Neptúnium-237
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. március 7-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .| Neptúnium-237 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Neptunium-237 bomlási séma (egyszerűsített) | |||||
| Név, szimbólum | Neptunium-237, 237 Np | ||||
| Neutronok | 144 | ||||
| Nuklidok tulajdonságai | |||||
| Atomtömeg | 237.0481734(20) [1] a. eszik. | ||||
| tömeghiba | 44 873.3(18) [1] k eV | ||||
| Fajlagos kötési energia (nukleononként) | 7574.982(8) [1] keV | ||||
| Fél élet | 2.144(7)⋅10 6 [2] év | ||||
| Bomlástermékek | 233 Pa _ | ||||
| Szülői izotópok |
237 U ( β - ) 237 Pu ( ε ) 241 Am ( α ) |
||||
| Az atommag spinje és paritása | 5/2 + [2] | ||||
|
|||||
| Nuklidok táblázata | |||||
A neptunium -237 a neptúnium kémiai elem radioaktív nuklidja , 93-as rendszámú és 237-es tömegszámmal . A neptunium leghosszabb élettartamú izotópja, felezési ideje 2,144(7)⋅10 6 év . 1942 - ben fedezte fel Glenn Seaborg és Arthur Wahl [3] urán-238 neutronbombázása következtében [4] :
![{\displaystyle \mathrm {^{238}_{92}U} (\mathrm {n} ,\mathrm {2n} )\mathrm {^{237}_{92}U} \ {\xrightarrow[{6, 75\ \mathrm {d} }]{\beta ^{-}\ 518.6\ \mathrm {keV} }}\ \mathrm {^{237}_{93}Np} .}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/8775a1f993d6913ff1f9d2a6b289814e0ed63577)
Ennek a nuklidnak a felezési ideje a Föld korához képest kicsi, ezért a neptunium a természetes ásványokban csak nyomokban található meg; az elsődleges (a Föld keletkezésekor létező) neptunium-237 már régen lebomlott, és jelenleg csak radiogén neptunium létezik a természetben. A természetben a neptúnium izotópok forrása az uránércekben kozmikus sugárzási neutronok hatására lezajló nukleáris reakciók és az urán-238 spontán hasadása [5] . A 237 Np maximális aránya az uránhoz viszonyítva a természetben 1,2⋅10 −12 [4] .
A kihalt radioaktív 4 n +1 család őse, az úgynevezett neptunium sorozat ; ennek a családnak minden tagja (az utolsó előtti, a bizmut -209 kivételével) már régóta lebomlott (köztük a leghosszabb életű - az urán-233 felezési ideje 159 ezer év).
Ennek a nuklidnak egy grammjának aktivitása körülbelül 26,03 MBq .
Képződés és bomlás
A Neptunium-237 a következő bomlások eredményeként képződik:
- Az e-capture megvalósítása 237 Pu nukliddal ( felezési idő 45,2(1) [2] nap):
A neptunium-237 bomlásának lehetséges csatornái közül kísérletileg csak 233 Pa - ban észleltek α-bomlást (valószínűsége 100% [2] , bomlási energia 4958,3(12) keV [1] ):
A bomlás során kibocsátott alfa-részecskék spektruma összetett, és több mint 20 monoenergetikus vonalból áll [4] , a legvalószínűbb bomlási csatornák 4788,0, 4771,4 és 4766,5 keV alfa-részecskék energiáival (a megfelelő valószínűségek 47,64%, 23,64%, 9 . %) [6] . A bomláshoz 5,5 és 279,7 keV közötti energiájú gamma-sugárzás (és konverziós elektronok ) kibocsátása is társul [7] (a legjellemzőbb vonalak 29,37 és 86,48 keV, a megfelelő 14,12% és 12,4% valószínűséggel) [6] és a lánya röntgenkvantjai 233 Pa.
