镎為93號元素。銀白色金屬，有放射性。密度18.0~20.45g/cm3。熔點(diǎn)640℃，沸點(diǎn)3902℃?？諝庵芯徛乇谎趸Ｔ?0℃時(shí)能與氫反應(yīng)生成黑色片狀氫化物，化學(xué)性質(zhì)與鈾相似，溶于鹽酸。在水溶液中顯示出五種氧化態(tài)：Np3 （淡紫色）、Np4 （黃綠色）、NpO2 （綠藍(lán)色）、NpO?2 （粉紅色）。镎在自然界中幾乎不存在，通常由人工制成，這是因?yàn)?37Np的半衰期是2.2×10?年，比地殼形成的年齡少三個(gè)數(shù)量級。只有在鈾礦中存在極微量，這是由鈾衰變后的游蕩中子產(chǎn)生的。同位素239Np半衰期僅2.35天。

加州大學(xué)伯克利分校教授埃德溫·麥克米倫和艾貝爾森于1940年在伯克利首次合成镎元素。

發(fā)現(xiàn)簡史

名稱由來：得名于海王星的名字“Neptune”；發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)：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(xué)家們尋找93號元素的工作在20世紀(jì)20年代里就已經(jīng)開始了。當(dāng)時(shí)這個(gè)元素按預(yù)定被放置在第VIIB族元素，屬于錳副族。所以曾經(jīng)有科學(xué)家企圖從軟錳礦中發(fā)現(xiàn)這一元素，但沒有成功。今天的93號元素镎被列在錒系元素中。

由于核裂變產(chǎn)生許多碎片，不少自然界不存在的元素從這些碎片中陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，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(gè)元素的“聚寶盆”。

镎就是從這個(gè)“聚寶盆”中發(fā)現(xiàn)的。1939年春，美國物理學(xué)家麥克米倫在分析鈾裂變產(chǎn)物時(shí)發(fā)現(xiàn)了痕量半衰期為2.3天和輻射很強(qiáng)的放射性物質(zhì)。他請化學(xué)家艾貝爾森幫助分析，確定了它就是93號元素。它的化學(xué)性質(zhì)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。

镎的發(fā)現(xiàn)突破了古典元素周期表的界限，為鈾后元素，或稱超鈾元素中其他元素的發(fā)現(xiàn)闖開了道路，為奠定現(xiàn)代元素周期系和建立錒系元素奠定了基礎(chǔ)。它是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)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(huì)先捕獲中子成為鈾-239，再透過β衰變成為镎-239(半衰期2.35天)。所以在天然環(huán)境中只有在鈾礦中有極微量的镎存在。

物理性質(zhì)

镎（臺灣、港澳譯作錼，舊譯作釢）是一種放射性化學(xué)元素 。它的化學(xué)符號是Np，它的原子序數(shù)是93，屬于錒系元素之一。

镎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。

镎-237是最穩(wěn)定的同位素，它的半衰期有2,144,000年。

【元素名稱】 镎（拼音ná,英文名 Neptunium ）

【元素符號】 Np

【元素原子量】

【元素類型 】 金屬

【相對原子質(zhì)量】237.048

【常見化合價(jià)】 3, 4, 5, 6

【電負(fù)性】1.36

【外圍電子排布】5f?6d17s2

【核外電子排布】 2，8，18，32，23，8，2

【核電荷數(shù)】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(zhì)密度】20.45 g/cm3

【單質(zhì)熔點(diǎn)】640.0 ℃

【單質(zhì)沸點(diǎn)】3902.0 ℃

【原子半徑】未知

【離子半徑】未知

【共價(jià)半徑】未知

晶體結(jié)構(gòu)：

晶胞為正交晶胞。

晶胞參數(shù)：

a = 666.3 pm

b = 472.3 pm

c = 488.7 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

化學(xué)性質(zhì)

自然界中的镎量是很少的，因?yàn)閴勖铋L的237Np其半衰期也比地球的年齡短許多，即使當(dāng)初有，幾乎都衰變掉了；只是由于鈾俘獲中子的結(jié)果，連續(xù)不斷地生成镎，所以它才能以極少量的形式存在于自然界中。镎的發(fā)現(xiàn)是很重要的，它揭開超鈾元素領(lǐng)域的面紗，而且它首次啟示5f電子存在的可能性，即涉及錒后元素在周期表中的位置問題。

镎的化學(xué)性質(zhì)表明，它與錒系中相鄰近的元素鈾和钚有明顯的差別，兩者比較起來，更接近于鈾，特別是水溶液中的化學(xué)行為如此。已經(jīng)以公斤量生產(chǎn)長壽命的237Np，它的半衰期雖長達(dá)2.14×10?a，但它的比活度仍為天然鈾的2000倍左右。由于研究它們時(shí)需要復(fù)雜的設(shè)備，以及超鈾元素的毒性作用，因而對镎化學(xué)在許多方面尚待深入研究。

已知镎有18種同位素，都具有放射性，其中最有實(shí)用價(jià)值的是239Np和237Np。前者是從238U通過中子輻照生產(chǎn)裂變核燃料238Pu中間核素；而后者則是熱中子反應(yīng)堆乏燃料中的一個(gè)核素，它是生產(chǎn)238Pu的靶料。

