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Np 93

Neptunium (Np)

actinide
Période: 7 Bloc: f

Solid

Masse atomique relative standard

[237]

Configuration électronique

[Rn] 7s2 5f4 6d1

Point de fusion

643,85 °C

Point d’ébullition

3901,85 °C

Masse volumique

2,025e+4 kg/m³

États d’oxydation

+2, +3, +4, +5, +6, +7

Électronégativité (Pauling)

1,36

Énergie d’ionisation (1re)

6,265608 eV

Année de découverte

1940

Rayon atomique

175 pm

Détails

Origine du nom Named for the planet Neptune.
Pays de découverte United States
Découvreurs E.M. McMillan, P.H. Abelson

Neptunium is a radioactive actinide and the first transuranium element. It is produced mainly by neutron reactions involving uranium in nuclear reactors and occurs naturally only in minute amounts from neutron capture and decay processes in uranium ores. Its chemistry bridges uranium and plutonium, with several accessible oxidation states in solution. The isotope ²³⁷Np is the most important for handling and study because of its long half-life and availability as a reactor by-product.

Neptunium metal buttons (photo courtesy Lawrence Berkeley National Laboratory)

Neptunium was first produced by Edwin M. McMillian and Philip H. Abelson, working at the University of California, Berkeley, in 1940. They produced neptunium-239, an isotope of neptunium with a half-life of about 2.4 days, by bombarding uranium with slow moving neutrons.

Named for the planet Neptune (named after the Roman god of the sea), the next planet out from the Sun after Uranus. There were many early false reports of the discovery of neptunium. The most significant was by Enrico Fermi who believed that bombarding uranium with neutrons followed by beta decay would lead to the formation of element 93. In 1934, he bombarded uranium atoms with neutrons and reported that he had produced elements 93 and 94. As it turned out, Fermi had actually fissioned or split uranium atoms into many fragment radioisotopes. The explanation and announcement of the discovery of fission was later published by Hahn and Strassman, although it was their co-worker Lisa Meitner who had correctly interpreted the results of the experiments. In 1940, with excitement about fission reaching the University of California at Berkeley, Professor Edwin McMillan and graduate student Philip Abelson bombarded uranium with cyclotron-produced moderated (slow) neutrons, resulting not in “fission” but "fusion" of the reactants forming the new element 93, which they named "neptunium":

23892U + 10n → 23992U → 23993Np + β-

Neptunium-239 was the first transuranium element produced synthetically and the first actinide series transuranium element discovered. This isotope has a beta-decay half-life of 2.3565 days, which forms daughter product plutonium-239 with a half-life of 24,000 years.

Images

Propriétés

Propriétés chimiques

Électronégativité (Pauling)
1,36 Comparer : Électronégativité (Pauling) de tous les éléments →
Affinité électronique
0,48 eV
Énergie d’ionisation (1re)
6,265608 eV Comparer : Énergie d’ionisation (1re) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (2e)
11,50004 eV Comparer : Énergie d’ionisation (2e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (3e)
19,700068 eV Comparer : Énergie d’ionisation (3e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (4e)
33,800116 eV Comparer : Énergie d’ionisation (4e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (5e)
48,000165 eV Comparer : Énergie d’ionisation (5e) de tous les éléments →
États d’oxydation
+2, +3, +4, +5, +6, +7 Comparer : États d’oxydation de tous les éléments →
Électrons de valence
3 Comparer : Électrons de valence de tous les éléments →
Configuration électronique
[Rn] 7s2 5f4 6d1

Propriétés thermodynamiques

Enthalpie de fusion
0,10364305 eV Comparer : Enthalpie de fusion de tous les éléments →
Enthalpie de vaporisation
3,482407 eV Comparer : Enthalpie de vaporisation de tous les éléments →
Enthalpie de sublimation
4,33228 eV
Enthalpie d’atomisation
4,33228 eV
Enthalpie d’atomisation
4,817329 eV

Propriétés nucléaires

Protons
93 Comparer : Protons de tous les éléments →
Neutrons
144 Comparer : Neutrons de tous les éléments →
Isotopes connus
27 Comparer : Isotopes connus de tous les éléments →
Isotopes stables
0 Comparer : Isotopes stables de tous les éléments →
Nombre de masse (isotope le plus stable)
237
Isotope le plus stable
Np-237
Année de découverte
1940

