넵투늄 원소의 성질과 이용

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넵투늄(Neptunium, Np) 원소의 성질과 이용

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󰋯  원자번호：93

󰋯  족：3족(7주기), 전이원소(악티늄족)

󰋯  원자량：237

󰋯  밀도：20.45 g/cm-3

󰋯  각 전자궤도 전자 수：2, 8, 18, 32, 22, 9, 2

󰋯  mp：637℃ / 󰋯  bp：4,000℃

 

넵투늄(넵튜니엄)은 인공적으로 만든 최초의 초우라늄(transuranium) 원소이다. 초우라늄 원소란 원자번호 92인 우라늄보다 원자번호가 큰 원소를 말하며, 모두 고에너지의 중성자를 충격시켜 만든 인공 방사성원소이다. 넵투늄이란 원소명은 태양계에서 천왕성보다 더 먼 궤도를 도는 해왕성(Neptune)에서 따온 것이다.

 

 

넵투늄은 미국의 물리학자 맥밀런(Edwin M. McMillan 1907-1991)과 에이블슨(Phillip H. Abelson 1913-2004)이 1940년에 캘리포니아 대학에 설치한 가속기를 이용하여 처음 만들었다. 당시에는 몰랐지만, 훗날 넵투늄과 플루토늄 두 종의 초우라늄 원소는 우라늄광 중에 극미량 존재한다는 것이 알려졌다. 맥밀런은 넵투늄을 인공합성한 공로로 1951년에 노벨 화학상을 수상했다.

 

넵투늄이 발견됨에 따라 화학자들은 알지 못했던 ‘악티늄 족’의 후속 가족을 합성해보았다. 넵투늄의 동위원소는 현재까지 19종 발견되었으며 모두 방사성이다. 최초로 합성되었던 동위원소는 Np-239(반감기 2.4일)이었으며, 가장 중요한 동위원소는 Np-237(반감기 210만 년)이다. Np-237은 이론상 핵분열이 가능하므로 핵폭탄이나 원자로의 연료로 이용될 수 있다. ‘Np-237 원자로’는 아직 개발되지 않았지만 그에 대한 연구는 진행되고 있다.

 

 

우라늄 원소의 성질과 이용