.

Возникновение

Самый продолжительный изотоп нептун, ²³⁷ NP имеет период полураспада в 2,14 миллиона лет, что более чем в 2000 раз короче возраста земли . Следовательно, любой изначальный нептуния упал бы в далеком прошлом. После всего лишь около 80 миллионов лет концентрация даже самого долговечного изотопа, ²³⁷ NP, был бы уменьшен до менее чем одного триллионного (10 ⁻¹² ) его первоначальной суммы. Таким образом, Neptunium присутствует в природе только в незначительных количествах, производимых в виде промежуточных продуктов распада других изотопов.

Следы изотопов Neptunium neptunium -237 и -239 встречаются естественным образом как продукты распада от трансмутации реакций в урановых рудах . ²³⁹ Np и ²³⁷ NP являются наиболее распространенными из этих изотопов; Они напрямую образуются из захвата нейтронов атомами урана-238. Эти нейтроны исходят от спонтанного деления урана-238, естественного нейтронового деления урана-235, космического луча ядра и световых элементов, поглощающих альфа-частиц и излучают нейтрон. Период полураспада ²³⁹ NP очень короткий, хотя обнаружение ее гораздо более долгоживущей дочери ²³⁹ PU в природе в 1951 году окончательно установил его естественное явление. В 1952 году, ²³⁷ NP был идентифицирован и выделен из концентратов урановой руды от бельгийского Конго : в этих минералах отношение Neptunium-237 к урану меньше или равным около 10 ⁻¹² до 1. Кроме того, ²⁴⁰ NP также должен происходить как промежуточный продукт распада ²⁴⁴ PU , который был обнаружен в метеоритной пыли в морских отложениях на земле.

Большинство Neptunium (и Plutonium) в настоящее время встречаются в окружающей среде, связанные с атмосферными ядерными взрывами, которые произошли между детонацией первой атомной бомбы в 1945 году и ратификацией частичного договора о запрете на ядерные испытания в 1963 году. Эти взрывы и несколько атмосферных тестов, которые были проведены с 1963 года, оцениваются около 2500 кг. Подавляющее большинство этого состоит из долгоживущих изотопов ²³⁶ Np и ²³⁷ NP, так как даже умеренно долгоживущий ²³⁵ NP (период полураспада 396 дней) распадался бы до менее чем на один миллиард (10 ⁻⁹ ) его первоначальная концентрация за промежуточные десятилетия. Дополнительное очень небольшое количество нептун, полученное в результате нейтронного облучения природного урана в охлаждающей воде ядерного реактора, высвобождается, когда вода разряжается в реки или озера. Концентрация ²³⁷ NP в морской воде составляет приблизительно 6,5 × 10 ⁻⁵  Millibecquerels на литр : эта концентрация составляет от 0,1% до 1%, чем у плутония.

После выпуска в поверхностной среде, в контакте с атмосферным кислородом , Neptunium обычно окисляется довольно быстро, обычно в состояние +4 или +5. Независимо от его состояния окисления , элемент демонстрирует гораздо большую подвижность, чем другие актиниды, в основном благодаря его способности легко формировать водные растворы с различными другими элементами. В одном исследовании, сравнивающем скорости диффузии Neptunium (V), плутония (IV) и америки (III) в песчанике и известняке, Neptunium проник в более десяти раз, а также другие элементы. NP (V) также будет эффективно реагировать на уровни pH более 5,5, если нет карбонатов , и в этих условиях также наблюдалось, чтобы он легко связывался с кварцем . Также наблюдалось, что он хорошо связывается с гетитом , коллоидами оксида железа и несколькими глинами, включая каолинит и смектит . NP (v) не связывается так, как легко связывается с частицами почвы в слегка кислых условиях, как его коллеги -актиниды Америя и Curium почти на порядок. Такое поведение позволяет ему быстро мигрировать через почву, находясь в решении, не становясь фиксированным на месте, что способствует дальнейшему участию в ее подвижности. NP (V) также легко поглощается бетоном , что из -за радиоактивности элемента является рассмотрением, которое необходимо учитывать при создании ядерных отходов средств для хранения . При поглощении в бетоне он уменьшается до NP (IV) в течение относительно короткого периода времени. NP (V) также снижается гуминовыми кислотами , если они присутствуют на поверхности гетету, гематита и магнетита . менее подвигается и эффективно адсорбируется туфом ; , гранодиоритом и бентонитом NP (IV ) Хотя поглощение последним наиболее выражено в мягких кислых условиях. Он также демонстрирует сильную тенденцию связываться с коллоидными частицами , эффект, который усиливается при поверхностной почве с высоким содержанием глины . Поведение обеспечивает дополнительную помощь в наблюдаемой высокой мобильности элемента.

История

Фон и ранние претензии

Таблица Дмитрий Менделев от 1871 года, с пустым пространством на месте после урана

Когда первая периодическая таблица элементов была опубликована Дмитрий Менделейв в начале 1870-х годов, она показала «-» на месте после урана, аналогичного нескольким другим местам для тогдашних обнаруженных элементов. Другие последующие таблицы известных элементов, в том числе публикация известных радиоактивных изотопов Касимира Фаханса , также показывают пустое место после урана, элемент 92.

До и после открытия окончательного компонента атомного ядра, нейтрона в 1932 году большинство ученых не серьезно рассматривали возможность элементов более тяжелых, чем уран. Хотя ядерная теория в то время явно не запрещала их существование, было мало доказательств того, что они это сделали. Тем не менее, открытие индуцированной радиоактивности Ирэна , и Фредерика Джолиота-Кюри в конце 1933 года открыло совершенно новый метод исследования элементов и вдохновило небольшую группу итальянских ученых, возглавляемых Энрико Ферми чтобы начать серию экспериментов, связанных с нейтронной бомбардировкой. Хотя эксперимент Joliot-Curies включал бомбардировку образца ²⁷ AL с альфа -частицами для получения радиоактивного ³⁰ P , Ферми поняла, что использование нейтронов, которые не имеют электрического заряда, скорее всего, даст даже лучшие результаты, чем положительно заряженные альфа -частицы. Соответственно, в марте 1934 года он начал систематически подвергать все известные элементы нейтронному бомбардировке, чтобы определить, могут ли другие также быть вызваны радиоактивностью.

После нескольких месяцев работы группа Ферми предварительно определила, что более легкие элементы будут рассеять энергию захваченного нейтрона, излучая протонную или альфа -частицу , и более тяжелые элементы, как правило, достигают того же, излучая гамма -луч . Это последнее поведение впоследствии приведет к бета -распаду нейтрона в протон, что перемещает полученный изотоп в одном месте в течение периодической таблицы. Когда команда Ферми бомбардировала уран, они также наблюдали такое поведение, которое убедительно предположило, что в результате изотопа было атомное число 93. Ферми первоначально неохотно публиковал такое утверждение, но после того, как его команда наблюдала несколько неизвестных поллетиков в уране Бомбардировка продуктов, которые не соответствовали продуктам какого -либо известного изотопа, он опубликовал статью под названием « Возможное производство элементов атомного числа» выше 92 в июне 1934 года. Для элемента 93 он предложил имя Ausenium (атомный символ AO) после греческого имени Ausonia Для Италии.

