Нептунијум (-{Np}-, ) је хемијски елемент из групе актиноида са атомским бројем 93. Име је добио по планети Нептун. Нептун је радиоактиван елемент сребрне боје, није застуљен у природи. Реагује са кисеоником, воденом паром и киселинама. Са базама не реагује. Нептунијум је откривен 1940. године у САД, али је то откриће објављено тек 6 година касније.
У периодном систему елемената налази се у групи актиноида (-{f}--блок 7. периоде). Нептунијум је први међу такозваним трануранијским елементима, који се, осим трагова нептунијума и плутонијума, на Земљи више не налазе у природи. Нептунијум је отровни и радиоактивни тешки метал. Име је добио по планети Нептун, јер та планета у Сунчевом систему следи након Урана. Аналогно планетама, нептунијум такође слиједи уранијум у периодном систему, а након њега следи плутонијум, најтежи елемент који се може наћи у природи, са атомским бројем 94.
Историја thumb|лево|200px|Мендељејев периодични систем из 1871. са празником за нептунијум у доњој ивици, након уранијума (-{U}- = 240)
У мају 1934. немачка физичарка и хемичарка Ида Нодак објавила је запажања о тадашњим празнинама у периодном систему елемената те је на крају свог рада поставила теорију о могућности постојања трансуранских елемената. Неколико недеља касније Енрико Ферми објавио је три своја рада на исту тему. Нодак се у септембру 1934. у низу дискусија разишла са Фермијем по питању наводног открића елемента 93. У својим излагањима, она је између осталог предвидела његово откриће помоћу цепања атомских језгара индукованих неутронима. „Било би замисливо да би се бомбардовањем тешких језгара неутронима, она распала у неколико већих „комада”, који би можда били изотопи већ познатих елемената, али не и суседи (у ПСЕ) озрачених елемената”, изјавила је Нодак.
Радиоактивни елемент нептунијум први пут су синтетисали 1940. научници Едвин Матисон Макмилан и Филип Х. Абелсон бомбардовањем језгара уранијума неутронима.
Наведена времена односе се на времена полураспада.
Артур Ч. Вол и Глен Т. Сиборг открили су 1942. изотоп нептунијума 237-{Np}-. Он је настао из изотопа уранијума 237-{U}-, који емитује β-зраке са временом полураспада од седам дана, или (-{n, 2n}-) процесом из изотопа 238-{U}-. Изотоп 237-{Np}- емитује алфа-зраке а има време полураспада од око 2.144.000 година.
Године 1950. из изотопа уранијума 233-{U}-, 235-{U}- и 238-{U}- путем бомбардовања деутеронима добијени су изотопи нептунијума 231-{Np}-, 232-{Np}- и 233-{Np}-. Године 1958. из високообогаћеног уранијума 235-{U}-, такође бомбардовањем деутеронима, добијени су изотопи 234-{Np}-, 235-{Np}- и 236-{Np}-. Једносатна активност нептунијума, која је раније приписивана изотопу 241-{Np}-, заправо „припада” изотопу 240-{Np}-.
Особине Физичке Метални нептунијум има сребрнаст изглед, хемијски је веома реактиван и постоји у најмање три различите модификације: {| class="wikitable" |+Модификације при атмосферском притиску
! Ознака фазе ! стабилни температурнираспон ! густина (при температури) ! кристални систем
| -{α-Np}- | | 20,25 -{g/cm³ (20 °C)}- | орторомпски
| -{β-Np}- | изнад 280 °C | 19,36 -{g/cm³ (313 °C)}- | тетрагонални
| -{γ-Np}- | изнад 577 °C | 18,0 -{g/cm³ (600 °C)}- | кубни
Сматра се да је нептунијум један од најгушћих хемијских елемената. Поред ренијума, осмијума, иридијума и платине, он је један од малобројних елемената са густином изнад 20 -{g/cm}-3.
Хемијске Нептунијум гради цели низ једињења у којима се може налазити у оксидационим стањима од +3 до +7. Тако нептунијум заједно с плутонијумом поседује највише могуће оксидацоно стање међу свим актиноидима. У воденим растворима јони нептунијума имају врло карактеристичну боју. На пример јон -{Np}-3+ је љубичаст, док је -{Np}-4+ жуто-зелен, а -{NpVO2+}- зелен. Осим њих, јон -{NpVIO22+}- је ружичасто-црвен док је -{NpVIIO23+}- тамнозелен.
Изотипи Укупно је познато 20 изотопа нептунијума те пет нуклеарних изомера. Најдуже „живући” изотопи су 237-{Np}- са временом полураспада од 2,144 милиона година, 236-{Np}- са 154 хиљаде година и 235-{Np}- sa 396,1 дана. Остали изотопи и нуклеарни изомери имају времена полураспада између 45 наносекунди (-{237m1Np}-) и 4,4 дана (234-{Np}-).
235-{Np}- се распада са временом полураспада од 396,1 дана, тако што се 99,9974% распадне путем електронског захвата на уранијум 235-{U}- а 0,0026% путем алфа-распада на протактинијум 231-{Pa}-, који се налази један корак иза 235-{U}- у такозваној уранијум-актинијум серији. 236-{Np}- се распада са временом полураспада од 154.000 година, тако што се 87,3% распадне путем електронског захвата на уранијум 236-{U}-, 12,5% се распада путем бета-распада на плутонијум 236-{Pu}- а 0,16% путем алфа-распада на протактинијум 232-{Pa}-. Уранијум 236-{U}- налази се у торијумовој серији (ланцу) распада те се са временом полураспада од 23,42 милиона година распада до свог „званичног” почетног нуклида 232-{Th}-. Изотоп 236-{Pu}- се распада уз време полураспада од 2,858 године путем алфа-распада на „међупроизвод” 232-{U}-, који се уз време полураспада од 68,9 година опет распада до 228-{Th}-, изотоп на главној грани распадног ланца. 237-{Np}- распада се са временом полураспада од 2,144 милиона година путем алфа-распада на протактинијум 233-{Pa}-. 237-{Np}- је тако и главно полазиште нептунијумове серије, ланца распада који завршава стабилним изотопом талијума 205-{Tl}-.
Референце
Литература
. Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) . Springer-Verlag, Dordrecht . .
. Oxford. .
Спољашње везе
-{Neptunium at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)}- -{Lab builds world's first neptunium sphere , U.S. Department of Energy Research News}- -{NLM Hazardous Substances Databank – Neptunium, Radioactive}- -{Neptunium: Human Health Fact Sheet }- -{C&EN: It's Elemental: The Periodic Table – Neptunium}-
Категорија:Синтетички елементи