錼 93 Np
外觀 がいかん 銀色 ぎんいろ 的 てき 金屬 きんぞく 光澤 こうたく 概況 がいきょう 名稱 めいしょう ·符號 ふごう ·序 じょ 數 すう 錼(Neptunium)·Np·93 元素 げんそ 類別 るいべつ 錒系元素 げんそ 族 ぞく ·週 しゅう 期 き ·區 く 不 ふ 適用 てきよう ·7 ·f 標準 ひょうじゅん 原子 げんし 質量 しつりょう (237) 电子排 はい 布 ぬの [Rn ] 5f4 6d1 7s2 2, 8, 18, 32, 22, 9, 2
錼的电子層 そう (2, 8, 18, 32, 22, 9, 2) 歷史 れきし 發現 はつげん 埃 ほこり 德 とく 溫 ゆたか ·麥 むぎ 克 かつ 米 べい 倫 りん 和 わ 菲力普 ふ ·艾 もぐさ 貝 かい 爾 しか 森 もり (1940年 ねん )物理 ぶつり 性質 せいしつ 物 もの 態 たい 固 かた 態 たい 密度 みつど (接近 せっきん 室温 しつおん ) 20.45[ 1] g ·cm −3 熔点 910 K ,637 °C ,1179 °F 沸點 ふってん 4447 K ,4174 °C ,7545 °F (外 そと 推) 熔化热 3.20 kJ·mol−1 汽化热 336 kJ·mol−1 比熱 ひねつ 容 よう 29.46 J·mol−1 ·K−1 蒸氣 じょうき 壓 あつ
壓 あつ /Pa
1
10
100
1 k
10 k
100 k
溫 あつし /K
2194
2437
原子 げんし 性質 せいしつ 氧化态 7, 6, 5 , 4, 3 (兩性 りょうせい 氧化物 ぶつ ) 电负性 せい 1.36(鲍林标度) 电离能 のう 第 だい 一 いち :604.5 kJ·mol−1 原子 げんし 半径 はんけい 155 pm 共 きょう 价半径 はんけい 190±1 pm 錼的原子 げんし 谱线 雜 ざつ 項 こう 晶 あきら 体 からだ 结构正 せい 交晶系 けい 磁序 順 じゅん 磁性 じせい [ 2] 电阻率 りつ (22 °C)1.220 µ Ω おめが ·m 熱 ねつ 導 しるべ 率 りつ 6.3 W·m−1 ·K−1 CAS号 ごう 7439-99-8 同位 どうい 素 もと 主 しゅ 条目 じょうもく :錼的同位 どうい 素 もと
镎 ( ná ) (英語 えいご :Neptunium ;台湾 たいわん 譯 やく 錼 ( nài ) ),是 ぜ 一 いち 種 しゅ 化學 かがく 元素 げんそ ,其化學 かがく 符號 ふごう 为Np ,原子 げんし 序 じょ 數 すう 为93。屬 ぞく 於錒系元素 げんそ ,且是首 くび 個 こ 超 ちょう 鈾元素 げんそ ,於1940年 ねん 由 ゆかり 柏 かしわ 克 かつ 萊輻射 ふくしゃ 實驗 じっけん 室 しつ 的 てき 埃 ほこり 德 とく 温 ゆたか ·麦 むぎ 克 かつ 米 べい 伦和 わ 菲力普 ふ ·艾 もぐさ 貝 かい 爾 しか 森 もり 首 くび 次 じ 合成 ごうせい 出來 でき ,並 なみ 參照 さんしょう 以天王星 てんのうせい (Uranus )為 ため 名 めい 的 てき 鈾 ,將 はた 其以海王星 かいおうせい (Neptune )命名 めいめい 。
錼是一 いち 種 しゅ 堅 けん 硬 かた 、有 ゆう 延 のべ 展性 てんせい 的 まと 高 だか 密度 みつど 金屬 きんぞく ,是 ぜ 所有 しょゆう 錒系元素 げんそ 中 ちゅう 密度 みつど 最大 さいだい 的 てき ,在 ざい 所有 しょゆう 天然 てんねん 元素 げんそ 中 ちゅう 密度 みつど 第 だい 五 ご 高 だか ,僅次於錸 、鉑 、銥 和 わ 鋨 。錼金屬 きんぞく 外觀 がいかん 為 ため 銀 ぎん 白色 はくしょく ,暴露 ばくろ 在 ざい 空氣 くうき 中表 なかおもて 面會 めんかい 氧化而失去 さ 光澤 こうたく 。