Несколько теоретических возражений против претензий статьи Ферми были быстро подняты; В частности, точный процесс, который имел место, когда атом захватил нейтрон, не был хорошо понят в то время. Это и случайное открытие Ферми три месяца спустя, что ядерные реакции могут быть вызваны медленными нейтронами, которые ставят под сомнение дополнительные сомнения в сознаниях многих ученых, в частности, аристида фон Гросс и Иды Ноддак , что эксперимент создал элемент 93. Пока утверждение фон Гроссе о том, что Ферми был Ферми. На самом деле производительность протактиния (элемент 91) был быстро протестирован и опровергнут, что предположение Ноддака о том, что уран был разбит на два или гораздо более мелкие фрагменты, было просто игнорировано большинством, потому что существующая ядерная теория не включала способ быть возможным. Ферми и его команда утверждали, что на самом деле они синтезировали новый элемент, но проблема оставалась нерешенной в течение нескольких лет.

Хотя множество различных и неизвестных радиоактивных периодов полураспада в результатах эксперимента показали, что происходило несколько ядерных реакций, группа Ферми не могла доказать, что элемент 93 производится, если они не могли изолировать его химически. Они и многие другие ученые пытались сделать это, в том числе Отто Хан и Лиз Мейтнер, которые были одними из лучших радиохимиков в мире в то время и сторонниками претензии Ферми, но все они потерпели неудачу. Гораздо позже было установлено, что основная причина этой неудачи заключалась в том, что прогнозы химических свойств элемента 93 были основаны на периодической таблице, в которой отсутствовала серия актинидов . Это расположение разместило протактиний ниже тантала, уран под вольфрама и далее предположил, что элемент 93, в этот момент, называемый eka-rhenium, должен быть аналогичен элементам группы 7 , включая марганец и рань. Торий, протактиний и уран, с их доминирующими состояниями окисления +4, +5 и +6, соответственно, одурачивали ученых, думая, что они принадлежали ниже гафния, тантала и вольфра рассматривается как случайность, и чьи члены имеют доминирующие +3 состояния; Neptunium, с другой стороны, имеет гораздо более редкое, более нестабильное состояние +7, причем +4 и +5 являются наиболее стабильными. Найдя это Плутоний и другие трансранские элементы также имеют доминирующие состояния +3 и +4, наряду с открытием F-блока , серия актинидов была прочно установлена.

В то время как вопрос о том, был ли эксперимент Ферми, был создан элемент 93, был сталимирован, появились два дополнительных утверждения об обнаружении элемента, хотя, в отличие от Ферми, они оба утверждали, что наблюдали его в природе. Первое из этих претензий было Чешским инженером Одоленом Кобличом в 1934 году, когда он извлек небольшое количество материала из промывочной воды нагретой пернатой . Он предложил название Bohemium для элемента, но после того, как он был проанализирован, выяснилось, что образец представлял собой смесь вольфрамового и ванадия . Другое утверждение, в 1938 году румынским физиком Хорией Хулубеи и французским химиком Иветт -Каухуа , утверждал, что обнаружил новый элемент с помощью спектроскопии в минералах. Они назвали свой элемент Sequanium , но требование было сброшено, потому что преобладающая теория в то время заключалась в том, что если бы он вообще существовал, элемент 93 не будет существовать естественным образом. Однако, как на самом деле происходит Нептун в природе в следовых количествах, как показано, когда он был обнаружен в урановой руде в 1952 году, возможно, что Хулубеи и Каухуа фактически наблюдали Нептун.

Хотя к 1938 году некоторые ученые, в том числе Нильс Бор , все еще не хотели признавать, что Ферми фактически создал новый элемент, он, тем менее не Облучение и его связанное с ним открытие ядерных реакций, вызванных медленными нейтронами ». Месяц спустя почти совершенно неожиданное открытие ядерного деления Хан, Мейтнера и Отто Фриш положило конец тому, что Ферми обнаружил элемент 93, потому что большинство неизвестных полураспадов, которые наблюдали командой Ферми как продукты деления .

Возможно, самым близким из всех попыток произвести пропавший элемент 93 было то, что в 1940 году проводил японский физик Йошио Нишина, работающий с химиком Кенджиро Кимурой , незадолго до начала Тихоокеанской войны в 1941 году: они засыпали ²³⁸ U с быстрыми нейтронами. Однако в то время как медленные нейтроны имеют тенденцию индуцировать захват нейтронов через реакцию (N, γ), быстрые нейтроны имеют тенденцию индуцировать реакцию «нокаута» (N, 2n), где добавляется один нейтрон и еще два удаляются, что приводит к Чистая потеря нейтрона. Нишина и Кимура, проверив эту технику на ²³² Th и успешно выпустил известные ²³¹ Th и ее долгоживущая дочь бета-распада ²³¹ PA (оба встречаются в естественной цепи распада ²³⁵ U ), следовательно, правильно присваивали новую 6,75-дневную активность полураспада, которую они наблюдали для нового изотопа ²³⁷ U. Они подтвердили, что этот изотоп также был бета -эмиттером и, следовательно, должен распасться до неизвестного нуклида ²³⁷ 93. Они попытались изолировать этот нукли, неся его с предполагаемым более легким врожденным рениумом, но бета или альфа-распад не наблюдалось из фракции, содержащей Рена,: Нишина и Кимура, таким образом, правильно предположили, что период полураспада ²³⁷ 93, как у ²³¹ Па, было очень длинным, и, следовательно, его активность была бы настолько слабой, что была бы немерим от их оборудования, что приводило к последнему и ближайшему неудачному поиску трансранских элементов.

Открытие

60-дюймовый циклотрон в луковой лаборатории Лоуренса, Калифорнийский университет, Беркли, в августе 1939 года.

Поскольку исследование ядерного деления прогрессировало в начале 1939 года, Эдвин Макмиллан в Радиационной лаборатории Беркли в Калифорнийском университете, Беркли решил провести эксперимент, бомбалярный уран, используя мощный 60-дюймовый (1,52 м) циклотрон , который недавно был построен в университете. Полем Цель состояла в том, чтобы разделить различные продукты деления, производимые бомбардировкой, используя огромную силу, которую фрагменты получают от их взаимного электрического отталкивания после расщепления. Хотя он не обнаружил ничего особенного от этого, Макмиллан соблюдал два новых полураспада бета-распада в самой целевой области уранового триоксида, что означало, что все, что производило радиоактивность, не насильственно отразило друг друга, как обычные продукты деления. Он быстро понял, что один из полураспадов тесно соответствовал 23-минутному периоду распада урана-239, но другой период полураспада 2,3 дня был неизвестен. Макмиллан взял результаты своего эксперимента с химиком и коллегой -профессором Беркли Эмилио Сегер попытаться изолировать источник радиоактивности. Оба ученых начали свою работу, используя преобладающую теорию о том, что элемент 93 будет иметь аналогичную химию с Рениумом, но Segrè быстро определил, что выборка Макмиллана вовсе не похожа на Ренай. Вместо этого, когда он отреагировал на него с помощью фторида водорода (HF) с сильным окислительным агентом , он вел себя так же, как члены редкоземельных элементов . Поскольку эти элементы составляют большой процент продуктов деления, Segrè и McMillan решили, что полураспада, должно быть, был просто еще одним продуктом деления, назвав статью «неудачный поиск элементов трансарании».

