Número atómico 93 · Actínido
Neptunio Np
También conocido como: Neptunium
El neptunio fue el primer elemento más allá del uranio que se identificó, la primera entrada de la familia de los elementos transuránicos. Se forma dentro de los reactores nucleares cuando el uranio absorbe neutrones y se acumula por kilos en el combustible gastado. Tiene pocos usos directos, pero es la materia prima del plutonio-238, la fuente de calor que alimenta las sondas del espacio profundo.
Propiedades principales
| Número atómico | 93 |
|---|---|
| Masa atómica | [237] (Sin isótopo estable; entre corchetes, el número másico de un isótopo representativo) |
| Categoría | Actínido |
| Grupo | Lantánidos/actínidos (sin número de grupo) |
| Período | 7 |
| Bloque | f |
| Estado (25 °C, 1 atm) | Sólido |
| Punto de fusión | 917 K (643.9 °C) |
| Punto de ebullición | 4175 K (3901.8 °C) |
| Densidad | 20.25 g/cm³ |
| Electronegatividad (Pauling) | 1.36 |
| Radio atómico (van der Waals) | 221 pm |
| Primera energía de ionización | 6.266 eV |
| Afinidad electrónica | — |
| Estados de oxidación | +6, +5, +4, +3 |
| Descubrimiento | 1940 |
Configuración electrónica
- Abreviada
- [Rn]7s2 5f4 6d1
- Completa
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 5f4 6s2 6p6 6d1 7s2
- Electrones por capa
- 2 · 8 · 18 · 32 · 22 · 9 · 2
Diagrama de orbitales
Posición en la tabla
Descubrimiento
A mediados de los años treinta el grupo de Enrico Fermi bombardeó uranio con neutrones y creyó haber creado el elemento 93. Sin embargo, la mayor parte de lo que obtuvieron resultó ser fragmentos de fisión, un malentendido que solo se aclaró cuando se reconoció la propia fisión en 1938.
El auténtico elemento 93 lo identificaron en 1940 Edwin McMillan y Philip Abelson en el Laboratorio de Radiación de Berkeley (California). Irradiaron uranio con neutrones de ciclotrón y siguieron una nueva actividad con una semivida de unos 2,4 días que surgía de la desintegración beta del uranio-239. Su química no coincidía ni con la del uranio ni con la de ningún producto de fisión. Era neptunio-239, y con él la tabla periódica se extendió por primera vez más allá del uranio.
McMillan empezó a buscar también el elemento 94, pero fue reclamado para la investigación sobre el radar durante la guerra, y el equipo de Glenn Seaborg tomó el relevo. McMillan y Seaborg compartieron el Premio Nobel de Química de 1951 por su trabajo sobre los elementos transuránicos. Como los reactores lo producen de forma continua, el neptunio llegó a estar disponible en cantidades de kilogramos.
Origen del nombre
El uranio había recibido el nombre de Urano, así que su sucesor tomó el de Neptuno, el siguiente planeta hacia fuera desde el Sol. Neptuno es a su vez el dios romano del mar. El símbolo Np usa las dos primeras letras. El patrón planetario continuó con el plutonio.
Usos principales
- Fabricación de plutonio-238: al irradiar neptunio-237 en un reactor se convierte, a través del neptunio-238, en plutonio-238, cuyo calor de desintegración constante alimenta los generadores termoeléctricos de radioisótopos de las naves que viajan lejos del Sol.
- Detección de neutrones: el neptunio-237 se fisiona al recibir neutrones rápidos, por lo que se usa en detectores que miden el flujo de neutrones de alta energía.
- Investigación del ciclo del combustible: el neptunio es uno de los componentes de vida larga de los residuos nucleares, y se estudian formas de separarlo o «quemarlo» en reactores avanzados.
Isótopos
El neptunio no tiene isótopos estables. El de vida más larga, el neptunio-237, tiene una semivida de unos 2,14 millones de años, corta en términos geológicos, así que el neptunio primordial desapareció hace mucho y la cadena de desintegración que empieza en él, la serie del neptunio, está prácticamente extinguida en la naturaleza. El neptunio-239, el primer isótopo descubierto, tiene una semivida de unos 2,4 días y se desintegra por emisión beta en plutonio-239, que es exactamente como los reactores generan plutonio. En las menas de uranio se forman continuamente cantidades diminutas de neptunio por acción de neutrones naturales.
En la vida cotidiana
El neptunio no desempeña ningún papel en la vida diaria. Casi todo el que hay en la Tierra procede de reactores y de los ensayos atmosféricos de armas del siglo XX. Es un emisor alfa que puede acumularse en los huesos y el hígado si entra en el cuerpo, por lo que solo se manipula en instalaciones especializadas. El metal es notablemente denso, de unos 20 gramos por centímetro cúbico.
Datos curiosos
- El neptunio fue el primer elemento transuránico, identificado en Berkeley en 1940.
- El neptunio-237 puede mantener una reacción en cadena con neutrones rápidos; una esfera desnuda de unas decenas de kilogramos alcanzaría la criticidad.
- El plutonio-238 que alimenta sondas como las Voyager y New Horizons se fabrica a partir de neptunio-237.
Misma categoría (Actínido)
Fuentes de datos · Propiedades: PubChem Periodic Table (datos públicos de NIH/NLM de EE. UU.) · Masas atómicas: masas atómicas estándar abreviadas CIAAW 2024 · Nombres: Wikidata (CC0); los nombres en coreano siguen a la Sociedad Química de Corea. Consultado el 2026-09-23.