Abondance

N/D

Structure cristalline

Paramètre de maille a
472 pm

Structure électronique

Électrons par couche
2, 8, 18, 32, 22, 9, 2 Comparer : Électrons par couche de tous les éléments →

Identifiants

Numéro CAS
7439-99-8 Comparer : Numéro CAS de tous les éléments →
Symbole de terme
6L11/2
InChI
InChI=1S/Np
Clé InChI
LFNLGNPSGWYGGD-UHFFFAOYSA-N

Configuration électronique Mesuré

Charge ionique
Protons 93
Électrons 93
Charge Neutre
Configuration Np: 5f⁴ 6d¹ 7s²
Configuration électronique
Mesuré
[Rn] 5f⁴ 6d¹ 7s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 5f⁴ 6d¹ 7s²
Diagramme d’orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
5p
6/6
6s
2/2
4f
14/14
5d
10/10
6p
6/6
7s
2/2
5f
4/14 4↑
6d
1/10 1↑
Nombre total d’électrons: 93 Non appariés: 5 ?

Modèle atomique

Protons 93
Neutrons 134
Électrons 93
Nombre de masse 227
Stabilité Radioactif

Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, leur masse et leur stabilité — pas par la configuration électronique de l’atome neutre.

Modèle atomique schématique, non à l’échelle.

Empreinte atomique

Spectre d’émission / d’absorption

0 / 0 (0 0 avec intensité)
Mesuré
Émission Visible : 380–750 nm

Distribution isotopique

Aucun isotope stable.

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vie
219 Radioactif219,03143 ± 0,00021N/D570 us
227 Radioactif227,034957 ± 0,000078N/D510 ms
222 Radioactif222,0333 ± 0,00021N/D480 ns
235 Radioactif235,0440635 ± 0,0000021N/D396.1 jours
236 Radioactif236,04657 ± 0,000054N/D153 ky
Mesuré

Phase / État

1 atm / 101,325 kPa
Solide 25 °C (298,15 K)

Explication: 618,9 °C en dessous du point de fusion (643,85 °C)

Point de fusion 643,85 °C
Point d’ébullition 3901,85 °C
Écart en dessous du point de fusion 618,9 °C
0 K Température actuelle: 25 °C 6000 K
Échelle des phases

Schématique, non à l’échelle

Solide
Liquide
Gaz
Fusion
Ébullition
25°C
Solide
Liquide
Gaz
Actuel

Points de transition de phase

Point de fusion Littérature scientifique
643,85 °C
Point d’ébullition Littérature scientifique
3901,85 °C
Phase actuelle Calculé
Solide

Énergies de transition

Enthalpie de fusion Littérature scientifique
0,10364305 eV

Énergie nécessaire pour faire fondre 1 mol au point de fusion

Enthalpie de vaporisation Littérature scientifique
3,482407 eV

Énergie nécessaire pour vaporiser 1 mol au point d’ébullition

Enthalpie de sublimation Littérature scientifique
4,33228 eV

Énergie nécessaire pour sublimer 1 mol au point de sublimation

Masse volumique

Masse volumique de référence Littérature scientifique
2,025e+4 kg/m³

Dans les conditions standard

Masse volumique actuelle Calculé
2,025e+4 kg/m³

Dans les conditions standard

Spectres atomiques

Affichage de 10 sur 93. Tri par charge ionique croissante.

Raies répertoriées ?

IonChargeNombre total de raiesProbabilités de transitionDésignations des niveaux
Np I 09600
Raies répertoriées par le NIST →

Niveaux répertoriés ?

IonChargeNiveaux
Np I 02
Np II +12
Np III +22
Np IV +32
Np V +42
Np VI +52
Np VII +62
Np VIII +72
Np IX +82
Np X +92
Niveaux répertoriés par le NIST →
93 Np 237

Neptunium — Visualiseur d’orbitales atomiques

[Rn]7s25f46d1
Niveaux d’énergie 2 8 18 32 22 9 2
États d’oxydation +2, +3, +4, +5, +6, +7
HOMO 6d n=6 · l=2 · m=-2
Neptunium — Aperçu du visualiseur d’orbitales atomiques
Three.js se charge uniquement à la demande
93 Np 237

Neptunium — Visualiseur de structure cristalline

Orthorhombic · Pearson N/A
Expérimental
Pearson N/A
Neptunium — Aperçu du visualiseur de structure cristalline
Three.js se charge uniquement à la demande