Однако по мере того, как стала доступна больше информации о делении, вероятность того, что фрагменты ядерного деления все еще могли присутствовать в цели, стала более отдаленной. Макмиллан и несколько ученых, в том числе Филипп Х. Абельсон , снова попытались определить, что производит неизвестный период полураспада. В начале 1940 года Макмиллан понял, что его эксперимент 1939 года с Segrè не смог проверить химические реакции радиоактивного источника с достаточной строгостью. В новом эксперименте Макмиллан попытался подвергнуть неизвестного вещества HF в присутствии восстановительного агента , чего он раньше не делал. Эта реакция привела к тому, что образец осаждался с HF, что окончательно исключило возможность того, что неизвестное вещество было редкоземным металлом. Вскоре после этого Абельсон, получивший степень магистра в университете, посетил Беркли на короткие каникулы, и Макмиллан попросил более способного химика помочь с разделением результатов эксперимента. Абельсон очень быстро заметил, что все, что производило 2,3-дневного периода полураспада, не имела химии, как любой известный элемент, и было на самом деле больше похоже на уран, чем металл редко-земля. Это открытие, наконец, позволило изолированному источнику, а затем, в 1945 году, привело к классификации актинидная серия . В качестве последнего шага, Макмиллан и Абельсон подготовили гораздо большую выборку бомбардированного урана, который имел выдающийся 23-минутный период полураспада от ²³⁹ U и убедительно продемонстрировал, что неизвестный 2,3-дневный период полураспада увеличился по силе в соответствии с уменьшением 23-минутной активности посредством следующей реакции:

${\ce {{^{238}_{92}U}+{^{1}_{0}n}->{^{239}_{92}U}->[\beta ^{-}][23\ {\ce {min}}]{^{239}_{93}Np}->[\beta ^{-}][2.355\ {\ce {days}}]{^{239}_{94}Pu}}}$ (Времена-период полураспада .)

Это доказало, что неизвестный радиоактивный источник возник в результате распада урана и, в сочетании с предыдущим наблюдением, что источник был отличным от всех известных элементов, вне всякого сомнения доказал, что был обнаружен новый элемент. Макмиллан и Абельсон опубликовали свои результаты в статье под названием «Радиоактивный элемент 93» в физическом обзоре 27 мая 1940 года. Они не предложили название для элемента в статье, но вскоре они определились с названием Neptunium, поскольку Нептун является следующей планетой за пределами Урана в нашей солнечной системе, в честь которого назван уран. Успех Макмиллан и Абельсона по сравнению с Нишиной и Кимурой, близкой мисс ²³⁹ NP для радиохимического анализа и быстрого распада ²³⁹ U, в отличие от более медленного распада ²³⁷ U и чрезвычайно длительный период полураспада ²³⁷ Например.

Последующие события

Также было понятно, что бета -распад ²³⁹ NP должен производить изотоп элемента 94 (теперь называемый плутониум ), но величины, связанные с первоначальным экспериментом McMillan и Abelson, были слишком малы, чтобы изолировать и идентифицировать плутоний вместе с Neptunium. Открытие Плутония должно было ждать до конца 1940 года, когда Гленн Т. Сиборг и его команда определили изотоп плутоний-238 .

В 1942 году Хан и Фриц Страссманн и независимо Курт Старке сообщили о подтверждении элемента 93 в Берлине. Группа Хана не преследовала элемент 94, вероятно, потому что их не было отсутствием успеха Макмиллана и Абельсона в его изоляции. Поскольку у них был доступ к более сильному циклотрону в Париже в этот момент, группа Хана, скорее всего, смогла бы обнаружить элемент 94, если бы они попробовали, хотя и в крошечных количествах (несколько Becquerels ).

Уникальные радиоактивные характеристики Neptunium позволили их проследить, когда он прошел через различные соединения в химических реакциях, сначала это был единственный доступный метод, чтобы доказать, что его химия отличается от других элементов. Поскольку первый изотоп нептунья, который должен быть обнаружен, имеет такой короткий период полураспада, Макмиллан и Абельсон не смогли подготовить образец, который был достаточно большой для проведения химического анализа нового элемента, используя технологию, которая была затем доступна. Однако после открытия долгоживущего ²³⁷ Изотоп NP в 1942 году Гленн Сиборг и Артур Валь , образуя взвешиваемые количества нептуния, стало реалистичным усилием. Первоначально его период полураспада составила около 3 миллионов лет (позже пересмотрено до 2,144 миллиона лет), что подтверждает прогнозы Нишины и Кимуры очень долгого периода полураспада.

Ранние исследования этого элемента были несколько ограничены, потому что большинство физиков и химиков ядерного происхождения в то время были сосредоточены на огромных усилиях по изучению свойств Плутония в рамках проекта Манхэттена . Исследование элемента продолжалось как незначительная часть проекта, и первая массовая образец нептуния была выделена в 1944 году.

Большая часть исследования свойств нептуния с тех пор была сосредоточена на понимании того, как ограничить его как часть ядерных отходов. Поскольку у него есть изотопы с очень длинными полураспадами, это вызывает особую озабоченность в контексте проектирования средств удержания, которые могут длиться тысячи лет. Он обнаружил некоторые ограниченные применения в качестве радиоактивного трассера и предшественника для различных ядерных реакций для получения полезных изотопов плутония. Тем не менее, большая часть нептуния, которая производится в качестве побочного продукта реакции на атомных электростанциях, считается отходом.

Производство

Блок -схема , показывающая процесс Purex и вероятное состояние окисления нептунии в растворе процесса

Синтез

Подавляющее большинство нептун, которое в настоящее время существует на Земле, было искусственно произведено в ядерных реакциях. Neptunium-237 является наиболее часто синтезированным изотопом, поскольку он является единственным, который может быть получен с помощью нейтронного захвата , а также имеет достаточно длиной полураспада, чтобы позволить взвешиваемому количеству легко выделить. Это, безусловно, наиболее распространенный изотоп, который используется в химических исследованиях элемента.

• Когда ²³⁵ U atom захватывает нейтрон, он преобразуется в возбужденное состояние ²³⁶ U. ​Около 85,5% из взволнованного ²³⁶ U -ядра подвергаются делению, но остальные распадаются до основного состояния ²³⁶ U, излучая гамма -радиацию . Дальнейшие формы захвата нейтронов ²³⁷ U, который имеет период полураспада 7 дней и быстро распадается ²³⁷ NP через бета -распад . Во время бета -распада взволнованный ²³⁷ U излучает электрон, в то время как атомное слабые взаимодействия преобразует нейтрон в протон , создавая таким образом ²³⁷ Например.

${\begin{cases}{\ce {^{235}_{92}U + ^{1}_{0}n -> ^{236m}_{92}U ->[][120 \ {\ce {ns}}] ^{236}_{92}U + \gamma}}\\{\ce {^{236}_{92}U + ^{1}_{0}n -> ^{237}_{92}U ->[\beta^-][6.75 \ {\ce {d}}] ^{237}_{93}Np}}\end{cases}}$

• ²³⁷ U также производится через ( n , 2n) реакцию с ²³⁸ U. ​Это происходит только с очень энергичными нейтронами.
• ²³⁷ NP является продуктом альфа -распада ²⁴¹ AM , который продуцируется путем облучения нейтронов урана-238 .

Более тяжелые изотопы распада нептунья быстро, а более легкие изотопы нептуния не могут быть получены путем захвата нейтронов, поэтому химическое отделение нептуния от охлажденного отработанного ядерного топлива дает почти чистое ²³⁷ Например. Недолговечные тяжелые изотопы ²³⁸ Np и ²³⁹ NP, полезный в качестве трассиров радиоактивных ²³⁷ Np и ²³⁸ U соответственно, в то время как долгоживущие более легкие изотопы ²³⁵ Np и ²³⁶ NP производятся путем облучения ²³⁵ U с протонами и Второнами в циклотроне .

Искусственный ²³⁷ Металл NP обычно изолируется через реакцию ²³⁷ NPF ₃ с жидким барием или литиевом при 1200 ° C и чаще всего извлекается из отработанных ядерных топливных стержней в килограмме в качестве побочного продукта в производстве плутония .