錼有三 さん 種 しゅ 同素 どうそ 異 い 形體 けいたい ,且在水溶液 すいようえき 中 ちゅう 能 のう 表 ひょう 現出 げんしゅつ +3到 いた +7共 ども 五 ご 種 しゅ 氧化態 たい ,其中以+5最 さい 為 ため 穩定。錼具有 ぐゆう 放射 ほうしゃ 性 せい ,其最穩定的 てき 同位 どうい 素 もと 為 ため 237 Np,半 はん 衰 おとろえ 期 き 為 ため 214萬 まん 年 ねん 。由 よし 於錼有 ゆう 放射 ほうしゃ 性 せい 、有毒 ゆうどく ,在 ざい 粉末 ふんまつ 狀態 じょうたい 下 か 能 のう 自 じ 燃 もえ ,且攝入 にゅう 人體 じんたい 後會 こうかい 在 ざい 骨骼 こっかく 中 ちゅう 積 せき 聚,因 いん 此處 ここら 理 り 錼元素 げんそ 具有 ぐゆう 一定 いってい 的 てき 危險 きけん 性 せい 。
現時 げんじ 絕大 ぜつだい 多數 たすう 的 てき 錼是核 かく 燃料 ねんりょう 中 なか 的 てき 鈾吸收 きゅうしゅう 中子 なかご 后 きさき 產 さん 生 せい 的 てき ,為 ため 核 かく 反應 はんのう 爐 ろ 和 わ 鈈 生產 せいさん 過程 かてい 常見 つねみ 的 てき 副 ふく 產品 さんぴん 。雖然镎本身 ほんみ 目前 もくぜん 沒 ぼつ 有 ゆう 商業 しょうぎょう 用途 ようと ,但 ただし 它被用作 ようさく 生產 せいさん 238 Pu的 てき 母體 ぼたい ,而238 Pu是 ぜ 航 こう 天和 てんわ 軍事 ぐんじ 上 じょう 的 てき 放射 ほうしゃ 性 せい 同位 どうい 素 もと 熱 ねつ 電機 でんき 中 ちゅう 常用 じょうよう 的 てき 熱源 ねつげん 。镎也被 ひ 用 よう 於高能 のう 中子 なかご 探測 たんそく 儀 ぎ 。
由 よし 於核 かく 嬗變反應 はんのう ,天然 てんねん 鈾 礦當中 ちゅう 存在 そんざい 著 ちょ 痕 あと 量 りょう 錼元素 げんそ ,故 こ 錼是少數 しょうすう 存在 そんざい 於自然 しぜん 界 かい 中 ちゅう 的 てき 超 ちょう 鈾元素 げんそ 。[ 3]
德 とく 米 まい 特 とく 里 さと ·门捷列 れつ 夫 おっと 於1870年代 ねんだい 出版 しゅっぱん 的 てき 元素 げんそ 週 しゅう 期 き 表 ひょう 在 ざい 鈾之後 ご 的 てき 位置 いち 顯示 けんじ 的 てき 是 ぜ 一 いち 條 じょう 橫線 おうせん 「-」,其他當時 とうじ 未 み 發現 はつげん 的 てき 元素 げんそ 亦 また 然 しか 。1913由 よし 卡西米 まい 爾 しか ·法 ほう 揚 あげ 斯 出版 しゅっぱん 的 てき 已 やめ 知 ち 放射 ほうしゃ 性 せい 同位 どうい 素 もと 列 れつ 表 ひょう 中 ちゅう ,也同樣 どうよう 在 ざい 鈾之後 ご 留 とめ 了 りょう 空 そら 格 かく 。[ 4]
1934,奧 おく 多 た 林 はやし ·克 かつ 布 ぬの 利 り 奇 き (Odolen Koblic)從 したがえ 瀝青 れきせい 鈾礦的 てき 洗滌 せんじょう 水中 すいちゅう 提 ひっさげ 取 ど 了一 りょういち 小 しょう 部分 ぶぶん 物質 ぶっしつ 。他 た 認 みとめ 為 ため 這就是 ぜ 93號 ごう 元素 げんそ ,並 なみ 將 はた 其命名 めいめい 為 ため Bohemium。然 しか 而在分析 ぶんせき 後 ご ,他 た 才 ざい 發現 はつげん 這一物質 ぶっしつ 只 ただ 是 これ 鎢 和 わ 釩 的 てき 混合 こんごう 物 ぶつ 。1934,恩 おん 里 さと 科 か ·費 ひ 米 まい 試 ためし 圖 ず 以中子 なかご 撞擊鈾,產 さん 生 せい 93號 ごう 和 わ 94號 ごう 元素 げんそ 。