A romlás egyéb csatornái
A spontán hasadás elméletileg lehetséges, de a kísérletben nem figyeltek meg (valószínűség ≤ 2⋅10 −10 %) [2] . Ugyanez vonatkozik a klaszterek bomlására is ; kísérletileg megállapított felső határ a klaszter bomlásának valószínűségére 30 Mg -os mag kibocsátásával a reakció szerint
értéke ≤4⋅10 −12 % [2] .
Getting
A neptunium-237 uránreaktorokban képződik ugyanazon reakció eredményeként, amely ennek a nuklidnak a felfedezéséhez vezetett. A besugárzott urán üzemanyag 237 Np tartalma körülbelül 500 g/tonna urán, vagyis 0,05% [8] . 235 U és 236 U izotóppal dúsított urán üzemanyag használatakor a neptunium-237 főként a következő nukleáris reakcióval képződik [4] [5] :
![{\displaystyle \mathrm {^{235}_{92}U} (\mathrm {n} ,\gamma )\mathrm {^{236}_{92}U} (\mathrm {n} ,\gamma )\ mathrm {^{237}_{92}U} \ {\xrightarrow[{6.75\ d}]{\beta ^{-}\ 518.6\ keV))\ \mathrm {^{237}_{ 93}Np} .}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5d9fc82cdc80d2248b9422b90151776cbb87c787)
Így a neptunium előállításának fő nyersanyaga a besugárzott urán üzemanyag feldolgozása során nyert plutóniumgyártási hulladék.
A nagy tisztaságú neptúnium-237-et americium-241-készítményekből nyerik [5] .
A neptúnium izotópok izolálása kicsapással, ioncserével, extrakcióval és extrakciós-kromatográfiás módszerrel történik [5] .
Alkalmazás
A neptunium-237 neutronokkal történő besugárzásával tömegesen izotóptiszta plutónium-238-at kapunk , amelyet kis méretű radioizotópos energiaforrásokban (például RTG -kben , pacemakerekben ) használnak [9] .
Lásd még
Jegyzetek
- ↑ 1 2 3 4 5 Audi G. , Wapstra AH , Thibault C. Az AME2003 atomtömeg-értékelés (II.). Táblázatok, grafikonok és hivatkozások (angol) // Nukleáris fizika A. - 2003. - 1. évf. 729 . - P. 337-676 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 . - .
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Audi G. , Bersillon O. , Blachot J. , Wapstra AH A NUBASE értékelése a nukleáris és bomlási tulajdonságokról // Nuclear Physics A. - 2003. - T. 729 . - S. 3-128 . - doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 . - .
- ↑ Volkov V. A., Vonsky E. V., Kuznetsova G. I. A világ kiemelkedő kémikusai. - M . : Felsőiskola, 1991. - S. 603. - 656 p.
- ↑ 1 2 3 4 Mihajlov V. A. A neptunium analitikai kémiája. - M . : "Nauka", 1971. - S. 5-12. — 218 p. — (Elemek analitikai kémiája). - 1700 példány.
- ↑ 1 2 3 4 Kémiai enciklopédia: 5 kötetben / Szerk.: Knunyants I. L. (főszerkesztő). - M . : Szovjet Enciklopédia, 1992. - T. 3. - S. 216-217. — 639 p. — 50.000 példány. — ISBN 5-85270-039-8 .
- ↑ 1 2 237 Np tulajdonságai a NAÜ honlapján (Nemzetközi Atomenergia Ügynökség) (elérhetetlen link)
- ↑ WWW Radioaktív izotópok táblázata . — Tulajdonságok 237 Np. Letöltve: 2011. április 2. Az eredetiből archiválva : 2012. július 27..
- ↑ Termikus reaktorokból származó kiégett nukleáris üzemanyag . Letöltve: 2021. március 30. Az eredetiből archiválva : 2021. május 15.
- ↑ Chemical Encyclopedia, 1992 , p. 581.
