Neptunium

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Données  v · d · m
Uranium - Neptunium - Plutonium Pm Np -           93 Np                                                                                                                                                                                                                                           Table complète - Table étendue
Général
Nom, Symbole, Numéro	Neptunium, Np, 93
Série chimique	Actinides
Groupe, Période, Bloc	L/A, 7, f
Masse volumique	20 250 kg/m3
Couleur	blanc argenté
Propriétés atomiques
Masse atomique	237 u
Rayon atomique (calc)	175 (ND) pm
Rayon de covalence	ND pm
Rayon de van der Waals	ND pm
Configuration électronique	[Rn]5f46d17s2
Électrons par niveau d'énergie	2, 8, 18, 32, 22, 9, 2
État(s) d'oxydation	6, 5, 4, 3
Oxyde	amphotère
Structure cristalline	3 formes: orthorhombique, tétragonale et cubique
Propriétés physiques
État ordinaire	solide
Température de fusion	910 K
Température de vaporisation	4273 K
Énergie de fusion	5,19 kJ/mol kJ/mol
Énergie de vaporisation	ND kJ/mol
Volume molaire	11,59 ×10-6 m3/mol
Pression de la vapeur	ND
Vélocité du son	ND m/s à 20 °C
Divers
Électronégativité (Pauling)	1,36
Chaleur massique	ND J/(kg·K)
Conductivité électrique	0,822×106 S/m
Conductivité thermique	6,3 W/(m·K)
1er potentiel d'ionisation	604,5 kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN période MD Ed MeV PD 235Np {syn.} 396.1 d α- ε 5,192 0,124 231Pa 235U 236Np {syn.} 154 000 a α β- ε 5,020 0,940 0,940 232Pa 235Pu 236U 237Np {syn.} 2,144×106 a FS et α 4,959 233Pa
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le neptunium est un élément chimique de synthèse de symbole Np et de numéro atomique 93.

Élément métallique radioactif, le neptunium est le premier des transuraniens et appartient à la série des actinides. Son isotope le plus stable, le neptunium-237, est produit dans les réacteurs nucléaires. On le trouve aussi sous forme de traces dans le minerai d'uranium.

Il fut découvert à l'Université de Californie. Comme il vient après l'uranium dans le tableau périodique, il fut baptisé en référence à la planète Neptune, qui vient après Uranus dans le système solaire.

Sommaire 1 Caractéristiques 2 Historique 3 Isotopes 4 Applications militaires

[modifier] Caractéristiques

D'apparence argentée, ce métal est chimiquement assez réactif, et on le trouve au moins sous trois structures :

• alpha-neptunium, orthorhombique, densité 20 250 kg/m3,
• bêta-neptunium (au-dessus de 280°C), tétragonal, densité (à 313°C) 19 360 kg/m3, et
• gamma-neptunium (au-dessus de 577°C), cubique, densité (à 600°C) 18 000 kg/m3.

Cet élément a quatre états d'oxydation ionique :

• Np⁺³ : n.o. = +III (pourpre pâle), analogue à l'ion rare Pm⁺³,
• Np⁺⁴ : n.o. = +IV (jaune-vert);
• NpO₂⁺ : n.o. = +V (bleu-vert);
• NpO₂⁺⁺ : n.o. = +VI (rose pâle).

[modifier] Historique

Le neptunium fut découvert par Edwin McMillan et Philip Abelson en 1940. La découverte a été faite au Berkeley Radiation Laboratory de l'Université de Californie, à Berkeley, où l'équipe produisit l'isotope ²³⁹Np du neptunium (2,4 jours de demi-vie) en bombardant de l'uranium avec des neutrons accélérés.

[modifier] Isotopes

Dix-neuf radio-isotopes du neptunium ont été définis. Le plus stable est le ²³⁷Np avec une demi-vie de 2,14 millions d'années, tandis que le ²³⁶Np a une demi-vie de 154 000 ans, et le ²³⁵Np de 396,1 jours. La demi-vie de tous les autres isotopes est inférieure à 4,5 jours, et dans la majorité des cas inférieure à 50 minutes. Le poids atomique des isotopes du neptunium va de 225,0339 u (²³⁵Np) à 244,068 u (²⁴⁴Np).

[modifier] Applications militaires

En septembre 2002, des chercheurs de l'Université de Californie travaillant pour un projet d'armes de destruction massive américaines, ont créé la première masse critique nucléaire fondée sur l'usage du neptunium-237 plutôt que du plutonium ou de l'uranium.