![鎿[化學元素]](/img/9/d23/nBnauM3XxEjN3UjM0kjMyIDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzL5IzLzUzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg "鎿[化學元素]")
發現簡史
名稱由來：得名于海王星的名字“Neptune”；發現地點：美國
1940年，由麥克米倫（E.M.McMillan）和艾貝爾森（P.H.Abelson）用中子轟擊鈾獲得半衰期為2.3天的239Np。
化學家們尋找93號元素的工作在20世紀20年代裡就已經開始了。當時這個元素按預定被放置在第VIIB族元素，屬於錳副族。所以曾經有科學家企圖從軟錳礦中發現這一元素，但沒有成功。今天的93號元素鎿被列在錒系元素中。
由於核裂變產生許多碎片，不少自然界不存在的元素從這些碎片中陸續被發現，還有許多已知元素的同位素也從這些碎片中找到。它成了一個元素的“聚寶盆”。
鎿就是從這個“聚寶盆”中發現的。1939年春，美國物理學家麥克米倫在分析鈾裂變產物時發現了痕量半衰期為2.3天和輻射很強的放射性物質。他請化學家艾貝爾森幫助分析，確定了它就是93號元素。它的化學性質不與錸相似，而與鈾、釷相似。他們用海王星的名字（Neptune）來命名它為neptunium，元素符號定為Np。
鎿的發現突破了古典元素周期表的界限，為鈾後元素，或稱超鈾元素中其他元素的發現闖開了道路，為奠定現代元素周期系和建立錒系元素奠定了基礎。它是第一個被發現的人工合成的超鈾元素。
它最早是在1940年合成的。而在鈾礦中，鈾-238會先捕獲中子成為鈾-239，再透過β衰變成為鎿-239(半衰期2.35天)。所以在天然環境中只有在鈾礦中有極微量的鎿存在。
物理性質
鎿（台灣、港澳譯作 錼，舊譯作 釢）是一种放射性化學元素 。它的化學符號是 Np，它的原子序數是93，屬於錒系元素之一。
鎿的拼音名稱是海王星的意思。比對它之前的鈾，是以天王星為名。
鎿-237是最穩定的同位素，它的半衰期有2,144,000年。
【元素名稱】 鎿（拼音ná,英文名 Neptunium ）
【元素符號】 Np
【元素原子量】 [237]
【元素類型 】 金屬
【相對原子質量】237.048
【常見化合價】 +3,+4,+5,+6
【電負性】1.36
【外圍電子排布】5f46d17s2
【核外電子排布】 2,8,18,32,23,8,2
【核電荷數】93
【同位素及放射線】Np-235[1.08y] Np-236[155000y] Np-236m[22.5h] Np-237(放 α[2140000y]) Np-238[2.11d] Np-239[2.35d] Np-240[1.03h] Np-240m[7.22m]
【電子親合和能】0 KJ·mol-1
【第一電離能】600 KJ·mol-1
【第二電離能】0 KJ·mol-1
【第三電離能】0 KJ·mol-1
【單質密度】20.45 g/cm3
【單質熔點】640.0 ℃
【單質沸點】3902.0 ℃
【原子半徑】0埃
【離子半徑】埃
【共價半徑】0埃
晶體結構：
晶胞為正交晶胞。
晶胞參數：
a = 666.3 pm
b = 472.3 pm
c = 488.7 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
化學性質
自然界中的鎿量是很少的，因為壽命最長的237Np其半衰期也比地球的年齡短許多，即使當初有，幾乎都衰變掉了；只是由於鈾俘獲中子的結果，連續不斷地生成鎿，所以它才能以極少量的形式存在於自然界中。鎿的發現是很重要的，它揭開超鈾元素領域的面紗，而且它首次啟示5f電子存在的可能性，即涉及錒後元素在周期表中的位置問題。
鎿的化學性質表明，它與錒系中相鄰近的元素鈾和鈽有明顯的差別，兩者比較起來，更接近於鈾，特別是水溶液中的化學行為如此。目前已經以公斤量生產長壽命的237Np，它的半衰期雖長達2.14x106a，但它的比活度仍為天然鈾的2000倍左右。由於研究它們時需要複雜的設備，以及超鈾元素的毒性作用，因而對鎿化學在許多方面尚待深入研究。
