Τρίτη 17 Δεκεμβρίου 2019

93-Np Ποσειδώνιο

Ραδιενέργεια και υποπροϊόν του ανιχνευτή καπνού

Αυτή η επιστρωμένη με νικέλιο  σφαίρα Ποσειδώνιου
χρησιμοποιήθηκε για τον πειραματικό προσδιορισμό της
κρίσιμης  μάζας του Np στο Los Alamos National Lab.
Το στοιχείο 93 σε αυτή τη σειρά για το διεθνές έτος του περιοδικού σειράς πίνακα είναι το Ποσειδώνιο. Το Ποσειδώνιο είναι ένα ραδιενεργό μέταλλο με λίγες χρήσεις - αν και βρίσκεται σε ανιχνευτές καπνού και προβλέπεται επίσης να έχει το μεγαλύτερο εύρος υγρής κατάστασης από οποιοδήποτε άλλο στοιχείο.

Στις αρχές του 1934, ο Enrico Fermi στην Ιταλία προσπάθησε να παράγει τα στοιχεία με ατομικούς αριθμούς 93 και 94 βομβαρδίζοντας το ουράνιο με νετρόνια και ισχυρίστηκε ότι τα κατάφερε με επιτυχία. Η Ida Tacke-Noddack αμφισβήτησε τον ισχυρισμό του Fermi, επισημαίνοντας ότι δεν είχε κάνει μια πλήρη ανάλυση και ότι όλα όσα είχε βρει ήταν προϊόντα σχάσης ουρανίου. Ο Fermi ανακάλυψε στην πραγματικότητα την πυρηνική σχάση αλλά δεν το συνειδητοποίησε. Το 1938, ο Ρουμάνος φυσικός Horia Hulubei και η Γαλλίδα χημικός Yvette Cauchois ισχυρίστηκαν ότι ανακάλυψαν το στοιχείο 93, αλλά ο ισχυρισμός τους αμφισβητήθηκε με το επιχείρημα ότι το στοιχείο 93 δεν υπάρχει στη φύση. Το Ποσειδώνιο δημιουργήθηκε για πρώτη φορά το 1940 από τους Edwin McMillan και Philip Abelson στο Μπέρκλεϊ στη Καλιφόρνια. Προήλθε από έναν στόχο ουρανίου που βομβαρδίστηκε με αργά νετρόνια και που κατόπιν εξέπεμψε μια ασυνήθιστη ακτινοβολία βήτα που έδειχναν ένα νέο ισότοπο. Ο Άμπελσον απέδειξε ότι υπάρχει πράγματι ένα νέο στοιχείο.

Το κυκλοτρο 60 ιντσών στο εργαστήριο ακτινοβολίας
Lawrence του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, Μπέρκλεϊ,
τον Αύγουστο του 1939
Το Ποσειδώνιο βρίσκεται ανάμεσα σε δύο πιο γνωστά ραδιενεργά στοιχεία: το ουράνιο και το πλουτώνιο. Είναι και το ίδιο ραδιενεργό και παράγεται σε μεγάλο βαθμό από την ακτινοβόληση του ουρανίου στους πυρηνικούς αντιδραστήρες. Εκτιμάται ότι περίπου 2500 χιλιόγραμμα Ποσειδώνιο απελευθερώθηκαν στην ατμόσφαιρα ως αποτέλεσμα πυρηνικών δοκιμών πριν από τη συνθήκη μερικής απαγόρευσης των πυρηνικών δοκιμών το 1963. 

Το ίδιο το Ποσειδώνιο έχει λίγες τρέχουσες χρήσεις. Το ισότοπο νεπτούνιο-237 έχει χρησιμοποιηθεί σε ανιχνευτές νετρονίων. 
Αν και, όπως το ουράνιο, είναι σχάσιμο, με κρίσιμη μάζα περίπου 60 κιλών, ποτέ δεν χρησιμοποιήθηκε σε πυρηνικούς αντιδραστήρες ή πυρηνικά όπλα. Εμφανίζεται σε μικρά (και ασφαλή) ποσά στα σπίτια μας, λόγω της ραδιενεργού αποσύνθεσης του αμερίκιου που χρησιμοποιείται στους ανιχνευτές καπνού. 

Μια διάκριση που μπορεί να ισχυριστεί ότι κατέχει το Ποσειδώνιο είναι ότι πιθανώς είναι το στοιχείο που είναι υγρό για μεγαλύτερο εύρος θερμοκρασιών από οποιοδήποτε άλλο. Λιώνει περίπου στους 640 ˚C. ενώ το σημείο βρασμού του που δεν μετρήθηκε ποτέ, υπολογίζεται με προεκβολή ότι είναι 4174 ˚C. Αν πράγματι συμβαίνει αυτό, έχει μεγαλύτερη περιοχή υγρού από το γάλλιο, το οποίο αξιώνει τον τίτλο εάν ληφθούν υπ' όψιν μετρήσιμες θερμοκρασίες (και όχι υπολογισμένες) για τήξη και σημείο ζέσεως.Το γάλλιο έχει θερμοκρασία τήξης 29,8 °C και θερμοκρασία βρασμού 2204 °C.

Πηγές
Από την Wikipedia , the free encyclopedia : Neptunium , Ποσειδώνιο ,  Partial Nuclear Test Ban Treaty
από τη RSC:  www.rsc.org : Neptunium
Εικόνες
By Los Alamos National Lab. - http://pubs.acs.org/cen/80th/neptunium.html, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9758029
By Department of Energy. Office of Public Affairs - This media is available in the holdings of the National Archives and Records Administration, cataloged under the National Archives Identifier (NAID) 558594., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4576921