Журнал о Медицине
rss новости rss статьи rss все архив
Словарь научных терминов

Нептуний

НЕПТУНИЙ (от назв. планеты Нептун; лат. Neptunium) Np, искусственный радиоактивный хим. элемент III гр. перио-дич. системы, ат. н. 93, относится к актиноидам. Стабильных изотопов не имеет. Известно 15 изотопов с маc. ч. 227-241. Наиб. долгоживущий изотоп-237Nр (Т1/2 2,14.106 лет, a-излучатель), являющийся родоначальником четвертого радиоактивного ряда. В природе встречается в ничтожных кол-вах в урановых рудах. Образуется из ядер урана под действием нейтронов космич. излучения и нейтронов спонтанного деления 238U. Конфигурация внеш. электронных оболочек атома 5f46s26p66d17s2; степени окисления +3, +4, + 5 (наиб. устойчива), +6, +7; электроотрицательность по Полингу 1,22; ат. радиус 0,155 нм, ионные радиусы

Np3+ 0.0986 нм, Np4+ 0,0913 нм, Np5+ 0,087 нм, Np6+ 0,082 нм.

Свойства. Н.-хрупкий серебристо-белый металл. Известен в трех полиморфных модификациях: ниже 280 °С устойчива a-форма с орторомбич. решеткой (а = 0,472 нм, b = 0,488 нм, с = 0,666 нм, пространств. группа Pmcn); в интервале 280-576 °С устойчива р-форма с тетрагон. решеткой (а = 0,489 нм, с = 0,338 нм); выше 576 °С существует модификация с кубич. гранецентрированной решеткой (а = 0,343 нм). Для Н. т. пл. 639 °С, т. кип. 4082 °С; рентгеновская плотн. 20,45 г/см3; С0р 29,62 Дж/(моль.К); DH0возг 561 кДж/моль; S0298 50,45 Дж/(моль.К); ур-ние температурной зависимости давления пара металлич. Н. в интервале 1700-1950 К: lgp(мм рт.ст.) = -22370/T + 5,196; металлич. Н. парамагнитен.

Н. весьма реакционноспособен, раств. в разб. НСl с образованием ионов Np3+ в присут. восстановителей или Np4+ в присут. воздуха. При нагр. Н. в атмосфере Н2 образуются гидриды перем. состава NpH2+x (х = 0-0,7), а также NpH3- черные кристаллы с металлич. блеском (а = 0,3771 нм, с = 0,6713 нм). Св-ва нек-рых соед. Н. приведены в таблице.

Д и о к с и д NpO2 получают прокаливанием гидроксида, нитрата, оксалата, ацетата, пероксида и др. соед. Н. в любой степени окисления при 600-800 °С, окислением Н. на воздухе при 800-1000 °С или восстановлением высших оксидов Н. оксидом углерода. Оксид Np3O8 получают нагреванием гидроксида NpO2OH.xH2O в токе О2 при 300-450 °С. Оксиды Н. в твердом состоянии реагируют с оксидами щелочных и щел.-зем. металлов, образуя нептунаты (IV, V, VI, VII), напр. Na2NpO4, Li5NpO6.

Т р и ф т о р и д NpF3 и трихлорид NpCl3 синтезируют взаимод. NpO2 соотв. с эквимолярной смесью Н2 с HF (при 500 °C и Н2 с ССl4 при 350 °С; т р и б р о м и д NpBr3 и т р и и о д и д NpI3-p-цией NpO2 с избытком смеси Аl соотв. с АlВr3 при 350-400 °С или АlI3 при 500 °С. Нагреванием NpO2 в токе HF при 500 °С, ССl4 при 450-530 °С или взаимод. NpO2 с АlВr3 при 350 °С получают соответствующие тетрагалогениды NpX4 (X = F, Cl, Вr). Т е т р а ф т о р и д NpF4 плохо раств. в воде и орг. р-рителях; при 500 °С восстанавливается Н2 до NpF3, с F2 выше 250 °С образует г е к с а ф т о р и д NpF6 (в парообразном состоянии бесцветный). Для NpF6 т.пл. 55 °С, т. кип. 55,18°С; давление пара 27 кПа (273 К), 167 кПа (298 К); на свету разлагается; бурно реагирует с водой.

