neptunio

 

  • En él propuso el nombre ausonio (símbolo atómico Ao) para el elemento 93, por el nombre griego Ausonia (Italia).6 Rápidamente se plantearon varias objeciones teóricas a las
    afirmaciones del artículo de Fermi; en particular, el proceso exacto que tenía lugar cuando un átomo capturaba un neutrón no se comprendía bien en aquel momento.

  • Por lo tanto, en marzo de 1934 comenzó sistemáticamente a bombardear con neutrones todos los elementos conocidos para determinar si algunos otros podían ser inducidos a se
    radioactivos.45 Luego de varios meses de trabajo, el grupo de Fermi había determinado de nanera preliminar que los elementos livianos dispersaban la energía del neutrón capturado emitiendo un protón o partícula alfa y los elementos más pesados
    generalmente tendrían un comportamiento parecido aunque emitiendo un rayo gamma.

  • Fermi fue inicialmente reacio a hacer pública tal afirmación, pero después de que su equipo observara varias vidas medias desconocidas en los productos del bombardeo de uranio
    que no coincidían con las de ningún isótopo conocido, publicó un artículo titulado Posible producción de elementos de número atómico superior a 92 en junio de 1934.

  • Dado que estos elementos comprenden un gran porcentaje de los productos de fisión, Segrè y McMillan decidieron que la vida media debe haber sido simplemente otro producto
    de fisión, y titularon el artículo “Una búsqueda fallida de elementos transuránicos”.

  • Un mes después, el descubrimiento casi totalmente inesperado de fisión nuclear por parte de Hahn, Meitner y Otto Frisch puso fin a la posibilidad de que Fermi hubiera descubierto
    el elemento 93 porque la mayoría de las vidas medias desconocidas que había observados por el equipo de Fermi se identificaron rápidamente como los de productos de fisión.

  • Aunque no descubrió nada importante, McMillan observó dos nuevas semividas de desintegración beta en el propio blanco de trióxido de uranio, lo que significaba que lo que
    estaba produciendo la radiactividad no se había repelido violentamente como los productos de fisión normales.

  • Aunque a lo largo de los años se hicieron muchas afirmaciones falsas sobre su descubrimiento, el elemento fue sintetizado por primera vez por Edwin McMillan y Philip H. Abelson
    en el Laboratorio de Radiación de Berkeley en 1940.2 Desde entonces, la mayor parte del neptunio se ha producido y se sigue produciendo por irradiación con neutrones de uranio en reactores nucleares.

  • Intentaron aislar este nucleido llevándolo con su supuesto congénere más ligero, el renio, pero no se observó desintegración beta o alfa de la fracción que contenía renio:
    Nishina y Kimura especularon correctamente que la vida media de 23793, como el de 231Pa, era muy largo y por lo tanto su actividad sería tan débil que no sería medible por sus equipos, concluyendo así la última y más cercana búsqueda infructuosa
    de elementos transuránicos.23 Descubrimiento[editar] El ciclotrón de 60 pulgadas en el Laboratorio de Radiación Lawrence, Universidad de California, Berkeley, en agosto de 1939.

  • Mientras que la afirmación de von Grosse de que Fermi estaba produciendo realmente protactinio (elemento 91) fue rápidamente probada y refutada, la propuesta de Noddack de
    que el uranio había sido destrozado en dos o más fragmentos mucho más pequeños fue simplemente ignorada por la mayoría porque la teoría nuclear existente no incluía una forma de que esto fuera posible.

  • El torio, el protactinio y el uranio, con sus estados de oxidación dominantes de respectivamente, engañaron a los científicos para que pensaran que pertenecían por debajo
    del hafnio, el tántalo y el wolframio, y no por debajo de la serie de los lantánidos, que en aquel momento se consideraba una casualidad, y cuyos miembros tienen todos estados dominantes de +3; el neptunio, en cambio, tiene un estado +7 mucho
    más raro e inestable, siendo +4 y +5 los más estables.

  • Como paso final, McMillan y Abelson prepararon una muestra mucho más grande de uranio bombardeado que tenía una vida media prominente de 23 minutos de 239U y demostraron de
    manera concluyente que la vida media desconocida de 2,3 días aumentaba en fuerza en coincidencia con una disminución en la actividad de 23 minutos a través de la siguiente reacción:27 (Los tiempos son vidas medias.)

  • El objetivo era separar los distintos productos de fisión producidos por el bombardeo aprovechando la enorme fuerza que los fragmentos adquieren por su mutua repulsión eléctrica
    tras la fisión.

  • Mientras la investigación sobre la fisión nuclear avanzaba a principios de 1939, Edwin McMillan en el Laboratorio de Radiación de Berkeley de la Universidad de California,
    Berkeley decidió realizar un experimento bombardeando uranio utilizando el potente ciclotrón de 60 pulgadas (1,52 m) que se había construido recientemente en la universidad.

  • Nishina y Kimura, después de haber probado esta técnica en 232Th y producido con éxito el conocido 231Th y su hijo de desintegración beta de larga vida 231 Pa (ambos se producen
    en la cadena de descomposición natural del 235U), por lo que se asignó correctamente la nueva vida media de 6,75 días actividad que observaron al nuevo isótopo 237U.

  • Esto y el descubrimiento accidental de Fermi, tres meses más tarde, de que las reacciones nucleares podían ser inducidas por neutrones lentos, hicieron dudar a muchos científicos,
    especialmente a Aristid von Grosse y Ida Noddack, de que el experimento estuviera creando el elemento 93.

