Neptünyum

Özellikler

Neptünyum elementi, "Np" sembolü ile gösterilmektedir. Periyodik cetvelin 7. periyodunun aktanitler grubunda yer almaktadır. Oda koşullarında katı fazda bulunmaktadır. Erime noktası 644°C ve kaynama noktası ise 3902°C olarak ölçülmüştür. Neptünyum, kimyasal olarak reaktiftir ve uranyumdan ziyade plütonyuma benzer özellikler göstermektedir. Elementin oksidasyon durumları +3 ile +7 arasındadır. Tüm neptünyum izotopları radyoaktiftir. En kararlı izotopu olan neptünyum-237'nin yarılanma ömrü 2.144.000 yıldır ve en kararsız izotopu olan neptünyum-225'in yarı ömrü ise 2 mikrosaniyeden biraz fazladır.^[1] Diğer elementlerle birleştiğinde farklı renkli solüsyonlar (mor, sarı, yeşil ve pembe) olarak ortaya çıkar. Gümüşi bir metal olan Neptünyum, üç kristalin modifikasyonda bulunur ve oda sıcaklığı formu (alfa) ortorombiktir. Yani neptünyum herhangi bir etkiye maruz kalmadan da, sıcaklığa bağlı olarak üç farklı allotrop veya fiziksel form olarak ortaya çıkmaktadır. Aktinitlerin en yoğunudur ve bilinen herhangi bir elemente oranla en geniş sıcaklık aralığında sıvı formda kalabilir.^[2]

Bulunma Sıklığı ve Üretimi

Neptünyum, Dünya'da doğal olarak ve uranyum cevherlerinde çok küçük miktarlarda bulunabilmektedir. Bugün neptünyum-237, nükleer reaktörlerin kullanılmış uranyum yakıt çubuklarından kilogram düzeyinde çıkarılmaktadır. Neptünyumun çoğu antropojeniktir; yani nükleer santrallerde, reaksiyonların bir yan ürünü olarak üretilir. Bilim insanları, kullanılmış nükleer yakıttan büyük miktarlarda neptünyum çıkarabilirler.^[2]

Uygulama ve Kullanım Alanları

Nükleer reaktörlerde plütonyum üretiminin yan ürünü olarak gram düzeyinde üretilen Neptünyum-237, nötron detektörlerinde kullanılmaktadır. Herhangi bir ticari uygulaması yoktur.^[3]

Tarihi

1934'ün başlarında Enrico Fermi, uranyumu nötronlarla bombardıman ederek 93 ve 94 numaralı elementlerini üretmeye çalıştı ve başarıya ulaştı. Ida Tacke-Noddack, Fermi'nin iddiasını sorguladı ve tam bir analiz yapmadığını ve bulduğu her şeyin uranyumun fisyon ürünleri olduğunu belirtti. 1938'de Horia Hulubei ve Yvette Cauchois, 93. elementi keşfettiklerini iddia ettiler; ancak iddia, 93. elementin doğal olarak oluşmadığı gerekçesiyle de eleştirildi.

Neptünyum, ilk olarak 1940 yılında Edwin McMillan ve Philip Abelson tarafından California'da üretildi. Yavaş nötronlarla bombardımana tutulan ve daha sonra yeni bir izotopu gösteren olağandışı beta ışınları yayan bir uranyum elementinin bir türünden üretildi. Bu sayede Abelson, gerçekten yeni bir elementin mevcut olduğunu kanıtladı.^[4]

Etimolojisi

Neptünyum adını, Uranüs'ten sonra Güneş'ten çıkan bir sonraki gezegen olan Neptün gezegeninden almıştır.

Önlem ve Güven

Vücutta tutulan neptünyumun çoğu kemiklerde birikir ve bazı formları da karaciğerde tutulur. 1984 yılında, Alman bilim insanlarından oluşan bir ekip, kemikte neptünyum-239 birikimi ve plütonyum-239'a bozunmanın birleşik etkisini ölçmek için farelerle yapılan bir deneyin ön sonuçlarını bildirdi. Bu ilk sonuçlar, plütonyum-239 birikiminin (neptünyum bozuldukça) kemik tümörlerinin sayısını, tek başına neptünyuma maruz kalmadan beklenenlere kıyasla arttırdığına dair kanıt buldu.

Elementin hiçbir olumsuz çevresel etkisi bilinmemektedir.^[5]

İlginç Bilgiler ve Diğer

Neptünyum, uranyum ve plütonyumun nükleer reaksiyonları ile üretildiği ve milyonlarca yıl boyunca zararlı radyoaktif atık olarak kalabildiği için incelenmesi gereken önemli bir element olmaya devam ediyor . Neptünyumun kimyasını anlamak, güvenli uzun vadeli nükleer atık depolamasını sağlamak için çok önemlidir. ^[2]