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Neptunium

Chemie, Physikalische Chemie, Np, Element der Gruppe der Actinoide des Periodensystems, ein Transuran-Element (benannt nach dem Planeten Neptun, der auf Uranus folgt). In der Natur kommt es in geringen Mengen als Begleiter in der Pechblende vor. Neptunium besitzt die Elektronenkonfiguration [Rn]5f46d17s2 und ist radioaktiv. Bis jetzt sind 15 Isotope mit den Massenzahlen 228-242 bekannt. Neptunium wird durch künstliche Elementumwandlung aus Uran hergestellt. Durch Beschuss von Neptunium mit langsamen Neutronen entsteht Neptunium, das in Neptunium zerfällt:

Neptunium

Wird Neptunium dagegen mit schnellen Neutronen beschossen, so bildet sich Neptunium, aus dem Neptunium entsteht:

Neptunium

Da im Uran-Reaktor auch die Uran-Isotope 237 und 239 gebildet werden, treten hier auf Grund der oben genannten Kernreaktionen die entsprechenden Neptuniumisotope auf. Das kurzlebige Isotop Neptunium wandelt sich rasch in das langlebige Plutonium-Isotop Neptunium um. Dagegen reichert sich das Isotop Neptunium im Reaktor an (0,1 % der Neptunium-Produktion). Es wird technisch dazu verwendet, das Plutonium-Isotop Neptunium herzustellen. Vom Neptunium-Isotop Neptunium leitet sich die künstliche (4n + 1)-Neptunium-Zerfallsreihe ab:

Neptunium

Neptunium

Neptunium.

Neptunium 1: Wichtiges Isotop.

Isotop

Natürliche Häufigkeit [%]

Atommasse

Halbwertszeit T1 / 2

237Np

0

237,048 167

2,14 × 106 a

 

Neptunium 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.

Ordnungszahl

93

relative Atommasse (12C = 12,000 0)

237,048 2

Dichte [g cm-3]

20,45

Molvolumen [cm3]

11,71

Oxidationszahlen

II-VII

 

Neptunium 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften.

Siedetemperatur [K]

4 175

Schmelztemperatur [K]

   913

Siedeenthalpie [kJ mol-1]

   336,6

Schmelzenthalpie [kJ mol-1]

      9,46

Wärmeleitfähigkeit (300 K) [W m-1K-1]

      6,3

thermischer Längenausdehungskoeffizient [10-6 K-1]

    27,5

spezifischer Widerstand [10-8 Wm]

  122

 

Neptunium 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften.

Termsymbol

5I4, 6L11 / 2

1. Ionisierungsenergie [eV]

   6,27

Elektronegativität (Pauling)

   1,36

effektive Kernladung (Slater)

   1,80

Ionenradius (Np7+) [nm]

   0,071

Atomradius [nm]

   0,131

Kernspin (237Np)

   5/2

magnetisches Moment (237Np) [mK]

   3,14

Einfangquerschnitt für thermische Neutronen (237Np) [barn]

180

 

 

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