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Np 93

Neptunium (Np)

actinide
周期: 7 ブロック: f

Solid

標準原子量

[237]

電子配置

[Rn] 7s2 5f4 6d1

融点

643.85 °C

沸点

3901.85 °C

密度

2.025e+4 kg/m³

酸化数

+2, +3, +4, +5, +6, +7

電気陰性度(Pauling)

1.36

第1イオン化エネルギー

6.265608 eV

発見年

1940

原子半径

175 pm

詳細

名称の由来 Named for the planet Neptune.
発見国 United States
発見者 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.

画像

性質

物理的性質

原子半径(経験値)
175 pm 全元素の原子半径(経験値)を比較 →
共有結合半径
190 pm 全元素の共有結合半径を比較 →
ファンデルワールス半径
221 pm 全元素のファンデルワールス半径を比較 →
密度
2.025 × 104 kg/m³ 全元素の密度を比較 →
モル体積
0.0211 L/mol
標準温度・圧力(STP)での相
固体 全元素の標準温度・圧力(STP)での相を比較 →
融点
643.85 °C 全元素の融点を比較 →
沸点
3901.85 °C 全元素の沸点を比較 →
結晶構造
斜方晶系 全元素の結晶構造を比較 →

化学的性質

電気陰性度(Pauling)
1.36 全元素の電気陰性度(Pauling)を比較 →
電子親和力
0.48 eV
第1イオン化エネルギー
6.265608 eV 全元素の第1イオン化エネルギーを比較 →
第2イオン化エネルギー
11.50004 eV 全元素の第2イオン化エネルギーを比較 →
第3イオン化エネルギー
19.700068 eV 全元素の第3イオン化エネルギーを比較 →
第4イオン化エネルギー
33.800116 eV 全元素の第4イオン化エネルギーを比較 →
第5イオン化エネルギー
48.000165 eV 全元素の第5イオン化エネルギーを比較 →
酸化数
+2, +3, +4, +5, +6, +7 全元素の酸化数を比較 →
価電子
3 全元素の価電子を比較 →
電子配置
[Rn] 7s2 5f4 6d1

熱力学的性質

融解熱
0.10364305 eV 全元素の融解熱を比較 →
蒸発熱
3.482407 eV 全元素の蒸発熱を比較 →
昇華熱
4.33228 eV
原子化熱
4.33228 eV
原子化エンタルピー
4.817329 eV

原子核

陽子数
93 全元素の陽子数を比較 →
中性子数
144 全元素の中性子数を比較 →
既知の同位体
27 全元素の既知の同位体を比較 →
安定同位体
0 全元素の安定同位体を比較 →
質量数(最も安定な同位体)
237
最も安定な同位体
Np-237
発見年
1940

存在度

データなし

結晶構造

格子定数a
472 pm

電子構造

各電子殻の電子数
2, 8, 18, 32, 22, 9, 2 全元素の各電子殻の電子数を比較 →

識別子

CAS登録番号
7439-99-8 全元素のCAS登録番号を比較 →
項記号
6L11/2
InChI
InChI=1S/Np
InChI Key
LFNLGNPSGWYGGD-UHFFFAOYSA-N

電子配置 測定値

イオンの電荷
陽子 93
電子 93
電荷 中性
電子配置 Np: 5f⁴ 6d¹ 7s²
電子配置
測定値
[Rn] 5f⁴ 6d¹ 7s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶ 5f⁴ 6d¹ 7s²
軌道図
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↑
総電子数: 93 不対電子: 5 ?

原子モデル

陽子 93
中性子 134
電子 93
質量数 227
安定性 放射性

同位体によって中性子数、質量、安定性は変わりますが、中性原子の電子配置は変わりません。

模式的な原子モデルです。実際の縮尺とは異なります。

原子の指紋

発光/吸収スペクトル

0 / 0 (0 強度データあり:0本)
測定値
発光 可視光:380–750 nm

同位体分布

安定同位体はありません。

質量数原子質量(u)天然存在比半減期
219 放射性219.03143 ± 0.00021データなし570 us
227 放射性227.034957 ± 0.000078データなし510 ms
222 放射性222.0333 ± 0.00021データなし480 ns
235 放射性235.0440635 ± 0.0000021データなし396.1 日
236 放射性236.04657 ± 0.000054データなし153 ky
測定値

相/状態

1 atm / 101.325 kPa
固体 25 °C (298.15 K)