2 NpF ₃ + 3 Ba → 2 Np + 3 BaF ₂

По весу разбросы Neptunium-237 составляют около 5%, чем выбросы плутония и около 0,05% отработанных ядерных топлива. Однако даже эта фракция все еще составляет более пятидесяти тонн в год во всем мире.

Методы очистки

Восстановление урана и плутония из отработанного ядерного топлива для повторного использования является одним из основных процессов ядерного топливного цикла . Поскольку у него длинный период полураспада чуть более 2 миллионов лет, Alpha Emitter ²³⁷ NP является одним из основных изотопов незначительных актинидов, отделенных от отработавшего ядерного топлива. Многие методы разделения были использованы для отделения Neptunium, работающих на малых и больших масштабах. Небольшие операции очистки имеют цели приготовления чистого нептуния в качестве предшественника металлического Neptunium и его соединений, а также изолировать и предварительный концентрат Neptunium в образцах для анализа.

Большинство методов, которые разделяют ионы Нептуния, используют различное химическое поведение различных состояний окисления нептунья (от +3 до +6 или иногда даже +7) ​​в растворе. Среди методов, которые используются или были использованы: экстракция растворителя (используя различные экстрагтанты , обычно мультидентатные производные β-дикетона, органические соединения и амина соединения ), хроматография с использованием различных ионообменных или хелатирующих ударов, копреципирование (возможные матрицы включают LAF ₃ ионо , Bipo ₄ , Baso ₄ , Fe (OH) ₃ и MNO ₂ ), электроосаждение и биотехнологические методы. В настоящее время коммерческие перерабатывающие растения используют процесс Purex, включающий экстракцию растворителя урана и плутония с помощью трибутилофосфата .

Химия и соединения

Основная статья: соединения Neptunium

Раствор химия

Ионы нептун в растворе

Когда он находится в водном растворе, Neptunium может существовать в любом из пяти возможных состояний окисления (от +3 до +7), и каждый из них показывает характерный цвет. Стабильность каждого состояния окисления сильно зависит от различных факторов, таких как наличие окисляющих или восстановительных агентов , pH раствора, наличия координационный комплекс формирующих лигандов, , и даже концентрацию нептуния в растворе.

Окисление состояние	Репрезентативное соединение
+2	[K (2.2.2-crypt)] [NPCP ' 3 ]
+3	Neptunium (III) хлорид , NPCL 3
+4	Оксид Neptunium (IV) , NPO 2
+5	Neptunium (v) фторид , NPF 5
+6	Фторид Neptunium (VI) , NPF 6
+7	Neptunium (VII) оксид-гидроксид , NPO 2 (OH) 3

В кислых растворах ионы нептуния (III) для нептун (VII) существуют как NP ³⁺ , Например, ⁴⁺ , NPO ⁺
₂ , NPO ²⁺
₂ , и NPO ⁺
₃ ​В основных решениях они существуют как оксиды и гидроксиды NP (OH) ₃ , NPO ₂ , NPO ₂ OH, NPO ₂ (OH) ₂ и NPO ³⁻
₅ ​Не так много работы было выполнено, чтобы охарактеризовать Neptunium в основных решениях. Например ³⁺ и np ⁴⁺ можно легко уменьшить и окислены друг на друга, как и NPO ⁺
₂ и NPO ²⁺
₂ .

Нептун (3)

NP (III) или NP ³⁺ существует в виде гидратированных комплексов в кислотных растворах, NP (h
₂ O) ³⁺
_не ​ Это темно-синий фиолетовый и аналогичен его более легкой конгенере , розово- редко-силу ионный PM ³⁺ . В присутствии кислорода он быстро окисляется до NP (IV), если не присутствуют сильные восстановительные агенты. Тем не менее, это второй пожилой, легко гидролизированный ион Нептун в воде, образуя NPOH ²⁺ ион Например ³⁺ является преобладающим ионом Neptunium в растворах pH 4–5.

Нептун (4)

Np (iv) или np ⁴⁺ бледно-желто-зеленый в кислых растворах, где он существует в виде гидратированных комплексов ( np (h
₂ O) ⁴⁺
_n ). Это довольно нестабильно к гидролизу в кислотных водных растворах при рН 1 и выше, образуя NPOH ³⁺ . В основных решениях, NP ⁴⁺ имеет тенденцию к гидролизу с образованием нейтрального гидроксида (IV) (IV) (NP (OH) ₄ ) и оксида Neptunium (IV) (NPO ₂ ).

Neptunium(V)

NP (V) или NPO ⁺
₂ зеленый голубой в водном растворе, в котором он ведет себя как сильная кислота Льюиса . Это стабильный ион и является наиболее распространенной формой нептун в водных растворах. В отличие от соседних гомологов UO ⁺
₂ и Can ⁺
₂ , NPO ⁺
₂ не спонтанно непропорционально, за исключением очень низкого pH и высокой концентрации:

2 npo ⁺
₂ + 4 ч ⁺ ⇌ Например, ⁴⁺ + Npo ²⁺
₂ + 2 H ₂ O

Он гидролизует в основных решениях для образования NPO ₂ OH и NPO
₂ (Ох) ⁻
₂ .

Нептун (6)

NP (VI) или NPO ²⁺
₂ , нептунил-ион, показывает светло-розовый или красноватый цвет в кистном растворе и в противном случае желто-зеленый. Это сильная кислота Льюиса и является основным ионом Neptunium, встречающимся в растворах pH 3–4. Хотя он стабилен в кислых растворах, он довольно легко уменьшается до иона NP (V), и это не так стабильно, как гомологичные гексавалентные ионы своих соседей уран и плутоний ( уранильные и плутонильные ионы). Он гидролизует в основных решениях для формирования ионов Oxo и Hydroxo NPO ₂ OH ⁺ , (NPO
₂ )
₂ (Ох) ²⁺
₂ и (NPO
₂ )
₃ (Ох) ⁺
₅ .

Нептун (7)

NP (VII) темно -зеленый в сильно основном решении. Хотя его химическая формула в основном растворе часто цитируется как NPO ³⁻
₅ , это упрощение, и реальная структура, вероятно, ближе к видам гидроксо, как [NPO
₄ (Ох)
₂ ] ³⁻
. NP (VII) был впервые приготовлен в базовом решении в 1967 году. В сильно кислом растворе NP (VII) обнаруживается как NPO ⁺
₃ ; Вода быстро уменьшает это до NP (VI). Его продукты гидролиза нехарактеризованы.

Гидроксиды

Оксиды и гидроксиды нептунья тесно связаны с его ионами. В целом, гидроксиды NP на различных уровнях окисления менее стабильны, чем актиниды перед ним на периодической таблице, такой как торий и уран, и более стабильны, чем те, которые после него, такие как плутоний и американец. Это явление связано с тем, что стабильность иона увеличивается по мере увеличения отношения атомного числа к радиусу иона. Таким образом, актиниды выше по периодической таблице будут более легко подвергаться гидролизу .

Гидроксид Neptunium (III) довольно стабилен в кислых растворах и в средах, в которых отсутствует кислород, но он быстро окисляется в состояние IV в присутствии воздуха. Это не растворим в воде. Гидроксиды NP (IV) существуют в основном в качестве электрически нейтрального NP (OH) ₄ , а их мягкая растворимость в воде вообще не влияет pH раствора. Это говорит о том, что другой гидроксид NP (IV), NP (OH) ⁻
₅ , не имеет существенного присутствия.

