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关于镎的事实

在洛斯阿拉莫斯国家实验室,镍包镎球被用来实验测定镎的临界质量(©洛斯阿拉莫斯国家实验室)

镎,元素周期表上的元素93,是第一个综合生产的超铀元素,也是第一个发现的锕系超铀元素。它的发现是在对元素的几个错误发现之后,包括恩里科·费米试图用中子轰击铀。实验结果发现了裂变或分裂原子。

镎夹在铀和钚之间的周期表上,而钚也具有放射性。这三种元素都是以行星命名的,它们的原子核中有92到94个质子,大到足以发生核裂变反应或“原子分裂”。由于这种能力,铀和钚都被广泛应用于核电站和核武器中。然而,后来发现了大量的

镎历史比它的任意一个周期表邻接,并没有得到广泛的应用。根据太平洋西北核实验室2003年的一份报告,镎仍然是一个需要研究的重要元素,因为它是由铀和钚的核反应产生的,可以作为有害的放射性废物存在数百万年。了解镎的化学性质对于确保核废料长期安全储存至关重要。

只是事实原子序数(原子核中的质子数):93原子符号(在元素周期表上):Np原子量(原子的平均质量):237密度:11.48盎司/立方英寸(19.86克/立方厘米)相室温:固体熔点:1191华氏度(644摄氏度)沸点:7052华氏度(3900摄氏度)天然同位素数(同一元素的原子具有不同数量的中子):4-镎-237至镎-240。实验室中还发现了21种已知的同位素。最常见的同位素:Np-237

镎(Andrei Marincas Shutterstock)发现:根据John Emsley在其著作《自然的积木:元素的a-Z指南》(牛津大学出版社,1999年)中的描述,第三次是一种迷人的

,意大利科学家Enrico费米是第一个声称他在1934年发现93号元素的人。他假设重于铀的元素(92号元素)可以通过中子轰击铀而产生。理论上,这会给铀原子增加一个中性质量单位,然后铀原子会经历β衰变,或者失去一个负电荷,这个负电荷会把中子变成质子,从而产生一个总质子数为93的元素。费米的实验并没有最终产生一种元素,而是中子与铀原子融合,将铀原子分裂成许多碎片放射性同位素。费米的错误主张受到批评,当时他并不知道自己实际上进行了第一次原子分裂或裂变实验。

仅仅在四年后的1938年,罗马尼亚物理学家霍里亚·胡鲁比和法国化学家伊维特·高霍伊斯就发现了93号元素作出了类似的错误报告。他们声称他们在一个天然矿物样品中发现了这种元素。当时,科学家们否认了这一点,认为自然界中没有任何元素比铀(铀元素)存在更多的质子。“KdSPE”“KdSPS”元素93在加利福尼亚大学(伯克利)1940被接受作为一种存在的元素。埃德温·麦克米兰教授和研究生菲利普·阿贝尔森使用了一种类似费米的技术,但有一个重要的区别:他们使用慢运动的中子。麦克米兰用一台叫做回旋加速器的机器来减慢中子的速度,然后把它们对准铀-238目标。这一次,中子实际上是通过与铀原子融合而不是分裂它们来产生93号元素。Abelson分析了得到的样品,并注意到异常的β射线,显示出一种新的同位素(后来命名为Np-289)存在。麦克米伦和阿贝尔森决定称元素为镎bec因为海王星是太阳系中仅次于天王星的下一颗行星。这一发现是第一个在实验室合成的超铀元素,并在1951年为麦克米兰赢得了诺贝尔奖。

来源的镎

虽然科学家过去认为镎只能合成,但根据洛斯的说法,在自然界中发现了微量的镎的25种同位素中的4种阿拉莫斯国家实验室。在岩石、土壤和水中发现的铀,经过自然核反应,产生少量同位素Np-237至Np-240。

然而,大多数镎是人为的;也就是说,它是核电站反应的副产品。科学家可以从废核燃料中大量提取镎。由于Np-237的半衰期长达214万年,是目前发现的最丰富的镎同位素。镎的大多数其他同位素半衰期短,在数天内衰变。镎

镎的

性质是元素周期表第5f行锕系元素。这一行(以及上面的镧系元素行)通常在下面描述,并且与周期表的其余部分分开,因为它太长,无法放在具有正常尺寸的页面上。所有15种锕系元素都具有非常大的原子半径,并且具有放射性。“KdSPE”“KdSPs”海王星是银金属,具有很强的反应性,具有四种不同的氧化态。当它与其他元素结合时,它以不同颜色的溶液(紫色、黄色、绿色和粉色)出现。即使是单独存在,镎也会根据温度以三种不同的同素异形体或物理形式出现。它是锕系元素中密度最大的一种,在任何已知元素的最大温度范围内都能保持液态。我们能用它吗

“镎目前的应用是有限的。镎只被认为是一种裂变核燃料,而不是实际使用的。然而,镎-237被用来制造钚-238,然后被用于特殊的能源发电机,可以长期为卫星、航天器和灯塔供电。镎237也被用于核物理研究,作为探测高能中子装置的一部分。

会伤害我们吗你家可能有放射性镎!镎积聚在一个常见的家庭用品:电离烟雾探测器。为了探测烟雾,另一种锕系元素镅-241会发出辐射并转变成镎-237。但不必担心:根据Emsley的说法,烟雾探测器中的放射性物质数量可以忽略不计,不会对人体健康造成危害。烟雾探测器所含的镅不到0.00000001盎司(0.0000003克),它的衰变速度非常缓慢,每年只有大约0.2%的量转化为镎。

科学家关注的是乏核燃料中存在的镎的长期储存,根据伯克利实验室2005年发表的一篇文章,尽管镎只占放射性废物总量的一小部分,但它具有特殊的威胁,因为它持久且难以提取。圣母院工程学院助理教授艾米·希克森(Amy Hixon)研究了不太熟悉的锕系元素以及如何最好地控制它们。

“旧核燃料棒中存在的镎可以持续数百万年,我并不夸张,”希克森在解释含有镎的现实时说。她的实验室研究了镎和其他锕系元素如何在模拟地质储藏库的材料中移动,就像在内华达州尤卡山提出的那样。尽管这些深储藏场所被普遍认为是最安全的长期储藏场所,但目前在美国还没有一个在运营。2011年,在奥巴马 ... 的领导下,尤卡山核废料储存库被拆除。特朗普 ... 削减了所有用于深井废物研究的资金,但国会可能会在2018年下一个预算周期重新考虑资金。

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