关于镎介绍

[拼音]：na

[外文]：neptunium

一种人工放射性元素，化学符号Np，原子序数93，原子量237.0482，属锕系元素。仿照以天王星(Uranus)命名铀(uranium)的方法，以天王星外面的海王星(Neptune)命名镎。

1940年美国E.M.麦克米伦和P.H.艾贝尔森利用中子轰击薄铀片研究裂变产物的射程时，发现了半衰期为 2.3天和23分钟的两种放射体。23分钟的放射体是铀239，并证明半衰期为2.3天的放射体是铀239的β-衰变产物，从而发现了镎239。其合成反应为：

镎的同位素中只有微量的镎239和镎237在铀矿中发现，其他都是通过人工核反应合成的。

镎为银白色金属。已知的镎的同位素及其主要核性质见表。

金属镎有延展性，熔点为637℃，根据液态镎的蒸气压测定值外推求得沸点为3902℃。金属镎有三种同质异形体(α、β和γ)，其相变温度为280℃和577℃。α、β、γ同质异形体的密度分别为20.48、19.40和18.40克/厘米3。

金属镎在空气中被氧化，表面形成氧化膜。在50℃下与氢化合，生成氢化物；与卤素生成镎的卤化物。浓硝酸与浓硫酸可以使金属镎钝化；用盐酸溶解镎时有黑色沉淀产生，为使溶解完全，需要加入氧化剂如硝酸等。

镎原子的电子构型为(Rn)5f46d17s2，在水溶液中有+3～+7五种氧化态。镎(Ⅲ)很不稳定，可被氧氧化到镎(Ⅳ)。镎(Ⅳ)比铀(Ⅴ)稳定，不如钚(Ⅳ)稳定。镎(Ⅴ)是镎在水溶液中最稳定的价态，以NpO娚形式存在，溶液酸度的增加使得镎(Ⅴ)表现出明显的歧化倾向。由于镎(Ⅳ)和镎(Ⅵ)比镎(Ⅴ)更易形成络合物，加入络合剂会加强镎(Ⅴ)的歧化反应。镎(Ⅵ)以NpO卂形式存在，它不如钚(Ⅵ)稳定，容易被还原为镎(Ⅴ)，这与超铀元素的高价稳定性随原子序数的增加而降低的一般规律稍有不同。镎(Ⅶ)只有在碱性溶液中是稳定的，在酸性溶液中很快被还原为镎(Ⅵ)。

镎可用钙或钡还原镎的氟化物制得。可称量的镎237是在反应堆中由铀燃料通过下列反应获得的：

在天然铀反应堆中，大部分镎237是通过铀238(n，2n)反应产生的；而在铀235丰度较高的反应堆中，特别是在高燃耗时，镎237主要经过铀235两次俘获中子生成。根据硝酸溶液中四价和六价镎可被磷酸三丁酯萃取，五价镎不被萃取的性质，对普雷克斯流程作某些改变，就可控制镎在流程中的走向，从而与铀、钚和裂变产物相分离。

镎237主要用来制备钚238；后者具有γ辐射少、使用周期长等优点，可用作航天、航海及医学等特殊需要的同位素能源。

参考书目

1. C.克勒尔著，《超铀元素化学》编译组译：《超铀元素化学》，原子能出版社，北京，1977。(C.Keller，The Chemistry of the Transuranium Elements，Verlag Chemie，Weinheim，1971.)