Потому что NP (V) ион NPO ⁺
₂ очень стабилен, он может образовывать гидроксид только в высоких уровнях кислотности. 0,1 М При помещении в раствор перхлората натрия , он не реагирует значительно в течение периода месяцев, хотя более высокая молярная концентрация 3,0 м приведет к тому, что она реагирует на твердый гидроксид NPO ₂ OH почти сразу. Гидроксид NP (VI) более реактивный, но он все еще довольно стабилен в кислых растворах. Он сформирует соединение NPO ₃ · H ₂ O в присутствии озона при различных давлениях углекислого газа . NP (VII) не был хорошо изучен, и не сообщалось о нейтральных гидроксидах. Это, вероятно, существует в основном как [NPO
₄ (Ох)
₂ ] ³⁻
.

Оксиды

Сообщалось о трех безводных оксидах нептунина: NPO ₂ , NP ₂ O ₅ и NP ₃ O ₈ , хотя некоторые исследования заявили, что существуют только первые два из них, предполагая, что претензии NP ₃ O ₈ на самом деле являются результатом ошибочного анализа NP ₂ O ₅ . Однако, поскольку полная степень реакций, которые происходят между нептунием и кислородом, еще не исследовались, не уверен, какие из этих претензий являются точными. Несмотря на то, что оксиды нептун не были получены с помощью Neptunium в состояниях окисления, настолько высокими, насколько это возможно, при смежном актинидном уране, оксиды нептуния более стабильны при более низких состояниях окисления. Такое поведение иллюстрируется тем фактом, что NPO ₂ может быть произведен путем простого сжигания нептунных солей оксицидов в воздухе.

Зеленовато-коричневый NPO ₂ очень стабилен в большом диапазоне давлений и температур и не подвергается фазовым переходам при низких температурах. Он демонстрирует фазовый переход от кубического к лице к орторхамбе при 33–37 ГПа, хотя возвращается к первоначальной фазе при высвобождении давления. Он остается стабильным под давлением кислорода до 2,84 МПа и температуры до 400 ° C. NP ₂ O ₅ имеет черно-коричневый цвет и моноклиновый с размером с решеткой 418 × 658 × 409 Picometres. Он относительно нестабилен и разлагается на NPO ₂ и O ₂ при 420–695 ° C. Хотя NP ₂ O ₅ первоначально подвергался нескольким исследованиям, которые, как утверждают, производят его во взаимно противоречивых методах, он в конечном итоге был успешно подготовлен путем нагрева перекиси нептуния до 300–350 ° C в течение 2–3 часов или нагрев под слоем воды. в ампуле при 180 ° C.

Neptunium также образует большое количество оксидных соединений с широким спектром элементов, хотя оксиды Neptunate, образованные с щелочными металлами и щелочными металлами земли, были наиболее изученными. Оксиды тройного нептунии обычно образуются путем реагирования NPO ₂ с оксидом другого элемента или путем осаждения из щелочного раствора. LI ₅ NPO ₆ был приготовлен путем реагирования LI ₂ O и NPO ₂ при 400 ° C в течение 16 часов или реагирования LI ₂ O ₂ с NPO ₃ · H ₂ O при 400 ° C в течение 16 часов в кварцевой трубе и протекает кислород Полем Щелочные нептунатные соединения k ₃ npo ₅ , cs ₃ npo ₅ и rb ₃ npo ₅ продуцируются аналогичной реакцией:

NPO ₂ + 3 MO ₂ → M ₃ NPO ₅ (M = K, CS, RB)

Оксидные соединения KNPO ₄ , CSNPO ₄ и RBNPO ₄ образуются путем реагирования NP (VII) ( [NPO
₄ (Ох)
₂ ] ³⁻
) с соединением щелочного металлического нитрата и озона . Дополнительные соединения были получены путем реагирования NPO ₃ и воды с твердыми щелочными и щелочными пероксидами при температурах 400–600 ° C в течение 15–30 часов. Некоторые из них включают BA ₃ (NPO ₅ ) ₂ , BA ₂ NA NPO ₆ и BA ₂ LINPO ₆ . Кроме того, значительное количество гексавалентных оксидов нептунза образуется путем реагирования твердого NPO ₂ с различными оксидами щелочной или щелочной земли в среде проточного кислорода. Многие из полученных соединений также имеют эквивалентное соединение, которое заменяет уран на нептуния. Некоторые соединения, которые были охарактеризованы, включают NA ₂ NP ₂ O ₇ , Na ₄ NPO ₅ , NA ₆ NPO ₆ и NA ₂ NPO ₄ . Они могут быть получены путем нагрева различных комбинаций NPO ₂ и Na ₂ O до различных порогов температуры, и дальнейшее нагревание также приведет к тому, что эти соединения демонстрируют различные аллотропы Neptunium. Литий -оксиды нептуната Li ₆ NPO ₆ и Li ₄ NPO ₅ могут быть получены с одинаковыми реакциями NPO ₂ и Li ₂ O.

Большое количество дополнительных щелочных и щелочных оксидных соединений нептунья, таких как CS ₄ NP ₅ O ₁₇ и CS ₂ NP ₃ O _10, были охарактеризованы с различными методами производства. Также наблюдалось, что Neptunium образует тройные оксиды со многими дополнительными элементами в группах с 3 по 7, хотя эти соединения гораздо менее хорошо изучены.

Галогениды

Дополнительная информация: гексафторид Neptunium

Neptunium Хотя соединения галогенидов не были так хорошо изучены, как его оксиды, было успешно охарактеризовано довольно большое количество. Из них фториды Neptunium были наиболее широко исследованы, в основном из -за их потенциального использования в отделении элемента от ядерных отходов. о четырех бинарных фторидах нептунии, NP F ₃ , NPF ₄ , NPF ₅ и NPF ₆ Сообщалось . Первые два довольно стабильны и были впервые подготовлены в 1947 году по следующим реакциям:

NPO ₂ + 1 ⁄ 2 H ₂ + 3 HF → NPF ₃ + 2 H ₂ O (400 ° C)

NPF ₃ + 1 ⁄ 2 O ₂ + HF → NPF ₄ + 1/2 ( H 2 _O 400 ° C)

Позже NPF ₄ получали непосредственно путем нагрева NPO ₂ до различных температур в смесях либо водородного фторида , либо чистого фторинового газа. NPF ₅ гораздо сложнее сформировать, и наиболее известные методы подготовки включают реагирование соединений NPF ₄ или NPF ₆ с различными другими фторидными соединениями. NPF ₅ будет разложить на NPF ₄ и NPF ₆ при нагревании до 320 ° C.

Гексафторид NPF ₆ или Neptunium является чрезвычайно летучим, как и его соседние актинидные соединения ураново -гексафторид (UF ₆ ) и гексафторид плутония (PUF ₆ ). Эта волатильность привлекло большое количество интереса к соединению в попытке разработать простой метод извлечения нептун из топливных стержней отработавшей атомной станции. NPF ₆ сначала готовили в 1943 году путем реагирования NPF ₃ и газообразного фтора при очень высоких температурах, и первые объемные величины были получены в 1958 году путем нагрева NPF ₄ и капающего чистого фтора на специально подготовленном аппарате. Дополнительные методы, которые успешно продемонстрировали гексафторид нептунья, включают реагирование BRF ₃ и BRF ₅ с помощью NPF ₄ и, реагируя несколько различных оксида нептун и фторидов с безводыми водородными фторидами.

Neptunium оксифлюрида четырех соединениях _{, NPO 2} F, NPOF ₃ , NPO ₂ F ₂ и NPOF ₄ Сообщалось о , хотя ни один из них не был тщательно изучен. NPO ₂ F ₂ представляет собой розоватое твердое вещество и может быть получено путем реагирования NPO ₃ · H ₂ O и NP ₂ F ₅ с чистым фторином при 330 ° C. NPOF ₃ и NPOF ₄ могут продуцироваться путем реагирования оксидов нептунья с ниптовым фторидом водорода при различных температурах. Neptunium также образует широкий спектр фторидных соединений с различными элементами. Некоторые из них, которые были охарактеризованы, включают CSNPF ₆ , RB ₂ NPF ₇ , NA ₃ NPF ₈ и K ₃ NPO ₂ F ₅ .