在1200℃下用鋇蒸汽作用于NpF?可制得微量金屬镎。镎是銀白色重金屬，密度為20.45g/cm3，熔點(diǎn)為640±1℃。金屬镎易溶于鹽酸、硫酸和含F(xiàn)-的硝酸中，室溫時(shí)，金屬镎在干燥空氣中由于表面形成一種氧化膜而顯得十分穩(wěn)定。

镎的還原性很強(qiáng)，可以與很多非金屬元素起反應(yīng)，鑒于篇幅原因，本文僅對镎的鹵化物及镎的氧化物做簡要介紹。

氧化態(tài)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

镎從 2到 7價(jià)有多種化合價(jià)， 3價(jià)镎的化合物及水溶液呈藍(lán)色或紫色，被空氣氧化成 5價(jià)的镎。 4價(jià)镎的化合物及水溶液，由黃綠色變?yōu)樯罹G色。 5價(jià)镎在水溶液中以NpO? 形式存在。 6價(jià)镎的水溶液呈粉紅色。 7價(jià)镎在堿性水溶液中也NpO?3?的形式存在。

镎的氟化物

紫色的NpF3和綠色的NpF4是分別在H2與O2存在下，將二氧化镎于500℃時(shí)通氟化氫制成的。

其中NpO2可由镎的氫氧化物、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于水和稀酸，因而也能從水溶液中用沉淀法制得。

NpF6固態(tài)時(shí)為橙色，氣態(tài)時(shí)無色。它可在300一500℃時(shí)以BrF3，BrF5或單質(zhì)氟對NpO2

或NpF4進(jìn)行氟化而得。NpF6同PuF6一樣見光便分解。由于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镎酰NpO2F2，較純的NpO2F2是由NpO3·H2O

BrF3在室溫下反應(yīng)，或與F2在230℃時(shí)反應(yīng)，與HF在300℃時(shí)反應(yīng)而得到；也能在真空條件下濃縮Np(VI)的氫氟酸溶液制得。

固體NpO2與堿金屬碳酸鹽、碳酸氫鹽或草酸鹽在500℃的HF—O，氣流中反應(yīng)，可生成三元氟化物L(fēng)iNpF5或7MF·6NpF6(M=Na，K，Rb)，它們與其他四價(jià)錒系元素的相應(yīng)化合物都是同構(gòu)的。此外尚有Na2NpF6，Na3NpF8，K2NpF6，Rb2NpF6，Rb2·NpF7等含镎的氟化物，它們多呈綠色或粉紅一紫色。

镎的氧化物

文獻(xiàn)中已報(bào)道的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，它是镎的氧化物中最穩(wěn)定的化合物，常作為反應(yīng)堆輻照237Nb的靶料物。一般可通過加熱分解镎的氫氧化物、硝酸鹽和草酸鹽制得NpO2，用CO在450℃以上還原高價(jià)镎的氧化物也能生成NpO2。這一氧化物還可在800--1000℃下在空氣中氧化金屬镎而得到。在氧的壓力大于2個(gè)大氣壓時(shí)，金屬镎在25℃時(shí)就氧化為NpO2。

NpO2與許多元素氧化物進(jìn)行固相反應(yīng)，或從LiNO3一NaNO3熔鹽中沉淀，都可生成四價(jià)、五價(jià)、六價(jià)和七價(jià)镎的三元氧化物或氧化物相，這取決于反應(yīng)條件和加入的金屬氧化物。

至今所發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)三元和多元氧化物都是含Np(IV)和Np(VI)的。

制備方法

通常由人工合成。金屬镎是用鋇（Ba）還原三氟化镎(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℃還原而制得。

镎的分析測定

通常分析試樣中，镎的含量很小而雜質(zhì)量卻很大，因此，在大多數(shù)的分析測定中，需要將镎與其他元素經(jīng)初步分離，再濃縮和純化。例如通過價(jià)態(tài)的改變、離子交換或多級溶劑萃取等分離方法來實(shí)現(xiàn)。對于镎的測定可有多種方法，其中以測量“镎源”輻射的能譜及溶液中镎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(xué)方法鑒定镎則較少有實(shí)際意義。

輻射測量法測定237Np是基于測量其α和β射線，它的比活度很低(1．58×103α粒子/μg·min)，但由于它是最靈敏的方法，所以α測量法廣泛地用于Np的測定。 分光光度法是利用镎的水溶液和有機(jī)溶液均有特征的吸收光譜，根據(jù)這些光譜，不僅可以測定镎的價(jià)態(tài)，而且可以測定镎的含量。

其他還有象中子活化分析法、滴定法、電化學(xué)法、質(zhì)譜法、X射線測定法萃取色層法與質(zhì)譜測量相結(jié)合等分析測定方法。綜合起來看，活化分析法是測定镎的最靈敏的方法，但它需有很強(qiáng)的中子源，分析的時(shí)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(diǎn)是對钚或鈾的選擇性差，因此應(yīng)用這些方法時(shí)，需將镎與雜質(zhì)預(yù)先分離。二甲酚橙分光光度法和控制電位庫侖法，則是分析镎的選擇性較好的方法。其他安培滴定、庫侖滴定和絡(luò)合滴定對測定镎的精密度較好，但有時(shí)可能產(chǎn)生相當(dāng)大的系統(tǒng)誤差。