Apresenta-se como o primeiro elemento transurânico (além do urânio) e o primeiro elemento transurânio da série dos actinídeos (elementos com número atômico maior, de 89 a 103). Seu nome é neptúnio. Ele está posicionado na caixa 93 da tabela periódica, entre o urânio e o plutônio, elementos que também são radioativos. Os três foram nomeados dessa forma em comemoração aos planetas. Estes últimos têm entre 92 e 94 prótons em seus núcleos, suficientes para sofrer fissão nuclear.
Este elemento foi descoberto relativamente menos recentemente do que qualquer um dos seus elementos vizinhos na tabela periódica, por isso ainda não é amplamente utilizado. Atualmente está sendo estudado por muitos pesquisadores, pois pode produzir reações nucleares com urânio e plutônio, gerando resíduos radioativos nocivos que podem durar milhões de anos.
História
Como mencionamos anteriormente, a descoberta desse elemento passou por muitos altos e baixos. O caso mais famoso de tentativas fracassadas foi o de Enrico Fermi em 1934. Mas em 1940 a história mudaria graças a Edwin Mcmillan e Philip Abelson, que do “ A Universidade da Califórnia” (Estados Unidos) se encarregaria de criar um novo elemento.
Seguindo os passos de Fermi, eles se dedicaram a bombear urânio com nêutrons, mas desta vez nêutrons moderados (lentos) gerados por um cíclotron (acelerador de partículas circulares) poderiam realmente produzir a “fusão” em vez de “fissão” dos reagentes para formar o novo elemento, que eles chamaram de neptúnio.
Características físicas do Neptúnio
No estado sólido é um metal duro, prateado, com características dúcteis.. Tem um módulo de massa muito semelhante ao do manganês. Em termos de trabalhabilidade física, é muito semelhante ao do urânio. Oxida-se superficialmente quando exposto ao ar com temperaturas normais, a oxidação tende a aumentar com o aumento da temperatura.
Este elemento tem um ponto de fusão relativamente baixo., derrete a 639°C, uma característica que compartilha com seu elemento irmão, o plutônio. Essa propriedade é causada pela hibridização nos orbitais (região anatômica onde há grande possibilidade de encontrar um elétron) 5f e 6d, e pela geração de ligações direcionais no metal.
Até agora, o ponto de ebulição do neptúnio não foi comprovado cientificamente, mas especula-se que pode ser 4174°C. Se isso pudesse ser verificado, o posicionaria como o elemento com o maior rank líquido de todos (3535 K).
Características químicas
Possui cinco estágios de oxidação iônica variando de +3 a +7. É o actinoide mais pesado (elementos que fazem parte do grupo do período 7) e pode perder quase todos os seus elétrons de valência em um composto estável.
O estado mais constante do neptúnio em solução é quando está no estágio de oxidação +5, mas o estado de valência +4 é preferido para compostos sólidos desse elemento.
É um dos metais mais reativos. Os íons que este elemento possui tendem a ser propensos à hidrólise (formação de ácidos devido à interação com a água) e à formação de compostos de coordenação (compostos de metais com moléculas).
Para que serve o neptúnio?
Devido à sua alta radioatividade prejudicial, o uso de neptúnio é atualmente muito limitado.. No momento, só foi considerado como um possível combustível para a produção de energia nuclear, mas ainda não foi usado como tal.
Os cientistas usam o neptúnio-237 para produzir plutônio-238, que na verdade é usado para gerar energia nuclear usada no espaço, para alimentar satélites, ônibus espaciais e faróis. Este elemento também é usado na pesquisa de física nuclear para criar um dispositivo que pode detectar nêutrons de alta energia.
Até agora, nenhuma arma nuclear real foi construída a partir de neptúnio. No final de 2002, foi criada a primeira massa nuclear com esse elemento e camadas de urânio processado. Esta pesquisa mostrou que é um material de bomba tão bom quanto o urânio-235.
Como o neptúnio nos afeta?
Há grandes possibilidades de encontrar neptúnio mesmo em nossas casas, pois alguns dispositivos usados para detectar fumaça possuem um elemento do grupo dos actinóides, o amerício-241. Esses dispositivos emitem radiação que pode ser convertida em neptúnio-237.
Esses detectores de fumaça podem conter menos de 0,0000003 gramas de amerício, que se decompõe gradativamente e apenas 0,2% dessa quantidade é convertida em neptúnio, portanto é uma porção insignificante e não causa nenhum dano à saúde humana.
Hoje, o neptúnio constitui apenas uma pequena % do total de resíduos radioativos. Mesmo assim, os cientistas estão preocupados com o armazenamento deste, devido à particularidade de sua ameaça, é altamente durável e muito difícil de extrair. A radioatividade em um material produzido por neptúnio pode durar milhões de anos.
