Neptunium 237

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Le neptunium 237, noté 237Np, est l'isotope du neptunium dont le nombre de masse est égal à 237 : son noyau atomique compte 93 protons et 144 neutrons avec un spin 5/2+ pour une masse atomique de 237,0481734 g/mol. Il est caractérisé par un excès de masse de 44 867 501 ± 1 961 eV/c2 et une énergie de liaison nucléaire de 1 795 277 138 ± 1 986 eV[1].

Un gramme de neptunium 237 présente une radioactivité de 26,3 MBq.

Il donne du protactinium 233 par désintégration α avec une énergie de désintégration de 4,959 MeV et une période radioactive de 2 144 000 ans ; c'est de loin le plus stable de tous les isotopes du neptunium.

Il est par ailleurs fissible, dans la mesure où il peut entretenir une réaction en chaîne à neutrons rapides, comme par exemple dans les armes nucléaires[2]. Sa probabilité de fission demeure néanmoins faible avec les neutrons thermiques.

C'est le seul isotope de neptunium produit en quantité significative lors du cycle du combustible nucléaire, à la fois par captures neutroniques successives sur l'uranium 235 (qui ne fissionne pas à chaque fois) et sur l'uranium 236, ou par des réactions (n,2n) lorsque des neutrons rapides viennent éjecter des neutrons d'uranium 238 ou d'autres isotopes de plutonium.

De petites quantités de neptunium 237 se forment également à partir de l'américium 241 résultant de l'irradiation de l'uranium.

On l'utilise par exemple pour produire, par capture neutronique, du plutonium 238 suffisamment pur[3] utilisé notamment dans les générateurs thermoélectriques à radioisotope des sondes spatiales et des équipements à technologie pointue (généralement militaires) nécessitant une source d'énergie fiable et pérenne sans maintenance particulière :

\mathrm{{}^1_0 n+{}^{237}_{\ 93}Np\to{}^{238}_{\ 93}Np\to{}^{238}_{\ 94}Pu+e{}^-+\bar{\nu_{e}}}.

La désintégration β- du 238Np en 238Pu se produit avec une énergie de désintégration de 1,292 MeV et une période radioactive de 2,117 jours.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. « Matpack – Periodic Table of the Elements » (ArchiveWikiwixArchive.isGoogleQue faire ?). Consulté le 2013-04-13 Properties of Nuclides: 93-Np-237
  2. (en) P. Weiss, « Little-studied metal goes critical - Neptunium Nukes? », Science News,‎ 26 octobre 2002 (consulté le 28/09/2009)
  3. Au moins 75 % de 238Pu, avec souvent près de 20 % de 239Pu par capture successive de deux neutrons.

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