Rayons ioniques

ChargeCoordinenceSpinRayon
+26N/D110.00000000000001 pm
+36N/D101 pm
+39N/D117.8 pm
+46N/D87 pm
+48N/D98 pm
+56N/D75 pm
+66N/D72 pm
+76N/D71 pm

Composés

Np
237,048 u
Np
237,048 u
Np
239,053 u
Np
235,044 u
Np
236,047 u
Np
238,051 u
Np
234,043 u
Np
240,056 u
Np
233,041 u
Np
232,040 u

Isotopes (5)

There are 25 known radioactive isotopes of neptunium ranging in atomic weights from 225 to 244 with 5 of those as metastable isotopes. The most stable are Np-237 with a half-life of 2.14 million years; Np-236 with a half-life of 154,000 years; and Np-235 with a half-life of 396 days. All of the remaining isotopes have half-lives less than 4.5 days, with most less than 50 minutes. The primary decay mode for isotopes lighter than 237Np is by electron capture with a great deal of alpha emission. The products are mostly isotopes of uranium. The primary decay mode for Np-237 is by alpha-decay forming protactinium. The primary decay mode for the isotopes heavier than Np-237 is by beta-decay, forming plutonium. Neptunium-237, after decaying to protactinium then to uranium, eventually decays to form bismuth-209 and thallium-205. Unlike most other common heavy nuclei which decay to make isotopes of lead this decay chain is known as the neptunium series.

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vieMode de désintégration
219 Radioactif219,03143 ± 0,00021N/D570 us
α =100%
227 Radioactif227,034957 ± 0,000078N/D510 ms
α ≈100%β+ ?
222 Radioactif222,0333 ± 0,00021N/D480 ns
α =100%
235 Radioactif235,0440635 ± 0,0000021N/D396.1 jours
ε =99.99740±1.3%α =0.00260±1.3%
236 Radioactif236,04657 ± 0,000054N/D153 ky
ε =86.3±0.8%β- =13.5±0.8%α =0.16±0.4%
219 Radioactif
Masse atomique (u) 219,03143 ± 0,00021
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 570 us
Mode de désintégration
α =100%
227 Radioactif
Masse atomique (u) 227,034957 ± 0,000078
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 510 ms
Mode de désintégration
α ≈100%β+ ?
222 Radioactif
Masse atomique (u) 222,0333 ± 0,00021
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 480 ns
Mode de désintégration
α =100%
235 Radioactif
Masse atomique (u) 235,0440635 ± 0,0000021
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 396.1 jours
Mode de désintégration
ε =99.99740±1.3%α =0.00260±1.3%
236 Radioactif
Masse atomique (u) 236,04657 ± 0,000054
Abondance naturelle N/D
Demi-vie 153 ky
Mode de désintégration
ε =86.3±0.8%β- =13.5±0.8% +1

Propriétés étendues

Rayons covalents (données étendues)

Rayon covalent (Pyykkö)
171 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison double)
136 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison triple)
116 pm

Rayons de van der Waals

Alvarez
282 pm
UFF
342,4 pm
MM3
252 pm

Rayons atomiques et métalliques

Rayon atomique (Rahm)
281 pm

Échelles de numérotation

Mendeleev
22
Pettifor
44
Glawe
37

Échelles d’électronégativité

Ghosh
0

Polarisabilité et dispersion

Polarisabilité dipolaire
151 a.u.
Polarisabilité dipolaire (incertitude)
20 a.u.

Transitions de phase et allotropes

Point de fusion917,15 K

Catégories d’états d’oxydation

+7 extended
+2 extended
+5 main
+4 extended
+3 extended
+6 extended

Données de référence avancées

Détail des rayons cristallins (8)
ChargeCNSpinrcrystal (pm)Origine
2VI124
3VI115from r^3 vs V plots,
4VI101from r^3 vs V plots,
4VIII112from r^3 vs V plots,
5VI89
6VI86from r^3 vs V plots,
7VI85Ahrens (1952) ionic radius,
3IX—131,8
Modes de désintégration des isotopes (44)
IsotopeModeIntensité
219A100%
220A100%
221A—
222A100%
223A100%
224A100%
225A100%
225B+—
226A100%
226B+—

Données complémentaires

Références

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Np

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Neptunium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Note sur la licence: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Neptunium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Note sur la licence: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Neptunium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Neptunium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Neptunium

This section provides all form of data related to element Neptunium.

9 PubChem Elements
Neptunium

The element property data was retrieved from publications.

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