理由: 融点(643.85 °C)より618.9 °C低い

融点 643.85 °C
沸点 3901.85 °C
融点との差(下) 618.9 °C
0 K 現在の温度: 25 °C 6000 K
相変化図

模式図、実際の縮尺とは異なります

固体
液体
気体
融解
沸騰
25°C
固体
液体
気体
現在

相転移点

融点 文献値
643.85 °C
沸点 文献値
3901.85 °C
現在の相 計算値
固体

相転移エネルギー

融解熱 文献値
0.10364305 eV

融点で1 molを融解させるのに必要なエネルギー

蒸発熱 文献値
3.482407 eV

沸点で1 molを蒸発させるのに必要なエネルギー

昇華熱 文献値
4.33228 eV

昇華点で1 molを昇華させるのに必要なエネルギー

密度

基準密度 文献値
2.025e+4 kg/m³

標準条件下

現在の密度 計算値
2.025e+4 kg/m³

標準条件下

原子スペクトル

全93件中10件を表示しています。 イオンの電荷の昇順で並べています。

スペクトル線データの収録状況 ?

イオン電荷スペクトル線の総数遷移確率準位の表記
Np I 09600
NISTスペクトル線データの収録状況 →

準位データの収録状況 ?

イオン電荷準位
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
NIST準位データの収録状況 →
93 Np 237

Neptunium — 原子軌道可視化ツール

[Rn]7s25f46d1
エネルギー準位 2 8 18 32 22 9 2
酸化数 +2, +3, +4, +5, +6, +7
HOMO 6d n=6 · l=2 · m=-2
Neptunium — 原子軌道可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます
93 Np 237

Neptunium — 結晶構造可視化ツール

Orthorhombic · ピアソン記号 N/A
実験値
ピアソン記号 N/A
Neptunium — 結晶構造可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます

イオン半径

電荷配位スピン半径
+26データなし110.00000000000001 pm
+36データなし101 pm
+39データなし117.8 pm
+46データなし87 pm
+48データなし98 pm
+56データなし75 pm
+66データなし72 pm
+76データなし71 pm

化合物

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

同位体 (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.

質量数原子質量(u)天然存在比半減期崩壊形式
219 放射性219.03143 ± 0.00021データなし570 us
α =100%
227 放射性227.034957 ± 0.000078データなし510 ms
α ≈100%β+ ?
222 放射性222.0333 ± 0.00021データなし480 ns
α =100%
235 放射性235.0440635 ± 0.0000021データなし396.1 日
ε =99.99740±1.3%α =0.00260±1.3%
236 放射性236.04657 ± 0.000054データなし153 ky
ε =86.3±0.8%β- =13.5±0.8%α =0.16±0.4%
219 放射性
原子質量(u) 219.03143 ± 0.00021
天然存在比 データなし
半減期 570 us
崩壊形式
α =100%
227 放射性
原子質量(u) 227.034957 ± 0.000078
天然存在比 データなし
半減期 510 ms
崩壊形式
α ≈100%β+ ?
222 放射性
原子質量(u) 222.0333 ± 0.00021
天然存在比 データなし
半減期 480 ns
崩壊形式
α =100%
235 放射性
原子質量(u) 235.0440635 ± 0.0000021
天然存在比 データなし
半減期 396.1 日
崩壊形式
ε =99.99740±1.3%α =0.00260±1.3%
236 放射性
原子質量(u) 236.04657 ± 0.000054
天然存在比 データなし
半減期 153 ky
崩壊形式
ε =86.3±0.8%β- =13.5±0.8% +1

詳細な性質

共有結合半径(詳細)

共有結合半径(Pyykkö)
171 pm
共有結合半径(Pyykkö、二重結合)
136 pm
共有結合半径(Pyykkö、三重結合)
116 pm

ファンデルワールス半径

Alvarez
282 pm
UFF
342.4 pm
MM3
252 pm

原子半径と金属半径

原子半径(Rahm)
281 pm

番号付けの尺度

Mendeleev
22
Pettifor
44
Glawe
37

電気陰性度の尺度

Ghosh
0

分極率と分散

双極子分極率
151 a.u.
双極子分極率(不確かさ)
20 a.u.

相転移と同素体

融点917.15 K

酸化数の分類

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

専門参考データ

結晶半径の詳細 (8)
電荷CNスピンrcrystal (pm)由来
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
同位体の崩壊形式 (44)
同位体モード強度
219A100%
220A100%
221A—
222A100%
223A100%
224A100%
225A100%
225B+—
226A100%
226B+—

追加データ

参考文献

(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.

ライセンスに関する注記: 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/

ライセンスに関する注記: 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.

最終更新:

データ検証済み:

内容は最新の科学データと照合して確認されています。