два хлорида Neptunium , NP CL ₃ и NPCL ₄ Были охарактеризованы несколько попыток получить NPCL ₅ . Хотя было сделано , они не были успешными. NPCL ₃ продуцируется путем снижения диоксида Neptunium с помощью тетрахлорида водорода и углерода ( C CL ₄ ) и NPCL ₄ путем реагирования оксида нептуния с CCL ₄ при 500 ° C. Также сообщалось о других соединениях хлорида Neptunium, включая NPOCL ₂ , CS ₂ NPCL ₆ , CS ₃ NPO ₂ CL ₄ и CS ₂ NANPCL ₆ . Neptunium Bromides NP BR ₃ и NPBR ₄ также были получены; Последний, реагируя алюминиевый бромид с NPO ₂ при 350 ° C и первым в почти идентичной процедуре, но с присутствующим цинком . NPTUNIUM Йодид NP I ₃ также был подготовлен тем же методом, что и NPBR ₃ .

Халкогениды, пника и карбиды

Соединения Neptunium Chalcogen и Pnictogen хорошо изучены в основном как часть исследования их электронных и магнитных свойств и их взаимодействия в природной среде. Соединения Pnictide и Carbide также вызвали интерес из -за их присутствия в топливе нескольких передовых конструкций ядерных реакторов, хотя у последней группы не было почти столько исследований, как первое.

Халкогениды

широкое разнообразие сульфидных Было охарактеризовано соединений Neptunium, включая чистые сульфидные соединения NP S , NPS ₃ , NP ₂ S ₅ , NP ₃ S ₅ , NP ₂ S ₃ и NP ₃ S ₄ . Из них NP ₂ S ₃ , приготовленные путем реагирования NPO ₂ с помощью сероводорода и дисульфида углерода при 1000 ° C, являются наиболее хорошо изученными и три аллотропные формы известны. Форма α существует примерно до 1230 ° C, β до 1530 ° C, а форма γ, которая также может существовать как NP ₃ S ₄ , при более высоких температурах. NP могут быть получены путем реагирования NP ₂ S ₃ , а металл -нептун при 1600 ° C и NP ₃ S ₅ можно приготовить путем разложения NP ₂ S ₃ при 500 ° C или путем реагирования серы и гидрида Neptunium при 650 ° C. NP ₂ S ₅ выполняется путем нагрева смесью NP ₃ S ₅ и чистого серы до 500 ° C. Все сульфиды нептуния, за исключением β и γ -форм NP ₂ S _3, являются изоструктурными с эквивалентным сульфидом урана и несколькими, включая NP, α -NP ₂ S ₃ и β -NP ₂ S ₃ также являются изоструктурными с эквивалентом. сульфид плутония. Оксисульфиды NPOS, NP ₄ O ₄ S и NP ₂ O ₂ S также были получены, хотя последние три не были хорошо изучены. NPO был впервые подготовлен в 1985 году с помощью вакуумного герметизации NPO ₂ , NP ₃ S ₅ и чистая сера в кварцевой трубе и нагревать ее до 900 ° C в течение одной недели.

Neptunium селенидов Соединенные соединения включают NP SE , NPSE ₃ , NP ₂ SE ₃ , NP ₂ SE ₅ , NP ₃ SE ₄ и NP ₃ SE ₅ . Все они были получены только путем нагрева гидрида нептунья и металла селена до различных температур в вакууме в течение длительного периода времени, и NP ₂ SE ₃ известно, что существует только в γ -аллотропе при относительно высоких температурах. Два нептунного оксизеленидного соединения известны: NP и NP ₂ O ₂ SE, образуются сходными методами путем замены гидрида Neptunium диоксидом Neptunium. Известные Neptunium telluride соединения np te , npte ₃ , np ₃ te ₄ , np ₂ te ₃ и np ₂ o ₂ te образуются с аналогичными процедурами для селенидов, а NP ₂ O ₂ te изоструктурный к эквивалентным урану и соединениям плутония. Полем Не Polonium -Polonium . сообщалось о соединениях

Pnictides и Carbides

Ниптун нитрид (NP N ) был впервые готовит в 1953 году путем реагирования гидрида и аммиака Neptunium примерно при 750 ° C в кварцевой капиллярной трубке. Позже он был получен путем реагирования различных смесей азота и водорода с металлом нептун при различных температурах. Он также был получен путем восстановления диоксида нептунья с диатомным газом азота при 1550 ° C. NPN является изоморфным с урановым мононитридом (ООН) и мононитридом плутония (каламбур) и имеет температуру плавления 2830 ° C под давлением азота около 1 МПа. двух соединениях нептунья Сообщалось о , NP P и NP ₃ P ₄ . Первый имеет кубическую структуру с центром лица и готовится путем преобразования металла нептун в порошок, а затем реагировать ее с помощью фосфинового газа при 350 ° C. NP ₃ P ₄ может быть получена путем реагирования металла Neptunium с красным фосфором при 740 ° C в вакууме, а затем позволяя любому дополнительному фосфору отказаться от сублимирования . Соединение нереактивно с водой, но будет реагировать с азотной кислотой для получения раствора NP (IV).

три соединения арсенида Были приготовлены Neptunium, NP AS , NPAS ₂ и NP ₃ AS ₄ . Первые два были впервые продуцированы путем нагрева мышьяка и гидрида нептун в пробирке с захмелькой в ​​вакууме около недели. Позже, NPAS также была сделана путем ограничения металлов и мышьяка нептун в вакуумной трубе, разделяя их кварцевой мембраной и нагревая их чуть ниже температуры плавления Нептунья 639 ° C, которая немного выше, чем сублимация сублимации. C. NP ₃ AS ₄ готовится аналогичной процедурой с использованием йода в качестве транспортного агента . Кристаллы NPA ₂ являются коричневатым золотом, а NP ₃ - ₄ - черный. Neptunium Соединение антимонида NP SB производилось в 1971 году путем размещения равных количеств обоих элементов в вакуумной трубке, нагревая их до температуры плавления сурьмы, а затем нагревая его до 1000 ° C в течение шестнадцати дней. Эта процедура также дала трассировки дополнительного антимонидного соединения NP ₃ SB ₄ . о одном соединении Neptunium- Bismuth , NPBI. Также сообщалось

Neptunium карбидах NP C , NP ₂ C ₃ и NPC ₂ Сообщалось о (предварительно), но не охарактеризованы подробно, несмотря на высокое значение и полезность актинидных карбидов в качестве современного топлива ядерного реактора. NPC представляет собой нестехиометрическое соединение , которое может быть лучше помечено как NPC _X (0,82 ≤ x ≤ 0,96). Он может быть получен из реакции гидрида нептун с графитом при 1400 ° С или путем нагрева составляющих элементов вместе в электрической дуговой печи с использованием вольфрамового электрода. Он реагирует с избыточным углеродом с образованием чистого NP ₂ C ₃ . NPC ₂ образуется из нагрева NPO ₂ в графитовом тигеле при 2660–2800 ° C.