目前已知鎿有18種同位素，都具有放射性，其中最有實用價值的是239Np和237Np。前者是從238U通過中子輻照生產裂變核燃料238Pu中間核素；而後者則是熱中子反應堆乏燃料中的一個核素，它是生產238Pu的靶料。
在1200℃下用鋇蒸汽作用於NpF3可製得微量金屬鎿。鎿是銀白色重金屬，密度為20.45g/cm3，熔點為640±1℃。金屬鎿易溶於鹽酸、硫酸和含F-的硝酸中，室溫時，金屬鎿在乾燥空氣中由於表面形成一種氧化膜而顯得十分穩定。
鎿的還原性很強，可以與很多非金屬元素起反應，鑒於篇幅原因，本文僅對鎿的鹵化物及鎿的氧化物做簡要介紹。
氧化態主要為Np+5
還有 Np+2, Np+3, Np+4, Np+6, Np+7
原子體積:(立方厘米/摩爾)
11.62
鎿從+2到+7價有多種化合價，+3價鎿的化合物及水溶液呈藍色或紫色，被空氣氧化成+5價的鎿。+4價鎿的化合物及水溶液，由黃綠色變為深綠色。+5價鎿在水溶液中以NpO2+形式存在。+6價鎿的水溶液呈粉紅色。+7價鎿在鹼性水溶液中也NpO53-的形式存在。
鎿的氟化物
紫色的NpF3和綠色的NpF4是分別在H2與O2存在下，將二氧化鎿於500℃時通氟化氫製成的 。
其中NpO2可由鎿的氫氧化物、碳酸鹽、草酸鹽或硝酸鹽代替。NpF4在氫氣流中加熱可還原成NpF3。這兩種氟化物都不溶於水和稀酸，因而也能從水溶液中用沉澱法製得。
NpF6固態時為橙色，氣態時無色。它可在300一500℃時以BrF3，BrF5或單質氟對NpO2
或NpF4進行氟化而得。NpF6同PuF6一樣見光便分解。由於237Np的比活度低，它的自輻解作用也弱。NpF6遇到痕量水分便迅速分解為氟化鎿醯NpO2F2，較純的NpO2F2是由NpO3·H2O
BrF3在室溫下反應，或與F2在230℃時反應，與HF在300℃時反應而得到；也能在真空條件下濃縮Np(VI)的氫氟酸溶液製得。
固體NpO2與鹼金屬碳酸鹽、碳酸氫鹽或草酸鹽在500℃的HF—O，氣流中反應，可生成三元氟化物LiNpF5或7MF·6NpF6(M=Na，K，Rb)，它們與其他四價錒系元素的相應化合物都是同構的。此外尚有Na2NpF6，Na3NpF8，K2NpF6，Rb2NpF6，Rb2·NpF7等含鎿的氟化物，它們多呈綠色或粉紅一紫色。
鎿的氧化物
文獻中已報導的Np—O2和Np-O2一H2O體系中的化合物有如下幾種 ：
氧化物：NpO，Np2O3，NpO2，Np2O5和Np3O8；
水合氧化物：NpO2OH，NpO3H2O，NpO3·2H2O和NpO2(OH)3·3H2O。
其中比較重要的是NpO2，它是鎿的氧化物中最穩定的化合物，常作為反應堆輻照237Nb的靶料物。一般可通過加熱分解鎿的氫氧化物、硝酸鹽和草酸鹽製得NpO2，用CO在450℃以上還原高價鎿的氧化物也能生成NpO2。這一氧化物還可在800--1000℃下在空氣中氧化金屬鎿而得到。在氧的壓力大於2個大氣壓時，金屬鎿在25℃時就氧化為NpO2。
NpO2與許多元素氧化物進行固相反應，或從LiNO3一NaNO3熔鹽中沉澱，都可生成四價、五價、六價和七價鎿的三元氧化物或氧化物相，這取決於反應條件和加入的金屬氧化物。
至今所發現的大多數三元和多元氧化物都是含Np(IV)和Np(VI)的。
製備方法
通常由人工合成。金屬鎿是用鋇（Ba）還原三氟化鎿(NpF3)得到，為銀白色有伸展性的金屬。
由NpF3或NpF4用金屬鋇蒸氣在1200℃還原而製得 。
鎿的分析測定
通常分析試樣中，鎿的含量很小而雜質量卻很大，因此，在大多數的分析測定中，需要將鎿與其他元素經初步分離，再濃縮和純化。例如通過價態的改變、離子交換或多級溶劑萃取等分離方法來實現。對於鎿的測定可有多種方法，其中以測量“鎿源”輻射的能譜及溶液中鎿離子的吸收光譜較為重要，即是輻射測量法和分光光度法為主，這兩種方法就靈敏度和選擇性而言相差無幾，而化學方法鑑定鎿則較少有實際意義 。
輻射測量法測定237Np是基於測量其α和β射線，它的比活度很低(1．58×103α粒子/μg·min)，但由於它是最靈敏的方法，所以α測量法廣泛地用於Np的測定。 分光光度法是利用鎿的水溶液和有機溶液均有特徵的吸收光譜，根據這些光譜，不僅可以測定鎿的價態，而且可以測定鎿的含量。
