நெப்டியூனியம்(IV) ஆக்சைடு

நெப்டியூனியம்(IV) ஆக்சைடு
பெயர்கள்
	ஐயூபிஏசி பெயர் நெப்டியூனியம்(IV) ஆக்சைடு
	வேறு பெயர்கள் நெப்டியூனியம் ஆக்சைடு, நெப்டியூனியம் டையாக்சைடு
இனங்காட்டிகள்
சிஏஎசு எண்	12035-79-9
பப்கெம்	186703
பண்புகள்
மூலக்கூறு வாய்பாடு	NpO2
வாய்ப்பாட்டு எடை	269 கி/மோல்
தோற்றம்	பச்சை நிற படிகங்கள்
அடர்த்தி	11.1 கி/செ.மீ3
உருகுநிலை	2,800 °C; 5,070 °F; 3,070 K
கட்டமைப்பு
படிக அமைப்பு	கனசதுரம், cF12
புறவெளித் தொகுதி	Fm3m, #225
ஒருங்கிணைவு; வடிவியல்	Np, 8, கனசதுரம்; O, 4, நான்முகம்
வெப்பவேதியியல்
Std enthalpy of; formation ΔfHo298	−256.7 ± 0.6 கிலோகலோரி/மோல்−1]] ; (−1074 ± 3 கிலோயூல்/மோல் −1]])
நியம மோலார் ; எந்திரோப்பி So298	19.19 ± 0.1 கலோரி•
தொடர்புடைய சேர்மங்கள்
ஏனைய எதிர் மின்னயனிகள்	நெப்டியூனியம்(III) குளோரைடு; நெப்டியூனியம்(IV) குளோரைடு]]
ஏனைய நேர் மின்அயனிகள்	யுரேனியம்(VI) ஆக்சைடு ; புளுட்டோனியம்(IV) ஆக்சைடு; புரோமித்தியம்(III) ஆக்சைடு
	மாறுதலாக ஏதும் சொல்லவில்லை என்றால் கொடுக்கப்பட்ட தரவுகள் யாவும்; பொருள்கள் அவைகளின் இயல்பான வெப்ப அழுத்த நிலையில் (25°C, 100kPa) இருக்கும். verify (இது ?) வார்ப்புரு மேற்கோள்கள்

நெப்டியூனியம்(IV) ஆக்சைடு (Neptunium(IV) oxide) என்பது NpO₂ என்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டால் விவரிக்கப்படும் ஒரு கனிம வேதியியல் சேர்மமாகும். நெப்டியூனியம் டையாக்சைடு என்றும் இதை அழைக்கலாம். ஆலிவ் பச்சை நிறத்தில்^[3]. கதிரியக்கப் பண்புடன் கனசதுரப் படிகத் திண்மமாக இச்சேர்மம் காணப்படுகிறது ^[4]. புளூட்டோனியம் பிளப்பின் போது ஒரு பொதுவான விளைபொருளாக இது உருவாகிறது. α- மற்றும் γ- துகள்களை நெப்டியூனியம்(IV) ஆக்சைடு வெளியிடுகிறது ^[2].

உற்பத்தி

ஆக்சாலிக் அமிலத்துடன் சேர்க்கப்பட்ட நெப்டியூனியம் கரைசலில் இருந்து வீழ்படிவாக்கப்பட்ட நெப்டியூனியம்(IV) ஆக்சலேட்டிலிருந்து தொழிற்சாலை அளவில் நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைடு தயாரிக்கப்பட்டு தொடர்ந்து உயர்வெப்பநிலையில் காற்றில் எரிக்கப்படுகிறது. நெப்டியூனியத்தின் மாறுபட்ட ஆக்சிசனேற்ற நிலைகள் அடங்கிய நெப்டியூனியக் கரைசல் ஆக்சாலிக் அமிலம் சேர்ப்பதற்கு முன்பு அசுகார்பிக் அமிலம் வழியாக பிரதானமாக நெப்டியூனியம்(IV) கரைசலாகக் குறைக்கப்படுகிறது. நெப்டியூனியம் மற்றும் அசுகார்பிக் அமிலம் போன்றவற்றை சிதைவிலிருந்து பாதுகாக்க நெப்டியூனியக் கரைசலுடன் ஆரம்பத்தில் ஒரு ஐதரசீன் தடுப்பி சேர்க்கப்படுகிறது^[5]. ஜே. ஏ. போர்ட்டர் எழுதிய "தி நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைடு உற்பத்தி" என்பதிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்பட்ட சமச்சீர் வினை^[5]

