Lompat ke isi

Isotop neptunium

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung
Revisi sejak 28 Agustus 2026 04.10 oleh Maintenance script (bicara | kontrib) (Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi)
(beda) ← Revisi sebelumnya | Revisi terkini (beda) | Revisi selanjutnya → (beda)

Neptunium (93Np) biasanya dianggap sebagai unsur buatan, meskipun ia ditemukan dalam jumlah renik di alam, sehingga berat atom standarnya tidak dapat diberikan. Seperti semua unsur renik atau sintetis, ia tidak memiliki satu pun isotop stabil. Isotop neptunium pertama yang disintesis dan diidentifikasi adalah 239Np pada tahun 1940, diproduksi dengan membombardir 238U dengan neutron untuk menghasilkan 239U, yang kemudian mengalami peluruhan beta menjadi 239Np.

Jumlah renik ditemukan di alam dari reaksi penangkapan neutron oleh atom uranium, sebuah fakta yang tidak ditemukan sampai tahun 1951.[1]

Dua puluh lima radioisotop neptunium telah dikarakterisasi, dengan yang paling stabil adalah 237Np dengan waktu paruh 2,14 juta tahun, 236Np dengan waktu paruh 154.000 tahun, dan 235Np dengan waktu paruh 396,1 hari. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari 4,5 hari, dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari 50 menit. Unsur ini juga memiliki 4 keadaan meta, dengan yang paling stabil adalah 236mNp (t1/2 22,5 jam).

Isotop neptunium berkisar mulai dari 219Np hingga 244Np, meskipun isotop antara 221Np belum teramati. Mode peluruhan utama sebelum isotop paling stabil, 237Np, adalah penangkapan elektron (dengan banyak emisi alfa), dan mode utama sesudahnya adalah emisi beta. Produk peluruhan utama sebelum 237Np adalah isotop uranium dan protaktinium, dan produk utama sesudahnya adalah isotop plutonium. 237U dan 239Np dianggap sebagai radioisotop berbahaya terkemuka dalam periode jam-hingga-minggu pertama setelah luruhan nuklir dari ledakan nuklir, dengan 239Np mendominasi "spektrum selama beberapa hari."[2][3]