雖然最後 さいご 失敗 しっぱい 了 りょう ,但 ただし 是 ぜ 他 た 無 む 意中 いちゅう 發現 はつげん 了 りょう 核 かく 裂 きれ 變 へん 。1938,羅 ら 馬 うま 尼 に 亞 あ 物理 ぶつり 學 がく 家 か 霍里亞 あ ·胡 えびす 盧 の 貝 かい 伊 い 和 わ 法 ほう 國 こく 化學 かがく 家 か 伊 い 維特·哥舒瓦 かわら 聲 こえ 稱 しょう 通過 つうか 對 たい 礦石進行 しんこう 光 ひかり 譜 ふ 學 がく 分析 ぶんせき ,發現 はつげん 了 りょう 93號 ごう 元素 げんそ ,並 なみ 將 はた 其命名 めいめい 為 ため Sequanium。由 よし 於科學 かがく 家 か 當時 とうじ 認 みとめ 為 ため 這一元素 げんそ 必須 ひっす 人工 じんこう 製造 せいぞう ,所以 ゆえん 他 た 們的發現 はつげん 遭到了 りょう 反對 はんたい 。現在 げんざい 人 じん 們發現 はつげん 錼確實存 じつぞん 在 ざい 於自然 しぜん 界 かい 中 ちゅう ,因 いん 此胡盧 の 貝 かい 伊和 いわ 哥舒瓦 かわら 兩人 りょうにん 有 ゆう 可能 かのう 確實 かくじつ 發現 はつげん 了 りょう 錼元素 げんそ 。[ 5]
伯 はく 克利 かつとし 加州 かしゅう 大學 だいがく 勞 ろう 倫 りん 斯伯克利 かつとし 國家 こっか 實驗 じっけん 室 しつ 的 てき 1.5米 めーとる 直徑 ちょっけい 迴旋加速器 かそくき ,攝 と 於1939年 ねん 8月 がつ
在 ざい 93號 ごう 元素 げんそ 被 ひ 發現 はつげん 之 の 前 まえ ,當時 とうじ 的 てき 元素 げんそ 週 しゅう 期 き 表 ひょう 還 かえ 沒 ぼっ 有 ゆう 錒系這一 いち 行 ぎょう ,因 いん 此釷、鏷和鈾分別 べつ 位 い 於鉿、鉭和鎢之下 か ,93號 ごう 元素 げんそ 也在錸之下 か 。根據 こんきょ 這一排 はい 位 い 推測 すいそく ,93號 ごう 元素 げんそ 的 てき 特性 とくせい 應 おう 該與錳和錸相似 そうじ 。這意味 あじ 著 ちょ 這一元素不可能從礦石中提取出來,儘管人 じん 們於1952年 ねん 在 ざい 鈾礦中 ちゅう 探測 たんそく 到 いた 了 りょう 錼元素 げんそ 。[ 6]
費 ひ 米 べい 相 しょう 信 しん 對 たい 鈾 進行 しんこう 中子 なかご 撞擊,再 さい 經 けい β べーた 衰 おとろえ 變 へん 後 ご ,可 か 產 さん 生 せい 93號 ごう 元素 げんそ 。實驗 じっけん 產物 さんぶつ 具有 ぐゆう 短 みじか 半 はん 衰 おとろえ 期 き ,因 いん 此費米 まい 於1934年 ねん 宣 せん 佈發現 はつげん 了 りょう 新 しん 元素 げんそ ,[ 7] 然 しか 而這卻是錯誤 さくご 的 てき 。後來 こうらい 人 じん 們猜測 はか [ 8] 並 なみ 證 しょう 實 み ,[ 9] 當時 とうじ 的 てき 產物 さんぶつ 是 ぜ 中子 なかご 導 しるべ 致鈾進行 しんこう 核 かく 裂 きれ 變 へん 所產 しょさん 生 せい 的 てき 。奧 おく 托 たく ·哈恩在 ざい 1930年代 ねんだい 末 まつ 進行 しんこう 的 てき 239 U衰 おとろえ 變 へん 實驗 じっけん 中 ちゅう ,產 さん 生 せい 了 りょう 少量 しょうりょう 的 てき 錼。Hahn的 てき 團 だん 隊 たい 通過 つうか 實驗 じっけん 生產 せいさん 並 なみ 證 しょう 實 じつ 了 りょう 239 U的 てき 屬性 ぞくせい ,但 ただし 未 み 成功 せいこう 分離 ぶんり 和 わ 探測 たんそく 到 いた 錼。[ 10]
