Непту́ний-237 — радиоактивный нуклид химического элемента нептуния с атомным номером 93 и массовым числом 237. Наиболее долгоживущий изотоп нептуния, период полураспада . Был открыт в 1942 году Гленном Сиборгом и Артуром Валем в результате бомбардировки урана-238 нейтронами:
Период полураспада этого нуклида мал по сравнению с возрастом Земли, поэтому в природных минералах нептуний встречается лишь в ничтожных количествах; первичный (существовавший в момент образования Земли) нептуний-237 давно распался, и в настоящее время в природе существует лишь радиогенный нептуний. Источником изотопов нептуния в природе являются ядерные реакции, протекающие в урановых рудах под воздействием нейтронов космического излучения и спонтанного деления урана-238. Максимальное соотношение 237Np к урану в природе составляет 1,2.
Является родоначальником вымершего радиоактивного семейства 4+1, называемого рядом нептуния; все члены этого семейства (кроме предпоследнего, висмута-209) давно распались (самый долгоживущий среди них — уран-233 имеет период полураспада 159 тыс. лет).
Активность одного грамма этого нуклида составляет приблизительно 26,03 МБк.
Образование и распад Нептуний-237 образуется в результате следующих распадов: β−-распад нуклида 237U (период полураспада составляет 6,75(1) суток):
Осуществление e-захвата нуклидом 237Pu (период полураспада составляет 45,2(1) суток):
α-распад нуклида 241Am (период полураспада составляет 432,2(7) лет):
Из возможных каналов распада нептуния-237 экспериментально обнаружен только α-распад в 233Pa (вероятность 100 %, энергия распада (12) кэВ):
Спектр испускаемых при распаде α-частиц является сложным и состоит из более чем 20 моноэнергетических линий, наиболее вероятны каналы распада с энергиями альфа-частиц 4788,0, 4771,4 и 4766,5 кэВ (соответствующие вероятности 47,64 %, 23,2 %, 9,3 %)Свойства 237Np на сайте МАГАТЭ (IAEA, International Atomic Energy Agency). Распад также сопровождается излучением гамма-квантов (и конверсионных электронов) с энергиями от 5,5 до 279,7 кэВ (наиболее характерны линии 29,37 и 86,48 кэВ с соответствующими вероятностями 14,12 % и 12,4 %) и квантов рентгеновского излучения дочерним 233Pa.
Другие каналы распада Спонтанное деление теоретически возможно, но в эксперименте не наблюдалось (вероятность ≤ 2 %). То же относится и к кластерному распаду; экспериментально установленное верхнее ограничение на вероятность кластерного распада с вылетом ядра 30Mg по реакции
составляет ≤4 %.
Получение Нептуний-237 образуется в урановых реакторах в результате той же реакции, которая привела к открытию данного нуклида. Содержание 237Np в облученном урановом топливе составляет примерно 500 г на тонну урана, или 0,05%. При использовании уранового топлива, обогащенного изотопами 235U и 236U, нептуний-237 образуется преимущественно по следующей ядерной реакции:
Таким образом, основным сырьем для получения нептуния являются отходы плутониевого производства, получаемые при переработке облученного уранового топлива.
Нептуний-237 высокой чистоты получают из препаратов америция-241.
Выделение изотопов нептуния осуществляется осаждением, ионным обменом, экстракцией и экстракционно-хроматографическим методом.
Применение Путём облучения нейтронами нептуния-237 получают весовые количества изотопно чистого плутония-238, который используется в малогабаритных радиоизотопных источниках энергии (например, в РИТЭГах, кардиостимуляторах).
См. также Изотопы нептуния
Примечания
Категория:Изотопы нептуния Категория:Мёссбауэровские изотопы