Neptun

Zapotrzebowanie dzienne na NEPTUN: Nie określono

Neptun (łac. neptunium, symbol Np) – pierwiastek chemiczny z grupy aktynowców o liczbie atomowej 93. Jest radioaktywnym pierwiastkiem metalicznym, pierwszym przedstawicielem transuranowców. Jego najtrwalszym izotopem jest ²³⁷Np o czasie połowicznego rozpadu ok. 2 mln lat, powstający w kilogramowych ilościach jako produkt uboczny pracy reaktorów jądrowych^[3], np. podczas produkcji plutonu. Bardzo małe ilości tego pierwiastka można znaleźć w rudach uranowych^[4].

Występowanie w przyrodzie

Najtrwalszym izotopem neptunu jest ²³⁷Np o okresie półtrwania T_1/2 = 2,144 mln lat, co jest czasem bardzo krótkim w stosunku do wieku Ziemi wynoszącego ok. 4,5 mld lat. Z tej przyczyny pierwotny neptun z okresu powstawania Ziemi uległ praktycznie całkowitemu rozpadowi i nie występuje obecnie w skorupie ziemskiej. Śladowe ilości neptunu

Neptun w glebie

Zawartość neptunu w glebie jest bardzo niska. Stężenie ²³⁷Np w skażonym opadem promieniotwórczym obszarze jest mniejsze niż 1% stężenia ²³⁹Pu, co odpowiada promieniowaniu rzędu 10⁻¹⁶ Ci/g. Neptun najczęściej występuje w środowisku w postaci tlenku neptunu(IV) NpO₂, chociaż mogą być obecne także inne jego związki. Neptun ogólnie jest bardziej mobilny od innych transuranowców, takich jak pluton, ameryk czy kiur, i może przenikać wraz z sączącą się wodą do niższych warstw gleby. Neptun z łatwością przylega do cząstek gleby, co powoduje jego około 5-krotne zatężenie w stosunku do stężenia w wodzie międzywęzłowej gleby. Jeszcze większe stężenia neptunu mogą powstawać w glebach gliniastych. Stężenie neptunu w roślinach, z powodu łatwej przyswajalności, jest takie samo jak w glebie^[12].

Zagrożenia dla ludzi

Neptun może dostać się do ciała człowieka poprzez jedzenie, wodę lub, co jest mniej prawdopodobne, poprzez oddychanie, np. jako składnik kurzu. Dawka pochłonięta w wyniku spożycia lub inhalacji jest wydzielana prawie w całości z ciała człowieka w ciągu kilku dni. Do krwiobiegu przedostaje się ok. 0,05% pochłoniętej ilości neptunu. Połowa tej ilości odkłada się w szkielecie, około 10% w wątrobie, około 5% w pozostałych tkankach miękkich, a reszta stopniowo wydalana jest z moczem. Biologiczny okres półtrwania dla szkieletu i wątroby wynosi odpowiednio 50 i 20 lat. Ilość dawki pochłoniętej przez szkielet i wątrobę zależy od wieku organizmu, przy czym ułamek dawki pochłoniętej przez wątrobę zwiększa się wraz z wiekiem. Neptun w szkielecie odkłada się na powierzchni kości i z czasem przenika w głąb tkanki kostnej. Oprócz zagrożenia spowodowanego pochłonięciem dawki, istnieje zagrożenie spowodowane promieniowaniem gamma emitowanym przez neptun-236 i neptun-237 oraz produkt jego rozpadu, protaktyn-233. Głównym zagrożeniem dla zdrowia człowieka jest nowotwór złośliwy, który może być spowodowany przez promieniowanie emitowane przez neptun odłożony na powierzchni kości lub w wątrobie^[12].

Odpady zawierające neptun

Neptun, jak i inne pierwiastki promieniotwórcze wchodzące w skład odpadów powstających ze zużytego paliwa jądrowego, może być powtórnie przetwarzany, m.in. z wykorzystaniem procesu PUREX^[10], lub zabezpieczany i trwale składowany. Przetwarzanie odpadów zawierających neptun może polegać na neutralizacji kwaśnego wodnego roztworu za pomocą NaOH, w wyniku czego powstaje szlam zawierający pewne ilości związków neptunu. Stężenie neptunu w szlamie zależy od pochodzenia odpadów i konkretnej metody przetwarzania. Gdy stężenie neptunu w odpadach jest na tyle wysokie, by jego odzyskanie miało sens praktyczny i ekonomiczny, neptun poddaje się oczyszczeniu, a następnie przetworzeniu w pluton-238^[39] lub uran^[10].

Jednym ze sposobów usuwania odpadów promieniotwórczych jest składowanie ich w głębokich warstwach geologicznych, na głębokości od kilkudziesięciu^[40] do wieluset metrów^[41], w zależności od terenu i rodzaju składowanych odpadów. Jest to najczęściej stosowana metoda w przypadku składowania odpadów o dużej promieniotwórczości. Mimo że odpady takie zawierają zazwyczaj niewielkie ilości neptunu, to jego ilość wzrasta wraz z upływem czasu na skutek rozpadu α ameryku-241 o T_1/2 = 432,7 lat. Ze względu na długi okres półtrwania neptunu-237 wynoszący ok. 2 mln lat, wysoką radiotoksyczność, stosunkowo dobrą rozpuszczalność w wodzie, ruchliwość oraz niską sorpcję na skałach, w planowaniu potencjalnych metod i miejsc składowania należy wziąć pod uwagę możliwość przedostania się neptunu do warstw geologicznych. Lokalizacja miejsca składowania odpadów promieniotwórczych powinna charakteryzować się nikłym zagrożeniem uszkodzenia składowiska przez aktywność sejsmiczną lub wody gruntowe i minimalizacją zagrożenia przedostania się odpadów do wód podziemnych w przypadku uszkodzenia składowiska^[42].

Poniżej tabela z listą produktów zawierających Neptun. Można sortować ( klikając w nagłówek kolumny ) oraz wyszukiwać bez odświeżania strony.

[table id=87 datatables_fixedheader=top datatables_fixedheader_offsettop=250 responsive=scroll responsive_breakpoint=device /]