埃 ほこり 德 とく 温 ゆたか ·麦 むぎ 克 かつ 米 べい 伦和 わ 菲力普 ふ ·艾 もぐさ 貝 かい 爾 しか 森 もり 於1940年 ねん 在 ざい 伯 はく 克利 かつとし 加州 かしゅう 大學 だいがく 的 てき 伯 はく 克利 かつとし 輻射 ふくしゃ 實驗 じっけん 室 しつ 正式 せいしき 發現 はつげん 了 りょう 錼。錼(Neptunium)以海王星 かいおうせい (Neptune)命名 めいめい ,它的前 まえ 一 いち 元素 げんそ 鈾(Uranium)則 のり 以天王星 てんのうせい (Uranus)命名 めいめい 。研究 けんきゅう 團 だん 隊 たい 以低速 そく 中子 なかご 撞擊鈾 ,生成 せいせい 了 りょう 錼同位 どうい 素 もと 239 Np(半 はん 衰 おとろえ 期 き 為 ため 2.4天 てん )。錼是首 くび 個 こ 被 ひ 發現 はつげん ,也是首 くび 個人 こじん 工 こう 合成 ごうせい 的 てき 錒系 超 ちょう 鈾元素 げんそ 。[ 11]
92
238
U
+
0
1
n
⟶
92
239
U
→
23
m
i
n
β べーた
−
93
239
N
p
→
2.355
d
β べーた
−
94
239
P
u
{\displaystyle \mathrm {^{238}_{\ 92}U\ +\ _{0}^{1}n\ \longrightarrow \ _{\ 92}^{239}U\ {\xrightarrow[{23\ min}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 93}^{239}Np\ {\xrightarrow[{2.355\ d}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 94}^{239}Pu} }
錼是銀色 ぎんいろ 、有 ゆう 延性 えんせい 的 てき 放射 ほうしゃ 性 せい 金屬 きんぞく ,在 ざい 元素 げんそ 周期 しゅうき 表 ひょう 中位 ちゅうい 于铀 和 わ 钚 之 これ 间,镧系元素 げんそ 钷 的 てき 下面 かめん 。镎较硬 かた ,体 たい 积模量 りょう 118 GPa ,与 あずか 锰 相近 すけちか 。[ 13] 镎暴露 ばくろ 于空气时会 かい 形成 けいせい 一 いち 层氧化 か 层,该反应在高温 こうおん 下 か 更 さら 迅速 じんそく 。镎在639±3 °C下 しも 就会融 とおる 化 か 。它的低 てい 熔点和 わ 旁 つくり 边的钚(熔点639.4 °C)一 いち 样源自 じ 5f和 わ 6d轨道的 てき 杂化 及金属 きんぞく 间有方向 ほうこう 性 せい 的 てき 金属 きんぞく 键。[ 14] 镎的沸点 ふってん 还未经实验得知 ち ,通 つう 过蒸 ふけ 汽压数 かず 值外推出来 でき 的 てき 沸点 ふってん 是 ぜ 4174 °C。如果属 ぞく 实,镎会有 ゆう 所有 しょゆう 元素 げんそ 間 あいだ 最高 さいこう 的 てき 液 えき 態 たい 溫度 おんど 區間 くかん ,其熔點 てん 和 わ 沸點 ふってん 溫度 おんど 差 さ 為 ため 3535 K 。[ 15]
錼具有 ぐゆう 三 さん 種 しゅ 同素 どうそ 異 い 形體 けいたい : [ 3]
有 ゆう 声 ごえ 称 しょう 发现了 りょう 镎的第 だい 四种同素异形体,但 ただし 仍未证实。锕系元素 げんそ 都 と 有 ゆう 很多同素 どうそ 异形体 たい 。镤 、铀、镎、钚的晶 あきら 体 からだ 结构不 ふ 像 ぞう 镧系元素 げんそ ,更 さら 像 ぞう 第 だい 4周期 しゅうき 的 てき 过渡金属 きんぞく 。[ 14]
錼是所有 しょゆう 錒系元素 げんそ 中 ちゅう 密度 みつど 最高 さいこう 的 てき ,在 ざい 所有 しょゆう 天然 てんねん 元素 げんそ 中 ちゅう 密度 みつど 第 だい 五 ご 高 だか ,仅次于锇 、铱 、铂 、铼 。[ 15] 錼没有生 ゆうせい 物 ぶつ 作用 さよう ,但 ただし 會 かい 被 ひ 消化 しょうか 系統 けいとう 吸收 きゅうしゅう 。如果注射 ちゅうしゃ 到 いた 身體 しんたい 裏 うら ,錼會累積 るいせき 在 ざい 骨骼 こっかく 當 とう 中 なか ,並 なみ 慢慢減少 げんしょう 。
