ما هو نبتونيوم؟
نبتونيوم (رمزه Np) هو العنصر 93 في الجدول الدوري، وينتمي إلى أكتينيد في الدورة 7. أول عنصر عابر لليورانيوم، صُنع بقذف اليورانيوم بالنيوترونات عام 1940. في درجة حرارة الغرفة، يكون صلباً، وهو مشع.
القصة
ماهيّة نبتونيوم وكيف اكتشفناه
أول عنصر عابر لليورانيوم، صُنع بقذف اليورانيوم بالنيوترونات عام 1940.
اكتشاف نبتونيوم
اكتشاف تاريخي - 1940
Edwin McMillan و Philip Abelson في جامعة كاليفورنيا، Berkeley، دخلا التاريخ باكتشاف أول عنصر عابر لليورانيوم في 27 مايو 1940. وقد فتح هذا الإنجاز الرائد الباب أمام فئة جديدة تماماً من العناصر فائقة الثقل.
تجربة الاختراق
ابتكار السيكلوترون: باستخدام سيكلوترون Berkeley القوي، قذف McMillan اليورانيوم-238 بالنيوترونات، متوقعاً تكوين مزيد من نظائر اليورانيوم. لكنهما لاحظا أنماطاً غامضة من التحلل الإشعاعي لم تتطابق مع أي عنصر معروف.
التحقيق الكيميائي: انضم Abelson إلى المشروع واستخدم تحليلاً كيميائياً بارعاً لفصل العنصر المجهول عن اليورانيوم. واكتشفا أن هذا العنصر الجديد يمتلك خصائص كيميائية مشابهة لليورانيوم، لكن مع اختلافات مميزة أثبتت أنه العنصر 93.
تسمية العنصر
الإلهام الكوكبي: سمّى المكتشفان العنصر «neptunium» نسبةً إلى كوكب Neptune، وفقاً للنمط الذي أرساه uranium، المُسمى نسبةً إلى Uranus. وبما أن Neptune هو الكوكب التالي بعد Uranus في نظامنا الشمسي، أصبح neptunium العنصر التالي بعد uranium في الجدول الدوري.
الصلة بمشروع Manhattan
السرية في زمن الحرب: أُبقي الاكتشاف سرياً في البداية بسبب الحرب العالمية الثانية ومشروع Manhattan. وأدرك العلماء أنه إذا أمكن تكوين النبتونيوم من اليورانيوم، فقد يؤدي ذلك إلى عناصر اصطناعية أخرى ذات تطبيقات عسكرية محتملة.
ثورة علمية: أثبت هذا الاكتشاف إمكانية وجود عناصر أثقل من اليورانيوم وإمكانية تخليقها في المختبر، مما أحدث ثورة في الفيزياء والكيمياء النوويتين. وحصل McMillan على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1951.
إنجاز تقني
تحدي الكشف: كان على الفريق كشف النبتونيوم رغم عمر نصفه القصير نسبياً ووجود اليورانيوم بكميات أكبر بكثير. وأصبح استخدامهم المبتكر لتقنيات الفصل الكيميائي وطرائق الكشف الإشعاعي أساساً لاكتشاف جميع العناصر العابرة لليورانيوم اللاحقة.