  • Información general: Nombre, símbolo, número: Neptunio, Np, 93; Serie química: Actínidos; Grupo, período, bloque: -, 7, f; Masa atómica: 237 u; Electrones por nivel: 2, 8,
    18, 32, 22, 9, 2; Apariencia: Plateado metálico; Propiedades atómicas: Radio medio: 175 pm; Electronegatividad: 1,36 (escala de Pauling); Estado(s) de oxidación: 6, 5, 4, 3 (anfótero); 1.ª energía de ionización: 604,5 kJ/mol; Propiedades físicas:
    Estado ordinario: Sólido; Punto de fusión: 910 K (637 °C); Punto de ebullición: 4273 K (4000 °C); Entalpía de fusión: 5,19 kJ/mol; Varios: Estructura cristalina: Ortorrómbico, tetragonal, cúbico; Conductividad térmica: 6,3 W/(K·m) Historia
    y obtención Fue obtenido por primera vez en 1940 por Edwin Mattison McMillan y Philip Hauge Abelson bombardeando uranio con deuterones de gran velocidad.

  • Otras tablas posteriores de elementos conocidos, incluyendo una publicación de 1913 de los isótopos radiactivos conocidos por Kasimir Fajans, también muestran un lugar vacío
    después del uranio, el elemento 92.

  • Fermi y su equipo mantuvieron que en realidad estaban sintetizando un nuevo elemento, pero la cuestión quedó sin resolver durante varios años.789 Rhenio.

  • Esta disposición situaba al protactinio por debajo del tantalio, al uranio por debajo del wolframio, y además sugería que el elemento 93, en ese momento denominado eka-renio,
    debía ser similar a los elementos del grupo 7, incluidos el manganeso y el renio.

  • Poco después, Abelson, que había recibido su título de Doctor en Ciencias en la universidad, visitó Berkeley durante unas breves vacaciones y McMillan pidió al químico más
    capacitado que le ayudara en la separación de los resultados del experimento.

  • Rápidamente se dio cuenta de que una de las semividas coincidía con el periodo de desintegración conocido de 23 minutos del uranio-239, pero la otra semivida de 2,3 días era
    desconocida.

  • Este descubrimiento finalmente permitió aislar la fuente y más tarde, en 1945, condujo a la clasificación de la serie de actínidos.

  • Mientras la cuestión de si el experimento de Fermi había producido el elemento 93 estaba estancada, aparecieron otras dos afirmaciones sobre el descubrimiento del elemento,
    aunque a diferencia de Fermi, ambas afirmaban haberlo observado en la naturaleza.

  • Sin embargo, a medida que se disponía de más información sobre la fisión, la posibilidad de que los fragmentos de la fisión nuclear pudieran seguir estando presentes en el
    blanco se hacía más remota.

  • Sin embargo, el descubrimiento de la radioactividad inducida por Irène y Frédéric Joliot-Curie a fines de 1933 dio lugar a un nuevo método de investigación de elementos e
    inspiró a un pequeño grupo de científicos italianos liderados por Enrico Fermi a comenzar una serie de experimentos con bombardeo de neutrones.

  • Si bien el experimento de Joliot y Curie involucraba el bombardeo de una muestra de 27Al con partículas alfa para producir el 30P radioactivo, Fermi se dio cuenta de que mediante
    el uso de neutrones, que carecen de carga eléctrica, es muy probable pudiera obtener mejores resultados que utilizando partículas alfa con carga eléctrica positiva.

  • Cuando el equipo de Fermi bombardeó uranio, observaron el mismo efecto, lo cual sugería muy fuertemente que el isótopo resultante tenía un número atómico 93.

  • Aunque en 1938 algunos científicos, incluido Niels Bohr, todavía se mostraban reacios a aceptar que Fermi realmente había producido un nuevo elemento, sin embargo fue galardonado
    con el Premio Nobel de Física en noviembre de 1938 “por sus demostraciones de la existencia de nuevos elementos radiactivos producidos por la irradiación de neutrones, y por su descubrimiento relacionado de las reacciones nucleares provocadas
    por los neutrones lentos.

  • Durante mucho tiempo, los químicos pensaron que el elemento 93 sería homólogo al renio, lo que hacía casi imposible el descubrimiento y la identificación del neptunio .

  • Aunque el neptunio en sí no tiene usos comerciales en la actualidad, se utiliza como precursor para la formación de plutonio-238, y en generadores termoeléctricos de radioisótopos
    para proporcionar electricidad a naves espaciales.

  • Al encontrar que el plutonio y los otros elementos transuránicos también tienen estados dominantes +3 y +4, junto con el descubrimiento del bloque f, la serie de los actínidos
    quedó firmemente establecida.

  • Cuarto de la familia de los actínidos o segundo período de transición interna del sistema periódico de los elementos.

  • Este comportamiento posteriormente produce en el decaimiento beta de un neutrón a protón, con lo cual el isótopo resultante se desplaza un sitio hacia arriba en la tabla periódica.

  • Antecedentes y primeras reivindicaciones[editar] Cuando la primera tabla periódica de los elementos fue publicada por Dmitri Mendeleev a principios de la década de 1870, mostraba
    un ” – ” en el lugar después del uranio, similar a varios otros lugares para elementos entonces no descubiertos.

 

Works Cited

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