Синтезированы оксогалогениды Н.: оксодихлорид NpOCl2-желто-оранжевые кристаллы с орторомбич. решеткой (а = 1,5209 нм, b = 1,7670 нм, с = 0,3948 нм); оксодибромид NpOBr2 получают при взаимод. Sb2O3 с NpBr4 при 150°С; диоксофторид NpO2F-кристаллы с тетрагон. решеткой (а = 0,8341 нм, с = 0,7193 нм); оксотрифторид NpOF3-кристаллы с ромбоэдрич. решеткой (а = 0,4185 нм, с = = 1,5799 нм), образуется при взаимод. Np2O5 с безводным HF при 50-60 °С; диоксодифторид NpO2F2-кристаллы с гексагoн. решеткой (а = 0,4185 нм, с = 1,5790 нм), получают взаимод. NpO3•Н2О с жидким BrF3 при комнатной т-ре, с HF при 300 °С или F2 при 230 °С. Известны фторонептуна-ты: Li[NpF5], M2[NpF6], где М = Na, К, Rb; M[NpF6], где М = Са, Ва, Pb(II); M7[Np6F31], где М = Na, К, Rb; Na3[NpF8]- сиреневые кристаллы с тетрагон. решеткой (а = 0,5410 нм, с = 1,089 нм); Pb[NpF7]-розово-фиолетовые кристаллы с моноклинной решеткой (а = 0,626 нм, b = 1,342 нм, с = 0,890 нм); Cs[NpF6]-розово-фиолетовые кристаллы с ромбоэдрич. решеткой (а = 0,8017 нм, с = = 0,8386 нм); Rb[NpO2F2] и Cs[NpO2F3] кристаллизуются при испарении конц. р-ра HF, содержащего эквимолярные кол-ва CsF и NpO3.H2O. Известны хлоронептунаты(IV) M2[NPCl6], где М = Cs, (CH3)4N+, (C2H5)4N+, оксихлоро-нептунаты(V, VI).

С е с к в и с у л ь ф и д Np2S3 синтезирован при 1000°С взаимод. NpO2 со смесью H2S и CS2, нитрид NpN-p-цией гидрида Н. с безводным NH3 при 750-770 °С, дисилицид NpSi2-нагреванием Si и NpF3 при 1500°С в вакууме.

В водных р-рах Н. может существовать в степенях окисления от +3 до +7. Стандартные окислит. потенциалы для Np(IV)/Np(III) 0,155 В, Np(V)/Np(IV) 0,739 В, Np(VI)/Np(V) 1,137 В, Np(VII)/Np(VI) 2,04 В, Np(V)/Np(III) 0,477 В, Np(VI)/Np(III) 0,677 В, Np(VI)/Np(IV) 0,938 В. Для бесконечно разб. водных р-ров DH0обр (кДж/моль) ионов: —527,13 (Np3+), - 556,00 (Np4+), - 978,12 (NpO2+), -860,56 (NpO22+). При окислении Np(VI) озоном в щелочной среде образуется Np(VII). Ионы Н. в р-ре склонны к гидролизу и комплексо-образованию. В слабокислых р-рах существуют ионы [Np(H2O)8]3+, [NpO2(H2O)6]4+ и [NpO2(H2O)6]2+. Ионы Н. в р-рах имеют характерную окраску: Np3+ -фиолетово-голубую, Np4+-желто-зеленую, NpO+2-зелено-голубую, NpO22+-розовую и NpO23+ -зеленую в щелочных р-рах и коричневую в р-ре НСlО4. По способности к комплек-сообразованию ионы Н. располагаются в ряд: Np4+ > > NpO22+ > Np3+ > NpO2+ > NpO23+ . Ионы Н. склонны к диспропорционированию в зависимости от кислотности и состава среды, на их хим. поведение в целом влияют продукты радиолиза р-ров, образующиеся под действием собств. излучения Н.