Daftar isotop

|- | [4] | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 126 | 219,03162(9) | 0,15(+0,72-0,07) mdtk | α | 215Pa | (9/2−) | |- | [5] | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 127 | 220,03254(21)# | 25(+14-7) μdtk | α | 216Pa | 1-# | |- | [6] | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 129 | | 380(+260-110) ndtk | α | 218Pa | 1-# | |- | [7] | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 130 | 223,03285(21)# | 2,15(+100-52) μdtk | α | 219Pa | 9/2− | |- | rowspan=2|[8] | rowspan=2 style="text-align:right" | 93 | rowspan=2 style="text-align:right" | 131 | rowspan=2|224,03422(21)# | rowspan=2|38(+26-11) μdtk | α (83%) | 220m1Pa | rowspan=2|1-# | rowspan=2| |- | α (17%) | 220m2Pa |- | | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 132 | 225,03391(8) | 6(5) mdtk | α | 221Pa | 9/2−# | |- | | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 133 | 226,03515(10)# | 35(10) mdtk | α | 222Pa | | |- | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 93 | rowspan=2 style="text-align:right" | 134 | rowspan=2|227,03496(8) | rowspan=2|510(60) mdtk | α (99,95%) | 223Pa | rowspan=2|5/2−# | rowspan=2| |- | β+ (0,05%) | 227U |- | rowspan=3| | rowspan=3 style="text-align:right" | 93 | rowspan=3 style="text-align:right" | 135 | rowspan=3|228,03618(21)# | rowspan=3|61,4(14) dtk | β+ (59%) | 228U | rowspan=3| | rowspan=3| |- | α (41%) | 224Pa |- | β+, SF (0,012%) | (beberapa) |- | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 93 | rowspan=2 style="text-align:right" | 136 | rowspan=2|229,03626(9) | rowspan=2|4,0(2) mnt | α (51%) | 225Pa | rowspan=2|5/2+# | rowspan=2| |- | β+ (49%) | 229U |- | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 93 | rowspan=2 style="text-align:right" | 137 | rowspan=2|230,03783(6) | rowspan=2|4,6(3) mnt | β+ (97%) | 230U | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (3%) | 226Pa |- | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 93 | rowspan=2 style="text-align:right" | 138 | rowspan=2|231,03825(5) | rowspan=2|48,8(2) mnt | β+ (98%) | 231U | rowspan=2|(5/2)(+#) | rowspan=2| |- | α (2%) | 227Pa |- | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 93 | rowspan=2 style="text-align:right" | 139 | rowspan=2|232,04011(11)# | rowspan=2|14,7(3) mnt | β+ (99,99%) | 232U | rowspan=2|(4+) | rowspan=2| |- | α (0,003%) | 228Pa |- | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 93 | rowspan=2 style="text-align:right" | 140 | rowspan=2|233,04074(5) | rowspan=2|36,2(1) mnt | β+ (99,99%) | 233U | rowspan=2|(5/2+) | rowspan=2| |- | α (0,001%) | 229Pa |- | | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 141 | 234,042895(9) | 4,4(1) hri | β+ | 234U | (0+) | |- | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 93 | rowspan=2 style="text-align:right" | 142 | rowspan=2|235,0440633(21) | rowspan=2|396,1(12) hri | EC | 235U | rowspan=2|5/2+ | rowspan=2| |- | α (0,0026%) | 231Pa |- | rowspan=3|[9] | rowspan=3 style="text-align:right" | 93 | rowspan=3 style="text-align:right" | 143 | rowspan=3|236,04657(5) | rowspan=3|1,54(6) thn | EC (87,3%) | 236U | rowspan=3|(6−) | rowspan=3| |- | β− (12,5%) | 236Pu |- | α (0,16%) | 232Pa |- | rowspan=2 style="text-indent:1em" | | rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 60(50) keV | rowspan=2|22,5(4) jam | EC (52%) | 236U | rowspan=2|1 | rowspan=2| |- | β− (48%) | 236Pu |- | rowspan=3|[10][11] | rowspan=3 style="text-align:right" | 93 | rowspan=3 style="text-align:right" | 144 | rowspan=3|237,0481734(20) | rowspan=3|2,144(7) thn | α | 233Pa | rowspan=3|5/2+ | rowspan=3|Renik[12] |- | SF (2%) | (beberapa) |- | CD (4%) | 207Tl
30Mg |- | | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 145 | 238,0509464(20) | 2,117(2) hri | β− | 238Pu | 2+ | |- | style="text-indent:1em" | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 2300(200)# keV | 112(39) ndtk | | | | |- | | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 146 | 239,0529390(22) | 2,356(3) hri | β− | 239Pu | 5/2+ | Renik[13] |- | | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 147 | 240,056162(16) | 61,9(2) mnt | β− | 240Pu | (5+) | Renik[14] |- | rowspan=2 style="text-indent:1em" | | rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 20(15) keV | rowspan=2|7,22(2) mnt | β− (99,89%) | 240Pu | rowspan=2|1(+) | rowspan=2| |- | IT (0,11%) | 240Np |- | | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 148 | 241,05825(8) | 13,9(2) mnt | β− | 241Pu | (5/2+) | |- | | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 149 | 242,06164(21) | 2,2(2) mnt | β− | 242Pu | (1+) | |- | style="text-indent:1em" | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 0(50)# keV | 5,5(1) mnt | | | 6+# | |- | | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 150 | 243,06428(3)# | 1,85(15) mnt | β− | 243Pu | (5/2−) | |- | | style="text-align:right" | 93 | style="text-align:right" | 151 | 244,06785(32)# | 2,29(16) mnt | β− | 244Pu | (7−) |

Aktinida vs produk fisi

Isotop penting

Neptunium-235

Neptunium-235 memiliki 142 neutron dan waktu paruh 396,1 hari. Isotop ini meluruh melalui:

Isotop neptunium ini memiliki berat 235,0440633 u.

