Nettunio

Iso	ANNO	Periodo	MD	Ed	PD
Iso	ANNO	Periodo	MD	MeV	PD
235 Np	{sin.}	396,1 d	alfa ε	5.192 0.124	231 Pa 235 U
236 Np	{sin.}	154.000 a	alfa ß - ε	5,020 0,940 0,940	232 Pa 236 Pu 236 U
237 Np	{sin.}	2.144 × 10 6 a	α FS	4.959 -	233 Pa PF

Proprietà fisiche semplici del corpo

Stato ordinario

solido

Massa volumica

20,25 g · cm -3 ( 20 °C )

Sistema di cristallo

ortorombico

Colore

Argento metallizzato

Punto di fusione

644 °C

Punto di ebollizione

3.999,85 °C

Energia di fusione

5,19 kJ · mol -1

Energia di vaporizzazione

336 kJ · mol -1

Volume molare

11,59 × 10 -6 m 3 · mol -1

Calore massiccio

29,46 J · kg -1 · K -1

Conduttività elettrica

0,822 x 10 6 S · m -1

Conduttività termica

6,3 W · m -1 · K -1

Varie

N o CAS

7439-99-8

N o ECHA

100.028.280

Precauzioni

Radioelemento con notevole attività

Unità di SI e STP se non diversamente indicato.

Il nettunio è un elemento chimico simbolo di sintesi Np e numero atomico 93.

Elemento metallico radioattivo , il nettunio è il primo dei transuranici e appartiene alla famiglia degli attinidi . Il suo isotopo più stabile, il nettunio 237 , è prodotto nei reattori nucleari. Si trova anche in tracce nel minerale di uranio .

È stato scoperto nel 1940 presso l'Università della California. Poiché deriva dall'uranio nella tavola periodica, prende il nome dal pianeta Nettuno , che deriva da Urano nel sistema solare .

Storico

Il nettunio fu scoperto da Edwin McMillan e Philip Abelson nel 1940 . La scoperta è stata fatta al Berkeley Radiation Laboratory dell'Università della California a Berkeley , dove il team ha prodotto l'isotopo 239 del nettunio, con un'emivita di 2,4 giorni, bombardando l' uranio 238 con dei neutroni . Questa è la fase intermedia che porta alla produzione di plutonio 239 .

Prende il nome dal pianeta Nettuno , che possiede proprietà chimiche analoghe a quelle dell'uranio , precedentemente chiamato dal pianeta Urano che precede Nettuno nel Sistema Solare .

Proprietà chimiche

Il nettunio viene preparato nella sua forma metallica per riduzione del composto NpF 3 in vapore di litio o bario a 1200 °C . Di aspetto argento, il metallo è chimicamente abbastanza reattivo e presenta almeno 3 strutture allotropiche :

Alfa-nettunio (a temperatura ambiente), ortorombica , peso specifico : 20,25;
Beta-nettunio (sopra i 280 °C ), tetragonale, peso specifico (a 313 °C ): 19,36;
Gamma-nettunio (sopra 577 °C ), cubico , peso specifico (a 600 °C ): 18,00.

Il nettunio forma composti alogenuri come NpF 3 , NpF 4 , NpCl 4 , NpBr 3 , NpI 3 . Forma anche ossidi con valenze simili agli ossidi di uranio , in particolare Np 3 O 8 e NpO 2 .

In un mezzo acquoso, questo elemento può essere trovato sotto quattro gradi di ossidazione:

Np 3+ : no = +3 (viola pallido), analogo al raro ione Pm 3+ ;

Np 4+ : no = +4 (giallo-verde);

NpO 2+ : no = +5 (blu-verde);

NpO 22+ : no = +6 (rosa pallido).

Sono stati identificati 20 radioisotopi di nettunio. Il più stabile è 237 Np con un'emivita di 2,14 milioni di anni, mentre 236 Np ha un'emivita di 154.000 anni e 235 Np di 396,1 giorni. L'emivita di tutti gli altri isotopi è inferiore a 4,5 giorni e nella maggior parte dei casi inferiore a 50 minuti.

Il peso atomico degli isotopi del nettunio varia da 225.0339 u per 225 Np a 244.068 u per 244 Np.

Applicazioni militari

Il nettunio 236 è fissile a neutroni termici, la sezione d'urto di fissione è vicina a 2.800 granai (secondo HBPC), che è un valore abbastanza alto.

Il nettunio 237 è debolmente fissile dai neutroni termici, la sezione d'urto di fissione è di 19 millibarn dopo l'HBPC; la sezione d'urto di fissione nei neutroni ad alta energia è senza dubbio maggiore. Il nettunio 237 può quindi essere teoricamente utilizzato come combustibile in un reattore o per fabbricare un sistema d'arma a fissione. Questa informazione è stata resa pubblica dal DOE degli Stati Uniti nel 1992. L'uso effettivo del nettunio per produrre un'arma non è tuttavia ancora accertato.

Nel settembre 2002, i ricercatori dell'Università della California (Los Alamos National Laboratory) che lavorano per un progetto statunitense di armi di distruzione di massa, hanno indicato che una miscela di nettunio 237 e uranio arricchito potrebbe consentire la fabbricazione di un'arma a fissione con una quantità minore di nettunio 237 rispetto a prima immaginato. Si può notare che l'uranio 233 (fissile) ha 4 nucleoni in meno del nettunio 237.

Si tratta della prima massa critica nucleare basata sull'utilizzo di nettunio 237 , miscelato con uranio arricchito, anziché plutonio o uranio .

Si ritiene che il nettunio 237 abbia il potenziale per contribuire alla proliferazione delle armi nucleari e che venga rafforzata la protezione dei materiali separati.

Il nettunio 237 è il principale attinide minore prodotto dai reattori ad acqua leggera (presente al 45% dei nuclei di attinidi minori nel combustibile esaurito).

Note e riferimenti

(in) Beatriz Cordero Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia e Santiago Barragan Alvarez , " Radi covalenti rivisitati " , Dalton Transactions ,2008, pag. 2832 - 2838 ( DOI 10.1039/b801115j )
(in) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC,2009, 89 ° ed. , pag. 10-203
(en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press Inc,2009, 90 ° ed. , 2804 pag. , Copertina rigida ( ISBN 978-1-420-09084-0 )
Pierre Radvanyi e Monique Bordry, La radioattività artificiale e la sua storia , Seuil,1984, 241 pag. ( ISBN 9782020068352 , leggi in linea ) , p. 158.
Monique PAGÈS: direttrice di ricerca al CNRS, direttrice del laboratorio Curie, “ Neptunium ” , su Encyclopaedia Universalis
(in) Decisioni di declassificazione dei dati ristretta dal 1946 ad oggi.

Vedi anche

link esterno

(it) “ Dati tecnici per Neptunium ” (consultato l' 11 agosto 2016 ) , con i dati noti per ogni isotopo nelle sottopagine.

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