ХАРАКТЕРИСТИКА СОЕДИНЕНИЙ НЕПТУНИЯ

http://www.pora.ru/image/encyclopedia/9/4/7/8947.jpeg



Получение. Изотопы Н. образуются при длит. облучении U в ядерных реакторах и выделяются как побочные продукты при получении плутония. Изотоп 237Np получается по р-ции 238U (п, 2n) http://www.pora.ru/image/encyclopedia/9/4/8/8948.jpeg237Np в кол-вах, составляющих ~0,3% от образовавшегося Рu или 10-6-10-4% по массе от содержания U. В реакторах, работающих на U, обогащенном 235U, изотоп 237Np образуется гл. обр. по р-ции 235U(n, g)236U(n, g)http://www.pora.ru/image/encyclopedia/9/4/9/8949.jpeg 237Np. Осн. сырьевой источник 237Np-высокорадиоактивные отходы плутониевого произ-ва, получаемые при переработке U, облученного в ядерных реакторах. Мировое произ-во Н. (без СССР; 1990) 0,5-1 т/год. 237Np высокой изотопной чистоты выделяют также из препаратов 241Ат как продукт его а-распада. Короткоживущий изотоп 239Np (T1/2 56,5 ч)-промежут. продукт в произ-ве Рu, а также дочерний продукт распада 243Ат. Легкие (нейтронодефицитные) изотопы Н. обычно получают при облучении изотопов U в ядерных р-циях дейтронами разл. энергии. Выделяют изотопы Н. осаждением, ионным обменом, экстракцией и экстракционно-хро-матографически. Металлич. Н. получают восстановлением NpF4 парами Ва или Са при т-ре выше 700 °С.

Определение. Аналит. определению Н. обычно предшествует его концентрирование, выделение и очистка. Чаще всего для количеств. определения Н. используют радио-метрич. и спектрофотометрич. методы. Уд. a-активность 237Np составляет 1540 a-частиц/(мкг•мин). Определение 239Np и 238Np проводят изменением b-активности (чувствительность 37 Бк) или g-излучения (чувствительность 3,7.104 Бк) с энергией соотв. 100 и 1000 кэВ. Чувствительность радиоактивационного определения 237Np (по g-линии 238Np) 10-3 мкг. Спектрофотометрич. определение Н. проводят по линии поглощения Np5+ при l = 983 нм, метод позволяет определять 100-200 мкг Н. с ошибкой 2%. Большей чувствительностью (~2 мкг Н.) обладают методы, основанные на р-циях с орг. реагентами. Для определения субмикрограммовых кол-в Н. начиная с 80-х гг. используют люминесцентные методы. Для высокоточного определения Н. (b0,1%) после его выделения и концентрирования используют электрохим. методы (полярография, амперо-метрич., потенциомeтрич. и кулонометрич. титрование).

Изотоп 237Np применяют в качестве стартового материала для произ-ва 238Рu.

Н. высоко токсичен: ПДК 237Np в открытых водоемах и воздухе рабочих помещений соотв. 55,5 и 2,6.10-6 Бк/л. Впервые Н. получен Э. Макмилланом и Ф. Эйблсоном в 1940.

Лит.: Schulz W. W., Benedict G. E., Neptunium-237. Production and recovery, [Wash.], 1972. См. также лит. при ст. Актиноиды. Б. Ф. Мясоедов.


