Neptúnio

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O neptúnio ou netúnio (em homenagem ao planeta Neptuno) é um elemento químico sintético de símbolo Np , com número atômico 93 (93 protons e 93 elétrons). A sua massa atómica é 237.0482 u. À temperatura ambiente, o neptúnio encontra-se no estado sólido. É o quarto elemento da família dos actinídios.

É um elemento metálico, radioativo, prateado, pertencente à série dos elementos de transição interna, sendo o primeiro elemento transurânico sintético. Seu isótopo mais estável, Np-237, é um subproduto de reatores nucleares e produção de plutônio. Pode ser usado na composição de equipamentos para a detecção de neutrons e como combustível nuclear.

O primeiro isótopo de neptúnio foi sintetizado na Universidade da Califórnia, Berkeley por Edwin McMillan e Philip Abelson em 1940. O neptúnio é encontrado em minérios de urânio.

Urânio - Neptúnio - Plutônio
Pm Np
	Tabela Periódica

Geral

Nome, símbolo, número

Neptúnio, Np, 93

Classe , série química

Metal , transição interna ( actinídio )

Grupo período, bloco

_ , 7 , f

Densidade, dureza

20250 kg/m³, n/a

Cor e aparência

Prateado metálico

Propriedades atômicas

Massa atómica

[237] u

Raio médio^†

175 picómetro

Raio atômico calculado

Sem dados

Raio covalente

Sem dados

Raio de van der Waals

Sem dados

Configuração electrónica

[Rn] 5f⁴6d¹7s²

Estados de oxidação (óxido)

6, 5, 4, 3 ( anfótero )

Estrutura cristalina

3 formas: ortorrómbica,
tetragonal e cúbica

Propriedades físicas

Estado da matéria

Sólido (_)

Ponto de fusão

910 K

Ponto de ebulição

4273 K

Entalpía de vaporização

Sem dados kJ/mol

Entalpía de fusão

5,19 kJ/mol

Pressão de vapor

Sem dados

Velocidade do som

Sem dados

Informações diversas

Eletronegatividade

1,36 (Pauling)

Calor específico

Sem dados

Condutividade elétrica

0,822 x 10⁶ m^-1·Ω^-1

Condutividade térmica

6,3 W/(m·K)

1° Potencial de ionização

604,5 kJ/mol

Isótopos mais estáveis

iso.	AN	meia-vida	MD	ED M eV	PD
²³⁵Np	Sintético	396,1 dias	α ε	5,192 0,124	²³¹Pa ²³⁵U
²³⁶Np	Sintético	1,54 x 10⁵ anos	ε β^- α	0,940 0,940 5,020	²³⁶U ²³⁶Pu ²³²Pa
²³⁷Np	Sintético	2,144 x10⁶ anos	FE & α	4,959	²³³Pa

Unidades SI e condições CNPT, exceto onde indicado o contrário

[editar] Características principais

O neptúnio é um metal de aspecto prateado, razoavelmente reativo. É encontrado em,pelo menos, três formas estruturais:

Neptúnio alfa: ortorrômbico, densidade 20,250 kg/m³,
Neptúnio beta (acima de 280^oC): tetragonal, densidade (313 ^oC) 19,360 kg/m³,
Neptúnio gama (acima de 577^oC), cúbico, densidade (600^oC) 18000 kg/m³.

Este elemento apresenta 4 estados de oxidação iônicos quando em solução:

Np⁺³ (púrpura pálido), semelhante ao íon do terra rara Pm⁺³,
Np⁺⁴ (amarelo esverdeado);
NpO²⁺ (verde azulado):
NpO²⁺⁺ (rosa pálido).

O neptúnio apresenta as fórmulas tri e tetrahaletos como NpF₃, NpF₄, NpC_l4, NpBr₃, NpI₃, e óxidos de várias composições como os encontrados no sistema urânio-oxigênio, incluindo Np₃O₈ e NpO₂.

[editar] Aplicações

Detector de nêutrons: . Pode ser usado na composição de equipamentos para a detecção de nêutrons.
Arma nuclear: Em setembro, 2002, pesquisadores da Universidade da Califórnia conduziram programas de pesquisa para o desenvolvimento de armas de destruição maciça utilizando o neptúnio. Criaram a primeira massa crítica nuclear usando o elemento, que se revelou superior ao plutônio ou urânio.

[editar] História

O neptúnio (relativo ao planeta Netuno) foi descoberto pela primeira vez por Edwin McMillan e Philip Abelson em 1940. A descoberta foi feita no Laboratório de Radiação Crocker da Universidade da Califórnia, Berkeley , Estados Unidos, onde a equipe produziu o isótopo de neptúnio Np-239 (meia-vida de 2,4 dias) bombardeando urânio com nêutrons acelerados num ciclotron. Foi o primeiro elemento transurânico produzido sinteticamente e o primeiro elemento do grupo dos actinídios transurânicos descoberto.

[editar] Ocorrência

Quantidades traços de neptúnio são encontrados naturalmente como produto de decaimento das reações de transmutação, em minérios de urânio. O Np-237 é produzido pela redução do NpF₃ com vapor de bário ou lítio em torno de 1200° C e, frequentemente, extraído como subproduto da produção de plutônio num reator nuclear.

[editar] Isótopos

19 radioisótopos de neptúnio foram identificados, sendo os mais estáveis Np-237 com uma meia-vida de 2,14 milhões de anos, Np-236 com meia-vida de 154000 anos, e Np-235 com meia-vida de 396,1 dias. Todos os demais isótopos radioativos apresentam meias-vidas abaixo de 4,5 dias, e a maioria deles com meias-vidas inferiores a 50 minutos. Este elemento apresenta também 4 meta estados, sendo o mais estável o Np-236m ( t_½ 22.5 horas ).

As massas atômicas dos isótopos de neptúnio variam de 225,0339 u (Np-225) até 244,068 u (Np-24 4). O principal modo de decaimento antes do isótopo mais estável, Np-237, é a captura eletrônica (muitos com emissão alfa), e o modo de decaimento dos isótopos posteriores ao mais estável é a emissão beta. Os produtos de decaimento anteriores ao Np-237 são os isótopos do elemento 92 (urânio) (porém, aqueles com emissão alfa, produzem o elemento 91, protactínio), e os produtos primários após o mais estável são os isótopos do elemento 93 (plutônio).