溶液 ようえき 中 ちゅう 的 てき 錼離子 こ
錼的化學 かがく 活性 かっせい 很高。在 ざい 溶液 ようえき 中 ちゅう 具有 ぐゆう 4種 しゅ 離 はなれ 子 こ 氧化態 たい :
Np3+ (淡 あわ 紫色 むらさきいろ ),相似 そうじ 於稀土 ど 元素 げんそ 離 はなれ 子 こ Pm3+
Np4+ (黃 き 綠色 みどりいろ )
NpO+ 2 (藍 あい 綠色 みどりいろ )
NpO2+ 2 (淡 あわ 粉 こな 紅色 こうしょく )
氫氧化 か 錼(III)不溶 ふよう 於水和 わ 過 か 鹼溶液 えき 中 ちゅう 。錼(III)在 ざい 空氣 くうき 中 ちゅう 會 かい 氧化為 ため 錼(IV)。[ 17] [ 18]
錼可以形成 けいせい 三 さん 鹵化物 ぶつ 和 わ 四 よん 鹵化物 ぶつ ,如NpF3 、NpF4 、NpCl4 、NpBr3 和 かず NpI3 等 ひとし ,以及類似 るいじ 於鈾氧化合 かごう 物 ぶつ 系統 けいとう 的 てき 各種 かくしゅ 氧化物 ぶつ ,包括 ほうかつ Np3 O8 和 わ NpO2 。
六 ろく 氟化錼 (NpF6 )是 ぜ 一 いち 種 しゅ 類似 るいじ 於六 ろく 氟化鈾的 てき 揮發 きはつ 性 せい 物質 ぶっしつ 。
錼和鏷、鈾、鈽和鋂 一樣 いちよう ,能 のう 夠形成 けいせい 線形 せんけい 二 に 氧錼芯 しん (NpO2 n+ ),其中的 てき 錼原子 げんし 呈 てい 5+或 ある 6+氧化態 たい 。錼會與 あずか 氧 、蒸 ふけ 汽和 わ 酸 さん 產 さん 生 せい 劇烈 げきれつ 反應 はんのう ,但 ただし 不 ふ 被 ひ 鹼 侵蝕 しんしょく 。[ 5]
NpO2 (OH)2 –
NpO2 (CO3 )–
NpO2 (CO3 )2 3–
NpO2 (CO3 )3 5–
已 やめ 知的 ちてき 錼同位 い 素 もと 有 ゆう 19種 しゅ ,全部 ぜんぶ 都 と 具有 ぐゆう 放射 ほうしゃ 性 せい 。其中最 さい 穩定的 てき 包括 ほうかつ :237 Np,半 はん 衰 おとろえ 期 き 214萬 まん 年 ねん ;236 Np,半 はん 衰 おとろえ 期 き 152,000年 ねん ;以及235 Np,半 はん 衰 おとろえ 期 き 396.1天 てん 。所有 しょゆう 剩餘 じょうよ 的 てき 放射 ほうしゃ 性 せい 同位 どうい 素 もと 半 はん 衰 おとろえ 期 き 都 と 在 ざい 4.5天 てん 以下 いか ,大 だい 部分 ぶぶん 甚至在 ざい 50分 ふん 鐘 がね 以下 いか 。錼還有 ゆう 4種 しゅ 同 どう 核 かく 異 い 構體 ,最 さい 穩定的 てき 是 ぜ 236m Np,半 はん 衰 おとろえ 期 き 22.5小 しょう 時 じ 。
錼同位 い 素的 すてき 原子 げんし 量 りょう 在 ざい 225.0339 u (225 Np)和 わ 244.068 u(244 Np)之 の 間 あいだ 。質量 しつりょう 比 ひ 最 さい 穩定的 てき 237 Np低 てい 的 てき 同位 どうい 素 もと 以電子 でんし 捕獲 ほかく 的 てき 模 も 式 しき 衰 おとろえ 變 へん (一部分 いちぶぶん 也進行 しんこう α あるふぁ 衰 おとろえ 變 へん ),比 ひ 它高的 てき 同位 どうい 素 もと 則 そく 進行 しんこう β べーた 衰 おとろえ 變 へん 。前者 ぜんしゃ 的 てき 衰 おとろえ 變 へん 產物 さんぶつ 是 ぜ 鈾的各種 かくしゅ 同位 どうい 素 もと ,後者 こうしゃ 則 そく 衰 おとろえ 變 へん 為 ため 鈈同位 い 素 もと 。