Np⁴⁺ + Np⁵⁺ + Np⁶⁺ + HNO₃ + C₆H₈O₆ → 3 Np⁴⁺ + C₆H₆O₆ + H₂ + HNO₃ Np⁴⁺ + C₂O₄H₂ → Np(C₂O₄) • 6H₂O + 2H⁻ Np(C₂O₄) • 6H₂O + Δ → Np(C₂O₄) Np(C₂O₄) + Δ → NpO₂ + 2CO₂ நெப்டியூனியம்(IV) பெராக்சைடிலிருந்து வீழ்படிவாக்கல் முறையிலும் நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைடை திறம்பட தயாரிக்க இயலும் என்றாலும் ஆக்சலேட்டு ஒடுக்க முறையில் தயாரித்தல் தொழிற்சாலை அளவில் இலாபகரமான தயாரிப்பு முறையாகக் கருதப்படுகிறது^[5]

தூய்மையாக்கல்

அணுக்கழிவுகளின் ஓர் உடன்விளைபொருளாக்க் கிடைக்கும் நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைடை புளோரினேற்றம் செய்து தூய்மைப்படுத்த இயலும்^[2]. அதன்பிறகு இக்கலவை அயோடின் முன்னிலையில் அதிகப்படியான கால்சியம் சேர்த்து ஒடுக்க வினைக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும் மேற்கூறிய தொகுப்பு வினை மிகவும் தூய்மையான திண்மத்தை அளிக்கிறது, இதில் 0.3% அளவுக்கும் குறைவான எடையுள்ள அசுத்தங்கள் மட்டுமே உள்ளன. எனவே பொதுவாக மேலும் சுத்திகரிப்பு செய்ய வேண்டியது தேவையற்றது^[5].

பிற பண்புகள்

241Am ஐசோடோப்பின் கதிரியக்கச் சிதைவுக்கு நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைடு பங்களிக்கிறது. வழக்கமான இதன் அரை ஆயுளை சோதிக்கப்படாத ஆனால் ஏற்கத்தக்க அளவில் குறைக்கிறது^[6].. 1400 கெல்வின் என்ற யுரேனியத்தின் நீர் ஒப்படர்த்தியுடன் ஒப்பிடுகையில் நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைடின் ஒப்படர்த்தி 900 கெல்வின் என்ற குறைந்த அளவாகும்^[7]. இது 5f எலக்ட்ரான் எண்ணிக்கையிலிருந்து உருவாகும் ஓர் அசாதாரண கோட்பாடு ஆகும் நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைட்டின் மற்றொரு தனித்துவமான பண்பு அதன் "மர்மமான குறைந்த வெப்பநிலை கோட்பாட்டு நிலை ஆகும். மேலே குறிப்பிடப்பட்ட குறைந்த வெப்பநிலையில் ஒரு ஆக்டினிடை டை ஆக்சைடு அணைவு வரிசையின் அசாதாரண அளவைக் குறிக்கிறது. இத்தகைய தலைப்புகளைப் பற்றி மேலும் விவாதிப்பது ஆக்டினைடுகளின் பயனுள்ள இயற்பியல் பண்பின் போக்குகளைத் தெரிவிக்கிறது^[8].

பயன்கள்

ஓர் அணுக்கரு பிளவில் உடன் விளைபொருளாகத் தோன்றும் நெப்டியூனியத்தின் நீண்ட கால சுற்றுச்சூழல் சுமையை நிலைநிறுத்தவும் குறைக்கவும் உதவும் வழிமுறையாக நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைடு அணைவு பயன்படுத்தப்படுகிறது ^[9]. ஆக்டினைடு கொண்ட அணுக்கழிவுகள் பொதுவாக பல்வேறு AnO2 அணைவுகளாக கருதப்படுகின்றன, இங்கு An = U, Np, Pu, Am, முதலிய தனிமங்களைக் குறிக்கிறது. நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைடிலுள்ள நெப்டியூனியம், தூய நெப்டியூனியம் உலோகத்துடன் ஒப்பிடும்போது குறைக்கப்பட்ட கதிரியக்க நச்சுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. இதனால் சேமிப்பதற்கும் வெளியேற்றுவதற்கும் ஏற்ப விரும்பத்தக்கதாக உள்ளது. நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைடு கதிரியக்க உலோகங்களின் அதிகரிக்கப்பட்ட சிதைவு விகிதங்களுக்கு பங்களிப்பு செய்வதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது. இது தற்போது ஆராயப்பட்டு வருகிறது ^[9].

நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைடு அணு வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் பற்றிய ஆராய்ச்சிக்காகவும் சோதனை முறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் திறனுள்ள அணு ஆயுதங்களைத் தயாரிக்க நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைடு பயன்படுத்தப்படலாம் என்று ஊகிக்கப்படுகிறது. அணு உலைகளில் நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைடு புளூட்டோனியம் குண்டுவீச்சுக்கு இலக்கு உலோகமாகவும் பயன்படுத்தப்படலாம் ^[9].

மேலும் நெப்டியூனியம் டை ஆக்சைடு மூலம் இயக்கப்படும் ராக்கெட்டுக்கான காப்புரிமையை சிரகாவா தோசிகிசா நிறுவனம் 2007 ஆம் ஆண்டு முதல் வைத்திருக்கிறது ^[10]. ஆனால் அத்தகைய தயாரிப்புடன் தொடர்புடைய ஆராய்ச்சி மற்றும் உற்பத்தி தொடர்பான தகவல்கள் சிறிய அளவு மட்டுமே கிடைத்துள்ளது.

மேற்கோள்கள்

↑ Böhler, R.; M. J. Welland; F. De Bruycker; K. Boboridis; A. Janssen; R. Eloirdi; R. J. M. Konings; D. Manara (2012). "Revisiting the melting temperature of NpO2 and the challenges associated with high temperature actinide compound measurements". Journal of Applied Physics (American Institute of Physics) 111 (11): 113501. doi:10.1063/1.4721655. Bibcode: 2012JAP...111k3501B. http://repository.tudelft.nl/islandora/object/uuid%3A0d8eb6d1-9919-448b-b222-d8dec5528ff1/datastream/OBJ/view.
↑ ^2.0 ^2.1 ^2.2 Huber Jr, Elmer J.; Charles E. Holley Jr (October 1968). "Enthalpy of formation of neptunium dioxide". Journal of Chemical & Engineering Data 13 (4): 545–546. doi:10.1021/je60039a029.
↑ Patnaik, Pradyot (2003). Handbook of Inorganic Chemical Compounds. McGraw-Hill Professional. p. 271. ISBN 0-07-049439-8.
↑ Lide, D. R. (1998). Handbook of Chemistry and Physics 87 ed. CRC Press. p. 471. ISBN 0-8493-0594-2.
↑ ^5.0 ^5.1 ^5.2 ^5.3 Porter, J. A. (1964). "Production of Neptunium Dioxide". Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development 4 (3): 289–292. doi:10.1021/i260012a001.
↑ Colle, J.-Y. (2011). "(Solid + gas) equilibrium studies for neptunium dioxide". Journal of Chemical Thermodynamics 43 (3): 492–498. doi:10.1016/j.jct.2010.10.027.
↑ Serizawa, H.; Arai, Y.; Nakajima, K. (2001). "The estimation of the heat capacity of NpO₂". Journal of Chemistry and Thermodynamics 33 (6): 615–628. doi:10.1006/jcht.2000.0775.
↑ Hotta, T. (2009). "Microscopic analysis of multipole susceptibility of actinide dioxides: A scenario of multipole ordering in AmO₂". Physical Review B 80 (2): 024408–1–024408–7. doi:10.1103/PhysRevB.80.024408. Bibcode: 2009PhRvB..80b4408H.
↑ ^9.0 ^9.1 ^9.2 Colle, J.-Y. (2011). "(Solid + gas) equilibrium studies for neptunium dioxide". Journal of Chemical Thermodynamics 43 (3): 492–498. doi:10.106/j.jct.2012.10.027.
↑ Toshihisa, Shirakawa. "Bibliographic data: JP2007040768 (A) - 2007-02-15". Espacenet, patent search. Retrieved 2012-11-04.