Neptunium-236

Neptunium-236 memiliki 143 neutron dan waktu paruh 154.000 tahun. Ia dapat meluruh melalui mode berikut:

Isotop neptunium ini memiliki massa 236,04657 u. Ini adalah bahan fisil dengan massa kritis .[15]

236Np diproduksi dalam jumlah kecil melalui reaksi penangkapan (n,2n) dan (γ,n) dari 237Np,[16] tetapi, hampir tidak mungkin untuk memisahkannya dalam jumlah yang signifikan dari induknya, 237Np.[17] Karena alasan inilah, meskipun massa kritisnya rendah dan penampang neutronnya tinggi, ia belum pernah diteliti sebagai bahan bakar nuklir dalam senjata atau reaktor. Namun demikian, 236Np telah dipertimbangkan untuk digunakan dalam spektrometri massa dan sebagai pelacak radioaktif, karena ia meluruh terutama oleh emisi beta dengan waktu paruh yang panjang.[18] Beberapa jalur produksi alternatif untuk isotop ini telah diteliti, yaitu jalur yang mengurangi pemisahan isotop dari 237Np atau isomer 236mNp. Reaksi yang paling menguntungkan untuk mengakumulasi 236Np adalah iradiasi proton dan deuteron terhadap 238U.[19]

Neptunium-237

237Np meluruh melalui deret neptunium, yang berakhir pada 205Tl yang stabil, tidak seperti kebanyakan aktinida lainnya, yang meluruh menjadi isotop timbal yang stabil.

Pada tahun 2002, 237Np terbukti mampu mempertahankan reaksi berantai dengan neutron cepat, seperti pada senjata nuklir, dengan massa kritis sekitar 60 kg.[20] Namun, ia memiliki kemungkinan fisi yang rendah pada pemboman dengan neutron termal, yang membuatnya tidak cocok sebagai bahan bakar untuk pembangkit listrik tenaga nuklir air ringan (sebagai lawan dari reaktor cepat atau sistem yang digerakkan oleh akselerator, misalnya).

237Np adalah satu-satunya isotop neptunium yang diproduksi dalam jumlah yang signifikan dalam siklus bahan bakar nuklir, baik melalui penangkapan neutron berturut-turut oleh 235U (yang paling sering membelah tetapi tidak sepanjang waktu) dan 236U, maupun reaksi (n,2n) di mana sebuah neutron cepat kadang-kadang menghantam sebuah neutron lepas dari 238U atau isotop plutonium. Dalam jangka panjang, 237Np juga terbentuk dalam bahan bakar nuklir bekas sebagai produk peluruhan 241Am.

237Np diproyeksikan menjadi salah satu nuklida paling bergerak di gudang limbah nuklir Gunung Yucca.

Kegunaan dalam pemroduksian plutonium-238

Ketika terkena pemborbardiran neutron, 237Np dapat menangkap sebuah neutron, mengalami peluruhan beta, dan menjadi 238Pu, produk ini berguna sebagai sumber energi panas dalam generator termoelektrik radioisotop untuk produksi listrik dan panas di prob luar angkasa (seperti prob New Horizons dan Voyager) dan, yang terbaru, Mars Science Laboratory (wahana penjelajah Curiosity). Aplikasi ini praktis secara ekonomi di mana sumber daya fotovoltaik lemah atau tidak konsisten karena prob terlalu jauh dari matahari atau penjelajah menghadapi peristiwa iklim yang dapat menghalangi sinar matahari untuk waktu yang lama (seperti badai debu Mars). Prob dan penjelajah luar angkasa juga memanfaatkan keluaran panas dari generator untuk menjaga instrumen dan bagian dalamnya tetap hangat.[21]