237 Np能 のう 夠進行 しんこう 核 かく 裂 きれ 變 へん 。[ 19] 它衰變 へん 後會 こうかい 最終 さいしゅう 產 さん 生 せい 鉈 -205,但 ただし 其他重 じゅう 原子核 げんしかく 的 てき 衰 おとろえ 變 へん 鏈末端 まったん 都 と 是 ぜ 鉛 なまり 的 てき 同位 どうい 素 もと 。錼的特殊 とくしゅ 衰 おとろえ 變 へん 鏈稱為 ため 錼衰變 へん 系 けい 。
最 さい 穩定的 てき 錼同位 い 素 もと 是 ぜ 237 Np,半 はん 衰 おとろえ 期 き 為 ため 200萬 まん 年 ねん 。這比地球 ちきゅう 年齡 ねんれい 短 たん 得 とく 多 た ,因 いん 此所有 しょゆう 原始 げんし 的 てき 錼元素 げんそ ,也就是 ぜ 地球 ちきゅう 形成 けいせい 時 じ 就存在 そんざい 的 てき 錼,至 いたり 今 いま 已 やめ 衰 おとろえ 變 へん 殆盡了 りょう 。然 しか 而在鈾礦 中 なか ,自然 しぜん 核 かく 嬗變反應 はんのう 會 かい 產 さん 生 せい 衰 おとろえ 變 へん 產物 さんぶつ ,當 とう 中 ちゅう 含有 がんゆう 微量 びりょう 的 てき 錼-237至 いたり 錼-240,因 いん 此錼是 ぜ 少數 しょうすう 存在 そんざい 於自然 しぜん 界 かい 中 ちゅう 的 てき 超 ちょう 鈾元素 げんそ 。[ 3] [ 5]
要 かなめ 產 さん 生 せい 237 Np金屬 きんぞく ,須將237 NpF3 與 あずか 液 えき 態 たい 鋇 或 ある 鋰 在 ざい 1200 °C 高溫 こうおん 下 か 反應 はんのう 。含錼的 てき 反應 はんのう 原料 げんりょう 可 か 從 したがえ 乏 とぼし 核 かく 燃料 ねんりょう 中 ちゅう 作為 さくい 鈈 生產 せいさん 過程 かてい 的 てき 副 ふく 產品 さんぴん 提 ひっさげ 取 ど 出來 でき ,單 たん 次 つぎ 提 ひっさげ 取 ど 量 りょう 有數 ゆうすう 公 こう 斤 きん 。[ 5]
2
NpF
3
+
3
Ba
⟶
2
Np
+
3
BaF
2
{\displaystyle {\ce {2 NpF3 + 3 Ba -> 2 Np + 3 BaF2}}}
依 よ 重量 じゅうりょう 計 けい ,錼-237產 さん 量 りょう 是 ぜ 鈈產量的 りょうてき 5%,或 ある 所有 しょゆう 乏 とぼし 核 かく 燃料 ねんりょう 的 てき 0.05%。[ 20] 不 ふ 過 か 錼的年產 ねんさん 量 りょう 仍然超過 ちょうか 50噸 とん 。[ 21]
大 だい 部分 ぶぶん 的 てき 錼都是 ぜ 在 ざい 核 かく 反應 はんのう 中產 ちゅうさん 生 せい 的 てき :
鈾-235 原子 げんし 在 ざい 捕獲 ほかく 一 いち 顆中子 こ 後 ご ,會 かい 變 へん 為 ため 鈾-236 的 てき 激化 げきか 態 たい 。這些激化 げきか 了 りょう 的 てき 原子核 げんしかく 有 ゆう 大約 たいやく 81%會 かい 進行 しんこう 裂 きれ 變 へん ,剩餘 じょうよ 的 てき 衰 おとろえ 變 へん 為 ため 236 U的 てき 基 もと 態 たい ,並 なみ 釋放 しゃくほう 伽 とぎ 馬 ば 射 しゃ 線 せん 。再 さい 次 つぎ 捕獲 ほかく 中子 なかご 後 ご ,236 U會 かい 變 へん 為 ため 237 U,其半衰 おとろえ 期 き 為 ため 7天 てん ,並 なみ 且會快速 かいそく 經 けい β べーた 衰 おとろえ 變 へん 形成 けいせい 237 Np。在 ざい β べーた 衰 おとろえ 變 へん 過程 かてい 中 ちゅう ,激化 げきか 的 てき 237 U原子核 げんしかく 釋放 しゃくほう 一 いち 顆電子 こ ,弱 じゃく 交互 こうご 作用 さよう 再 さい 把 わ 一 いち 顆中子 なかご 轉變 てんぺん 為 ため 一 いち 顆質 しつ 子 こ ,從 したがえ 而產生 せい 237 Np。