1. www.pravda.ru: Планетная система рождается на наших глазах
27.01.2014
... активно формироваться планеты. Кстати, указанный регион расположен на расстоянии около 150 астрономических единиц от материнского светила, то есть в пять раз дальше, чем дистанция между Солнцем и Нептуном, и намного дальше, чем удален сейчас от Нептуна "Вояджер-1". Таким образом, впервые получены свидетельства образования планет на столь большом удалении от своего "солнца". ...
2. www.pravda.ru: Новый российско-белорусский катер на воздушной подушке сдал экзамен под Петербургом
11.12.2013
... прошли испытания нового катера на воздушной подушке "Ямал 730" совместной российско-белорусской разработки. Проектированием "Ямала 730" занимались петербургское центральное конструкторское бюро "Нептун" и минское "ОКБ ТСП" с 2012 года, а в этом году был построен первый опытный образец. ...
3. www.pravda.ru: Астрономы нашли неуловимый спутник Нептуна
10.10.2013
... года спустя астрономам с помощью телескопа "Хаббл" удалось подтвердить существование внутреннего спутника Нептуна — Наяды. Это небесное тело было открыто в 1989 году при пролете аппарата "Вояджер-2". Небесное тело скрывают отраженные блики планеты, так что с тех пор ученым не удавалось получить ее ...
4. www.pravda.ru: Туманность наполнила космос бомжами?
28.08.2013
... что находится от нас на расстоянии в 4 600 световых лет. Ученые выяснили, что она наполнена более чем сотней крошечных облаков с диаметром, равным примерно 50-кратному расстоянию между Солнцем и Нептуном (это примерно 1 500 а. е.). Более того, выяснилось, что все эти странные облачка являются весьма плотными объектами — они имеют от 50 до 500 масс Юпитера, а их центры ещё компактнее ...
6. www.pravda.ru: На планетах-гигантах не так-то и ветренно!
29.05.2013
... Уран и Нептун до сих пор остаются весьма поверхностно изученными объектами в нашей Солнечной системе. Пролет "Вояджера-2" вблизи них был самым первым визитом человечества к этим отдаленным гигантам. После того, ...
7. www.pravda.ru: Троянцы добрались до Урана
28.05.2013
... Так, например, долгое время ученые были уверены в том, что существование троянских астероидов около дальних планет-гигантов совершенно невозможно. Однако совсем недавно "троянец" был обнаружен у Нептуна, а вслед за ним настала очередь и Урана. ...
8. www.pravda.ru: Курьезы науки: Нептун-то я и не приметил!
23.01.2013
... подобно любопытному персонажу известной басни И. А. Крылова, способны не заметить слона даже тогда, когда он совсем рядом. Да что там слона — целую планету! Именно это случилось с Ураном и Нептуном — планетами Солнечной системы, которых астрономы неоднократно видели, однако считали, что наблюдают за неизвестными звездами. ...
9. www.pravda.ru: "Вояджер" приблизился к межзвездному пространству
04.12.2012
... Солнечной системы в межзвездное пространство. "Вояджер-1" и его "близнец" "Вояджер-2" за 35 лет службы сделали фотографии Юпитера и Сатурна, а также позволили ученым узнать больше об Уране и Нептуне, отмечает ...
10. www.pravda.ru: Гигантов в Солнечной системе было больше?
26.10.2012
... Солнечной системе четыре газовых гиганта (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун), которые, по мнению ученых, некогда находились гораздо ближе к Солнцу, чем сейчас. Дэвид Несворни из Юго-Западного исследовательского института (США) и Алессандро Морбиделли из Обсерватории ...
11. www.pravda.ru: Алмазная планета в клешнях у Рака
18.10.2012
... созвездии Рака возле звезды 55 Cancri астрономы обнаружили одну интересную экзопланету. Прежде ее считали газовым гигантом вроде Нептуна, однако последние исследования показали, что это не так. Данная планета является углеродной, и, соответственно, большая часть ее мантии состоит из алмазов. Они весят в два раза больше, чем планета ...
12. www.pravda.ru: Курортный сезон в России открылся заплывом и забегом
02.06.2012
... гостей праздника ждет встреча с Нептуном и его командой. Правда, Нептун появится в несколько непривычном для нас образе, но об этом организаторы праздника пока стараются особо не распространяться", - рассказали в пресс-службе администрации города-героя. ...
13. www.pravda.ru: За Плутоном прячется неизвестная планета
24.05.2012
... заметил, что необычные ледяные объекты около Нептуна могут иметь нестандартные по форме орбиты (пояс Койпера) из-за того, что их притягивает гравитацией соседняя планета. Соответствующие доказательства ученый представил на встрече Американского ...
14. www.pravda.ru: Тайну девятой планеты скоро разгадают?
17.05.2012
... они должны были обладать менее вытянутыми орбитами, да и угол их наклона к плоскости эклиптики должен быть другим… Наибольшее отклонение от расчетной орбиты наблюдалось у Седны — транснептунового объекта, который некоторые даже относят к карликовым планетам. ...
15. www.pravda.ru: От радости футбольные фанаты разгромили центр Мадрида
10.05.2012
... justify;">Сотни фанатов отмечали победу распитием алкоголя и взрывами петард в центре города. При этом власти запретили толпе купаться и даже подходить близко к знаменитому фонтану Нептуна. Попытку полицейских успокоить радостных болельщиков они встретили "градом" из бутылок и камней. Обуздать неистовых фанатов удалось лишь спустя несколько часов, применив дубинки и водометы, отмечает ...
1 2 3 >




Здоровье и профилактика Акушерство и гинекология Стоматология Красота Зрение Энциклопеди Адреса Реклама
Видео