Neptunium

Neptunium im Periodensystem

Neptunium ist ein sehr seltenes giftiges Schwermetall. Es ist radioaktiv und steht im Periodensystem der Elemente mit der Ordnungszahl 93 in der Gruppe der Actinoide. Die Entdeckung des Neptuniums beginnt im Grunde 1932 mit der Entdeckung des Neutrons durch den britischen Physiker James Chadwick. Zwei Jahre später war es das Ehepaar Joliot-Curie, das erstmals den radioaktiven Zerfall von Elementen künstlich auslösen konnte und durch diese Entdeckung angeregt, machten sich in den nächsten Jahren verschiedene Forscher daran, durch Neutronenbeschuss künstliche Elemente jenseits des Urans zu finden, die sogenannten Transurane.

neptunium

Name Neptunium
Symbol Np
Ordnungszahl 93
Aussehen sibrig
CAS-Nummer 7439-99-8
Serie Actinoide
Gruppe Actinoide



Geschichte von Neptunium

Nach und nach fanden sie diese auch. Das Neptunium wurde erstmals 1940 von den beiden amerikanischen Physikern Edwin M. Mc.Millan und Philipp H. Abelson synthetisiert. Durch weiteren Zerfall entstand aus dem Neptunium ein weiteres Transuran, das Plutonium. Die beiden Transurane wurden nach den Planeten Neptun und Pluto benannt, die in der gleichen Reihenfolge der Umlaufbahnen nach dem Planeten Uranus kommen. Inzwischen weiß man, dass Neptunium genau wie das Plutonium in sehr geringer Menge auch natürlich als Spaltprodukt in Uran-Erzen vorkommt. In nennenswerter Menge entsteht es aber nur im Atomreaktor und auch bei Atomwaffentests als Nebenprodukt. In einer Tonne abgebranntem Kernbrennstoff sind etwa 500 Gramm Neptunium enthalten.

Neptunium Eigenschaften

Neptunium ist ein silberweißes sehr reaktionsstarkes, biegsames und dehnbares Schwermetall. Es hat eine Dichte von 20,25 g pro cm3 und ist damit eines der dichtesten Elemente überall. Der Schmelzpunkt liegt bei etwa 640 Grad Clelsius. Neptunium reagiert beim Erwärmen mit Wasser unter Bildung von Wasserstoff. Die chemischen Eigenschaften des Neptuniums ähneln sehr stark denen des Urans und etwas weniger dem des Plutoniums. Die Radioaktivität ist sehr hoch. Es wirkt im Organismus stark toxisch,lagert sich im Knochenmark, in der Leber und den Nieren ein und erzeugt Strahlungsschäden. Neptunium hat Insgesamt 20 Isotope und 5 Kernisomere. Die Halbwertzeit des bekanntesten Neptunium-Isotops 237 liegt bei 2,1 Millionen Jahren, es gibt aber auch Isotope und Kernisomere des Neptuniums, die Halbwertzeiten von einigen Tagen oder Bruchteilen von Sekunden haben. Wie Uran und Plutonium kann auch mit Neptunium eine sich selbst erhaltende Kettenreaktion erzeugt werden. Das Element kann also sowohl in Kernreaktoren als auch Isotopen-Generatoren und bei der Herstellung von Kernwaffen verwendet werden.


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