92
235
U
+
0
1
n
⟶
92
236
U
m
→
120
n
s
92
236
U
+
γ がんま
{\displaystyle \mathrm {^{235}_{\ 92}U\ +\ _{0}^{1}n\ \longrightarrow \ _{\ 92}^{236}U_{m}\ {\xrightarrow[{120\ ns}]{}}\ _{\ 92}^{236}U\ +\ \gamma } }
92
236
U
+
0
1
n
⟶
92
237
U
→
6.75
d
β べーた
−
93
237
N
p
{\displaystyle \mathrm {^{236}_{\ 92}U\ +\ _{0}^{1}n\ \longrightarrow \ _{\ 92}^{237}U\ {\xrightarrow[{6.75\ d}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 93}^{237}Np} }
237 U也可以通過 つうか 238 U的 てき (n ,2n)反應 はんのう 產 さん 生 せい ,但 ただし 這只在 ざい 極 きょく 高 だか 能 のう 中子 なかご 的 てき 撞擊下 か 才 ざい 會 かい 發生 はっせい 。
237 Np也是241 Am經 けい α あるふぁ 衰 おとろえ 變 へん 後 こう 的 てき 產物 さんぶつ 。
較重的 てき 錼同位 い 素 もと 迅速 じんそく 衰 おとろえ 變 へん ,而較輕 けい 的 てき 錼同位 い 素 もと 則 そく 無法 むほう 通過 つうか 中子 なかご 捕獲 ほかく 形成 けいせい ,因 いん 此從乏 とぼし 核 かく 燃料 ねんりょう 中 ちゅう 化學 かがく 提 つつみ 取出 とりで 的 てき 錼幾乎完全 ちょん 由 ゆかり 237 Np組成 そせい 。
要 よう 製 せい 成 なり 純 じゅん 的 てき 錼金屬 きんぞく ,須在1200°C高溫 こうおん 下 か 用 よう 鋇 或 ある 鋰 對 たい 三 さん 氟化錼 (NpF3 )進行 しんこう 還 かえ 原 はら 。[ 3]
用 よう 中子 なかご 對 たい 237 Np進行 しんこう 照射 しょうしゃ ,可 か 形成 けいせい 238 Pu 。鈈-238釋放 しゃくほう α あるふぁ 粒子 りゅうし ,可 か 在 ざい 航 こう 天和 てんわ 軍事 ぐんじ 上 じょう 的 てき 放射 ほうしゃ 性 せい 同位 どうい 素 もと 熱 ねつ 電機 でんき 中 ちゅう 作 さく 發電 はつでん 之 これ 用 よう 。237 Np會 かい 捕獲 ほかく 一 いち 顆中子 なかご 形成 けいせい 238 Np,經 けい β べーた 衰 おとろえ 變 へん 之 これ 後 ご 變 へん 為 ため 238 Pu(半 はん 衰 おとろえ 期 き 約 やく 為 ため 2天 てん )。[ 22]
93
237
N
p
+
0
1
n
⟶
93
238
N
p
→
2.117
d
β べーた
−
94
238
P
u
{\displaystyle \mathrm {^{237}_{\ 93}Np\ +\ _{0}^{1}n\ \longrightarrow \ _{\ 93}^{238}Np\ {\xrightarrow[{2.117\ d}]{\beta ^{-}}}\ _{\ 94}^{238}Pu} }
乏 とぼし 核 かく 燃料 ねんりょう 當 とう 中也 ちゅうや 含有 がんゆう 可 か 稱 しょう 量的 りょうてき 238 Pu,但 ただし 這須從 したがえ 其他的 てき 錼同位 い 素 もと 中 ちゅう 分離 ぶんり 出來 でき 。