其他還有象中子活化分析法、滴定法、電化學法、質譜法、X射線測定法萃取色層法與質譜測量相結合等分析測定方法。綜合起來看，活化分析法是測定鎿的最靈敏的方法，但它需有很強的中子源，分析的時間也較長。其次是d能譜法和偶氮胂111分光光度法，它們的缺點是對鈽或鈾的選擇性差，因此套用這些方法時，需將鎿與雜質預先分離。二甲酚橙分光光度法和控制電位庫侖法，則是分析鎿的選擇性較好的方法。其他安培滴定、庫侖滴定和絡合滴定對測定鎿的精密度較好，但有時可能產生相當大的系統誤差
化學元素周期表
| 族→ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 電子層 | 0族電子數 | |
| 周期↓ | I A | 0 | |||||||||||||||||||
| 1 | 1 H 氫 | 2 He 氦 | K | 2 | |||||||||||||||||
| II A | III A | IV A | V A | VI A | VII A | ||||||||||||||||
| 2 | 3 Li 鋰 | 4 Be 鈹 | 5 B 硼 | 6 C 碳 | 7 N 氮 | 8 O 氧 | 9 F 氟 | 10 Ne 氖 | L K | 8 2 | |||||||||||
| 3 | 11 Na 鈉 | 12 Mg 鎂 | 13 Al 鋁 | 14 Si 矽 | 15 P 磷 | 16 S 硫 | 17 Cl 氯 | 18 Ar 氬 | M L K | 8 8 2 | |||||||||||
| III B | IV B | V B | VI B | VII B | VIII | I B | II B | ||||||||||||||
| 4 | 19 K 鉀 | 20 Ca 鈣 | 21 Sc 鈧 | 22 Ti 鈦 | 23 V 釩 | 24 Cr 鉻 | 25 Mn 錳 | 26 Fe 鐵 | 27 Co 鈷 | 28 Ni 鎳 | 29 Cu 銅 | 30 Zn 鋅 | 31 Ga 鎵 | 32 Ge 鍺 | 33 As 砷 | 34 Se 硒 | 35 Br 溴 | 36 Kr 氪 | N M L K | 8 18 8 2 | |
| 5 | 37 Rb 銣 | 38 Sr 鍶 | 39 Y 釔 | 40 Zr 鋯 | 41 Nb 鈮 | 42 Mo 鉬 | 43 Tc 鎝 | 44 Ru 釕 | 45 Rh 銠 | 46 Pd 鈀 | 47 Ag 銀 | 48 Cd 鎘 | 49 In 銦 | 50 Sn 錫 | 51 Sb 銻 | 52 Te 碲 | 53 I 碘 | 54 Xe 氙 | O N M L K | 8 18 18 8 2 | |
| 6 | 55 Cs 銫 | 56 Ba 鋇 | 57- 71 鑭系 | 72 Hf 鉿 | 73 Ta 鉭 | 74 W 鎢 | 75 Re 錸 | 76 Os 鋨 | 77 Ir 銥 | 78 Pt 鉑 | 79 Au 金 | 80 Hg 汞 | 81 Tl 鉈 | 82 Pb 鉛 | 83 Bi 鉍 | 84 Po 釙 | 85 At 砹 | 86 Rn 氡 | P O N M L K | 8 18 32 18 8 2 | |
| 7 | 87 Fr 鍅 | 88 Ra 鐳 | 89- 103 錒 | 104 Rf 鑪 | 105 Db | 106 Sg | 107 Bh | 108 Hs | 109 Mt | 110 Ds 鐽 | 111 Rg 錀 | 112 Uub | 113 Uut | 114 Uuq | 115 Uup | 116 Uuh | 117 Uus | 118 Uuo | |||
| 鑭系元 素 | 57 La 鑭 | 58 Ce 鈰 | 59 Pr 鐠 | 60 Nd 釹 | 61 Pm 鉕 | 62 Sm 釤 | 63 Eu 銪 | 64 Gd 釓 | 65 Tb 鋱 | 66 Dy 鏑 | 67 Ho 鈥 | 68 Er 鉺 | 69 Tm 銩 | 70 Yb 鐿 | 71 Lu 鑥 | ||||||
| 錒系元 素 | 89 Ac 錒 | 90 Th 釷 | 91 Pa 鏷 | 92 U 鈾 | 93 Np 鎿 | 94 Pu 鈽 | 95 Am 鎇 | 96 Cm 鋦 | 97 Bk 錇 | 98 Cf 鐦 | 99 Es 鑀 | 100 Fm 鐨 | 101 Md 鍆 | 102 No 鍩 | 103 Lr 鐒 | ||||||