Referensi

  1. ↑ D. F. Peppard. Occurrence of the (4n + 1) series in nature. Journal of the American Chemical Society. 1952. Vol. 74 (23). hlm. 6081–6084. doi:10.1021/ja01143a074.
  2. ↑ [Film Badge Dosimetry in Atmospheric Nuclear Tests, By Committee on Film Badge Dosimetry in Atmospheric Nuclear Tests, Commission on Engineering and Technical Systems, Division on Engineering and Physical Sciences, National Research Council. hlm. 24-35]
  3. ↑ Bounding Analysis of Effects of Fractionation of Radionuclides in Fallout on Estimation of Doses to Atomic Veterans DTRA-TR-07-5. 2007
  4. ↑ H Yang. Alpha decay properties of the semi-magic nucleus 219 Np. Physics Letters B. 2018. Vol. 777. hlm. 212–216. doi:10.1016/j.physletb.2017.12.017.
  5. ↑ Z. Y. Zhang. New isotope 220 Np: Probing the robustness of the N = 126 shell closure in neptunium. Physical Review Letters. 2019. Vol. 122 (19). hlm. 192503. doi:10.1103/PhysRevLett.122.192503.
  6. ↑ L. Ma. Short-Lived α-emitting isotope 222 Np and the Stability of the N=126 Magic Shell. Physical Review Letters. 2020. Vol. 125. hlm. 032502. doi:10.1103/PhysRevLett.125.032502.
  7. ↑ M. D. Sun. New short-lived isotope 223 Np and the absence of the Z = 92 subshell closure near N = 126. Physics Letters B. 2017. Vol. 771. hlm. 303–308. doi:10.1016/j.physletb.2017.03.074.
  8. ↑ T. H. Huang. Identification of the new isotope 224 Np. Physical Review C. 2018. Vol. 98 (4). hlm. 044302. doi:10.1103/PhysRevC.98.044302.
  9. ↑ Nuklida fisil
  10. ↑ Nuklida fisil
  11. ↑ Nuklida yang paling umum
  12. ↑ Diproduksi melalui penangkapan neutron dalam bijih uranium
  13. ↑ Diproduksi melalui penangkapan neutron dalam bijih uranium
  14. ↑ Produk peluruhan antara dari 244 Pu
  15. ↑ Final Report, Evaluation of nuclear criticality safety data and limits for actinides in transport , Republic of France, Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire, Département de Prévention et d'étude des Accidents.
  16. ↑ Analysis of the Reuse of Uranium Recovered from the Reprocessing of Commercial LWR Spent Fuel, United States Department of Energy, Oak Ridge National Laboratory.
  17. ↑ **Jukka Lehto. Chemistry and Analysis of Radionuclides. John Wiley & Sons. 2011. hlm. 231. ISBN 3527633022.
  18. ↑ S.M. Jerome. The production of Neptunium-236g. Journal of Environmental Radioactivity. 2014. Vol. 138. hlm. 315–322. doi:10.1016/j.jenvrad.2014.02.029.
  19. ↑ S.M. Jerome. The production of Neptunium-236g. Journal of Environmental Radioactivity. 2014. Vol. 138. hlm. 315–322. doi:10.1016/j.jenvrad.2014.02.029.
  20. ↑ P. Weiss. Neptunium Nukes? Little-studied metal goes critical. Science News. 26 Oktober 2002. Vol. 162 (17). hlm. 259. doi:10.2307/4014034.
  21. ↑ Alexandra Witze. Nuclear power: Desperately seeking plutonium. Nature. 27 November 2014. Vol. 515 (7528). hlm. 484–486. doi:10.1038/515484a.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 28478165 (2025-11-14T06:02:17Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Diperoleh dari "https://wiki.unissula.ac.id/index.php?title=Isotop_neptunium&oldid=21241"