錼可進行 しんこう 核 かく 裂 きれ 變 へん ,理論 りろん 上 じょう 可用 かよう 作 さく 快 かい 中子 なかご 反應 はんのう 爐 ろ 或 ある 核 かく 武器 ぶき 的 てき 燃料 ねんりょう ,其臨界 りんかい 質量 しつりょう 大約 たいやく 為 ため 60公 おおやけ 斤 きん 。[ 21] 1992年 ねん ,美國 びくに 能 のう 源 げん 部 ぶ 解 かい 密 みつ 部分 ぶぶん 文 ぶん 件 けん ,其中包括 ほうかつ 「錼-237可用 かよう 於製造 せいぞう 核 かく 子 こ 爆 ばく 炸裝置 そうち 」一句 いっく 。[ 23] 沒 ぼつ 有 ゆう 證據 しょうこ 顯示 けんじ 歷史 れきし 上 じょう 曾出現 しゅつげん 過 か 含錼核 かく 武器 ぶき 。截至2009年 ねん ,商業 しょうぎょう 核 かく 發電 はつでん 反應 はんのう 爐 ろ 所產 しょさん 生 せい 的 てき 錼-237每年 まいとし 超過 ちょうか 臨界 りんかい 質量 しつりょう 的 てき 1000倍 ばい ,然 しか 而要將 はた 該同位 い 素 もと 從 したがえ 燃料 ねんりょう 中 ちゅう 萃取出來 でき 卻需要 じゅよう 巨大 きょだい 的 てき 規模 きぼ 和 わ 技術 ぎじゅつ 。
2002年 ねん 9月 がつ ,美國 びくに 的 てき 洛 らく 斯阿拉 ひしげ 莫斯國家 こっか 實驗 じっけん 室 しつ 短 たん 暫地創造 そうぞう 了 りょう 首 くび 個 こ 達 たち 到 いた 臨界 りんかい 質量 しつりょう 的 てき 含錼物體 ぶったい ,當 とう 中 なか 還 かえ 含有 がんゆう 濃縮 のうしゅく 鈾 (鈾-235 )。實驗 じっけん 發現 はつげん ,用 よう 錼-237製造 せいぞう 的 てき 裸 はだか 露 ろ 球體 きゅうたい 的 てき 臨界 りんかい 質量 しつりょう 在 ざい 60公 おおやけ 斤 きん 左右 さゆう ,[ 1] 用作 ようさく 炸彈用途 ようと 的 てき 話 ばなし ,並 なみ 不 ふ 比 ひ 鈾-235優勝 ゆうしょう 很多。[ 19]
237 Np被 ひ 用 よう 於高能 のう 中子 なかご 探測 たんそく 器 き 中 ちゅう 。[ 24]
錼-237
錼-237是 ぜ 受深 ふか 地質 ちしつ 處置 しょち 的 てき 錒系元素 げんそ 中 ちゅう 可動 かどう 性 せい 最高 さいこう 的 てき 。[ 25] 因 いん 此它需要 じゅよう 和 わ 鋂-241 一起 かずき 通過 つうか 核 かく 嬗變轉化 てんか 為 ため 其他污染性 せい 較弱的 てき 同位 どうい 素 もと 。[ 26] 家居 かきょ 電離 でんり 室 しつ 煙霧 えんむ 探測 たんそく 器 き 含有 がんゆう 的 てき 鋂-241(一般 いっぱん 有 ゆう 0.2微 ほろ 克 かつ )會 かい 衰 おとろえ 變成 へんせい 錼。鋂-241的 てき 半 はん 衰 おとろえ 期 き 為 ため 432年 ねん ,因 いん 此在20年 ねん 後 ご 有 ゆう 3%變 へん 為 ため 錼,100年 ねん 後 ご 則 のり 有 ゆう 15%變 へん 為 ため 錼。
錼的半 はん 衰 おとろえ 期 き 很長,所以 ゆえん 它在一萬年以內會是核廢料中輻射的主要來源。為 ため 了 りょう 避免日 び 後 ご (數 すう 千 せん 年 ねん 後 ご )廢 はい 料 りょう 容器 ようき 破裂 はれつ 時 じ 造成 ぞうせい 的 てき 大 だい 範圍 はんい 核 かく 污染,錼需要 じゅよう 先 さき 從 したがえ 廢 はい 料 りょう 中 ちゅう 提 ひっさげ 取 ど 出來 でき 。[ 27] [ 28]
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