Другое неорганическое

Гидриды

Neptunium реагирует с водородом аналогичным образом своего соседнего плутония, образуя гидриды NPH _{2+ x} ( фокусированная с лицевой кубикой ) и NPH ₃ ( гексагональный ). Они являются изоструктурными с соответствующими гидридами плутония, хотя в отличие от Puh _{2+ X} , параметры решетки NPH _{2+ X} становятся больше по мере увеличения содержания водорода ( x ). Гидриды требуют чрезвычайной помощи при обращении, когда они разлагаются в вакууме при 300 ° C, образуя тонко разделенную металл нептун, который является пирофорическим .

Фосфаты, сульфаты и карбонаты

Будучи химически стабильными, нептунные фосфаты были исследованы для потенциального использования в иммобилизации ядерных отходов. Нептун пирофосфат (α-NPP ₂ O ₇ ), зеленое твердое вещество, было продуцировано в реакции между диоксидом нептуния и фосфатом бора при 1100 ° C, хотя фосфат Neptunium (IV) до сих пор остался неуловимым. Серия соединений NPM ₂ (PO ₄ ) ₃ , где M представляет собой щелочный металл ( Li , Na , K , Rb или CS ), известны все. Некоторые сульфаты нептун были охарактеризованы, как водные, так и твердые и в различных состояниях окисления нептуния (IV через VI наблюдались). Кроме того, карбонаты Neptunium были исследованы для лучшего понимания поведения нептуния в геологических репозиториях и окружающей среде, где он может вступить в контакт с карбонатом и бикарбонатными водными растворами и формирует растворимые комплексы.

Органометаллический

Структура нептоноцена

Несколько органических соединений известны и химически охарактеризованы, хотя и не так много, как для урана из -за дефицита и радиоактивности Нептуния. Наиболее известными соединениями органонептуния являются циклопентадиенил и циклооктатетраенильные соединения и их производные. Твалиентный циклопентадиенильный соединение NP (C ₅ H ₅ ) ₃ · THF был получен в 1972 году от реагирования NP (C ₅ H ₅ ) ₃ Cl с натрием более простой NP (C ₅ H _{5 ).} , хотя не может быть получен Тетравалентный Neptunium cyclopentadidienyl, красновато-коричневый комплекс, был синтезирован в 1968 году, реагируя хлорид Neptunium (IV) с помощью циклопентадиенида калия:

NPCL ₄ + 4 кс ₅ H ₅ → NP (C ₅ H ₅ ) ₄ + 4 KCl

Он растворим в бензоле и ТГФ и менее чувствителен к кислороду и воде, чем PU (C ₅ H ₅ ) ₃ и AM (C ₅ H ₅ ) ₃ . Другие циклопентадиенильные соединения NP (IV) известны для многих лигандов : они имеют общую формулу (C ₅ H ₅ ) ₃ NPL, где L представляет лиганд. Neptunocene , NP (C ₈ H ₈ ) ₂ , был синтезирован в 1970 году, реагируя хлорид Neptunium (IV) с K ₂ (C ₈ H ₈ ). Он изоморфный для ураноцена и плутоноцена , и они ведут себя химически идентично: все три соединения нечувствительны к воде или разбавленным основаниям, но чувствительны к воздуху, быстро реагируют с образованием оксидов и лишь слегка растворимы в бензоле и толуле . Другие известные ниптонии циклооктатетраниловые производные включают NP (RC ₈ H ₇ ) ₂ (r = этанол , бутанол ) и KNP (C ₈ H ₈ ) · 2thf, который является изоструктурным для соответствующего соединения плутония. Кроме того, были приготовлены Heptunium Hydrocarbyls , а сольватированные триодидные комплексы Neptunium являются предшественником многих органических и неорганических соединений Neptunium.

Координационные комплексы

Существует большой интерес к координационной химии нептуния, потому что все его пять состояний окисления проявляют свое собственное отличительное химическое поведение, а координационная химия актинидов сильно влияет на сокращение актинидов (более высокое, чем ожидаемое снижение ионных радии через серия актинидов, аналогично сокращению лантаноида ).

Твердое состояние

Немногие координационные соединения Neptunium (III) известны, потому что NP (III) легко окисляется атмосферным кислородом в водном растворе. Тем не менее, натрий формальдегид сульфоксилат может уменьшить NP (IV) до NP (III), стабилизируя более низкое состояние окисления и образуя различные растворимые координационные комплексы NP (III), такие как NP
₂ (с
₂ o
₄ )
₃ · 11h ₂ O, NP
₂ (с
₆ часов
₅ ASO
₃ )
₃ · H ₂ O и NP
₂ [c
₆ часов
₄ (OH) COO]
₃ .

Сообщалось о многих координационных соединениях Neptunium (IV), первое из которых (et
₄ N) NP (NCS)
₈ , который является изоструктурным с аналогичным координационным соединением урана (IV). Другие координационные соединения NP (IV) известны, некоторые с участием других металлов, таких как кобальт ( Conp
₂ ф
₁₀ · 8H ₂ O, образованный при 400 К) и медь ( CUNP
₂ ф
₁₀ · 6H ₂ O, образовано при 600 К). Также известны сложные нитратные соединения: экспериментаторы, которые произвели их в 1986 и 1987 годах, получили монокристаллы путем медленного испарения раствора NP (IV) при температуре окружающей среды в концентрированной азотной кислоте и избыточного 2,2'- пиримидина .

Координационная химия Нептуния (V) была тщательно исследована из -за присутствия катионо -катионных взаимодействий в твердом состоянии, которые уже были известны актинил -ионами. Некоторые известные такие соединения включают в себя нептуновый димер NA
₄ (NPO
₄ )
₂ c
₁₂ o
₁₂ · 8h ₂ O и гликолят Neptunium , оба из которых образуют зеленые кристаллы.

Соединения Neptunium (VI) варьируются от простого оксалата NPO
₂ c
₂ o
₄ (что нестабильно, обычно становится NP (IV)) к таким сложным соединениям, как зеленый (NH
₄ )
₄ NPO
₂ (co
₃ )
₃ . Обширное исследование было проведено на соединениях формы m
₄ сейчас
₂ (co
₃ )
₃ , где M представляет собой одновалентный катион, а AN - это либо уран, нептун или плутоний.

С 1967 года, когда был обнаружен Neptunium (VII), были приготовлены и изучены некоторые координационные соединения с Neptunium в состоянии окисления +7. Первое сообщенное такое соединение было первоначально охарактеризовано как CO (NH
₃ )
₆ NPO
₅ · N H ₂ O в 1968 году, но в 1973 году было предложено иметь формулу [CO (NH
₃ )
₆ ] [NPO
₄ (Ох)
₂ ] · 2H ₂ O, основанный на том факте, что NP (VII) встречается как [NPO
₄ (Ох)
₂ ] ³⁻
в водном растворе. Это соединение образует темно -зеленые призматические кристаллы с максимальной длина края 0,15–0,4 мм .

В водном растворе

Нептуния Большинство координационных комплексов , известные в растворе, включают элемент в состояниях +4, +5 и +6 окисления: было проведено лишь несколько исследований на координационных комплексах Neptunium (III) и (vii). Для первого, NPX ²⁺ и NPX ⁺
₂ (x = cl , br ) были получены в 1966 году в концентрированных растворах LICL и Libr , соответственно: для последних экспериментов 1970 года обнаружили, что NPO ³⁺
₂ ион могут образовывать сульфатные комплексы в кислых растворах, таких как NPO
₂ так ⁺
₄ и NPO
₂ (Итак
₄ ) ⁻
₂ ; Было обнаружено, что они имеют более высокие константы стабильности, чем нептунил -ион ( NPO ²⁺
₂ ). многие нептун , что других состояний . для комплексы окисления Известно ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​Известно, что многие органические лиганды могут использоваться в координационных комплексах Нептуния: они включают ацетат , пропионат , гликолят , лактат , оксалат , малонат , фталат , миллитат и цитрат .

Аналогично его соседям, урану и плутониуму, порядок ионов Нептуния с точки зрения сложной способности формирования является NP ⁴⁺ > Npo ²⁺
₂ ≥, например ³⁺ > Npo ⁺
₂ ​(Относительный порядок средних двух ионов Нептун зависит от используемых лигандов и растворителей.) Последовательность стабильности для комплексов NP (IV), NP (V) и NP (VI) с моновалентными неорганическими лигандами является F ⁻ > H
₂ po ⁻
₄ > SCN ⁻ > Нет ⁻
₃ > cl ⁻ > Clo ⁻
₄ ; заказ на дивалентные неорганические лиганды - это CO ²⁻
₃ > HPO ²⁻
₄ > Итак ²⁻
₄ ​Они следуют сильной стороне соответствующих кислот . Двалентные лиганды более сильно сложны, чем одновалентные. Npo ⁺
₂ также может сформировать сложные ионы [ NPO ⁺
₂ м ³⁺
] (M = al , ga , sc , in , fe , cr , rh ) в растворе перхловой кислоты : сила взаимодействия между двумя катионами следует за порядком Fe> в> sc> ga> al. Нептунильные и уранильные ионы также могут сформировать комплекс вместе.

Приложения

Предшественник в производстве плутония-238

Основная статья: Плутоний-238

Важное использование ²³⁷ NP является предшественником в производстве плутония-238 , где он облучен нейтронами для формирования ²³⁸ PU , альфа -эмиттер для радиоизотопных термических генераторов для космических аппаратов и военных применений. ²³⁷ NP захватит нейтрон для формирования ²³⁸ NP и бета-распад с полураспадом чуть более двух дней до ²³⁸ Мог.

${\ce {^{237}_{93}Np + ^{1}_{0}n -> ^{238}_{93}Np ->[\beta^-][2.117 \ {\ce {d}}] ^{238}_{94}Pu}}$

²³⁸ PU также существует в значительных количествах в отработанном ядерном топливе , но должен быть отделен от других изотопов плутония . Облучение Neptunium-237 с электронными лучами, провоцирующими Bremsstrahlung , также производит довольно чистые образцы изотопного плутония-236 , полезного в качестве индикатора для определения концентрации плутония в окружающей среде.

Оружие

Neptunium является динамичным и теоретически может использоваться в качестве топлива в реакторе быстро нейтрона или ядерного оружия с критической массой около 60 килограммов. В 1992 году Министерство энергетики США рассекречило заявление о том, что Neptunium-237 «может использоваться для ядерного взрывного устройства». Не считается, что реальное оружие когда -либо было построено с использованием Neptunium. По состоянию на 2009 год мировое производство Neptunium-237 коммерческими энергетическими реакторами составляло более 1000 критических масс в год, но для извлечения изотопа из облученных топливных элементов было бы основным промышленным предприятием.

В сентябре 2002 года исследователи в Национальной лаборатории Лос-Аламоса кратко произвели первую известную ядерную критическую массу, используя Neptunium в сочетании с оболочками обогащенного урана ( уран-235 ), обнаружив, что критическая масса обнаженной сферы Neptunium-237 варьируется от Килограмм веса в пятидесятых до шестидесятых "," показывая, что это «примерно такой же хороший материал бомбы, как [уран-235]». Федеральное правительство Соединенных Штатов в марте 2004 года разработало планы по перемещению поставки Америки разделенного Нептуния на участок утилизации ядерных отходов в Неваде .

Физика

²³⁷ NP используется в устройствах для обнаружения высокоэнергетических (MEV) нейтронов.

Роль в ядерных отходах

ионизации домохозяйств Neptunium накапливается в коммерческих детекторах дыма от распада (обычно) 0,2 микрограмма Америки-241, первоначально присутствуя в качестве источника ионизирующего излучения . С периодом полураспада 432 года, Америки-241 в ионизационном детекторе дыма включает в себя около 3% нептун через 20 лет и примерно через 15% через 100 лет.

В условиях окисления Neptunium-237 является наиболее подвижным актинидом в глубокой геологической репозитории среды проекта Yucca Mountain в Неваде . Это заставляет его и его предшественники, такие как кандидаты Америки-241, интересуюсь разрушением ядерной трансмутацией . Из-за долгого периода полураспада, Neptunium станет основным участником общей радиотоксичности на горе Юкка через 10 000 лет. Поскольку неясно, что происходит с независимым содержанием отработанного топлива за этот длительный промежуток времени, экстракция и трансмутация нептунья после переработки отработавшего топлива может помочь минимизировать загрязнение окружающей среды, если ядерные отходы могут быть мобилизованы через несколько тысяч лет Полем

Биологическая роль и меры предосторожности

Neptunium не играет биологической роли, поскольку он имеет короткий период полураспада и встречается только в небольших трассах естественным образом. Испытания на животных показывают, что это будет плохо поглощаться (~ 1%) через пищеварительный тракт . При введении он концентрируется в костях, из которых он медленно выпускается.

Тонко разделенный металл Нептун представляет собой опасность огня, потому что нептун пирофорический ; Небольшие зерна будут спонтанно разжигать воздух при комнатной температуре.

Библиография

• Этвуд, Дэвид А. (2013). Радионуклиды в окружающей среде . Джон Уайли и сыновья. ISBN  9781118632697 .
• Эмсли, Джон (2011). Строительные блоки природы: AZ Руководство по элементам . Нью -Йорк: издательство Оксфордского университета, США. ISBN  978-0-199-60563-7 .
• Хоффман, Клаус (2001). Отто Хан: достижения и ответственность . Спрингер. Bibcode : 2002ohar.book ..... h . ISBN  978-0-387-95057-0 .
• Лемир, Роберт Дж. (2001). Химическая термодинамика нептун и плутоний . Амстердам: Elsevier. ISBN  978-0-444-50379-4 .
• Роудс, Ричард (2012). Создание атомной бомбы (25 -летие изд.). Нью -Йорк: Саймон и Шустер. ISBN  978-1-451-67761-4 .
• Йошида, Зенко; Джонсон, Стивен Дж.; Кимура, Такауми; Крсул, Джон Р. (2006). "Нептун". В Morss, Lester R.; Эдельштейн, Норман М.; Фугер, Джин (ред.). Химия актинидных и трансактинидных элементов (PDF) . Тол. 3 (3 -е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Спрингер. С. 699–812. doi : 10.1007/1-4020-3598-5_6 . ISBN  978-1-4020-3555-5 Полем Архивировано из оригинала (PDF) 17 января 2018 года.

Литература

• Руководство по элементам - пересмотренное издание , Альберт Стверка, (Oxford University Press; 1998) ISBN   0-19-508083-1
• Лестер . р ISBN   1-4020-3555-1 .
• Ида Ноддак (1934). «О элементе 93» . Журнал для прикладной химии . 47 (37): 653–655. Bibcode : 1934angch .. 47..653n . Doi : 10.1002/Прилагается .
• Эрик Скарри, очень короткое введение в периодическую таблицу, Oxford University Press, Oxford, 2011, ISBN   978-0-19-958249-5 .

Внешние ссылки

• Нептун за периодической таблицей видео (Университет Ноттингема)
• Лаборатория строится первая в мире сфера Neptunium Archived 2006-09-25 в The Wayback Machine , новости Министерства энергетики США, новости исследований энергетики
• NLM опасные вещества Databank - Neptunium, радиоактивный
• Neptunium: Факт по вопросам здоровья человека Архивировал 2004-02-06 на машине Wayback
• C & en: это элементарное: периодическая таблица - Neptunium