నెప్ట్యూనియం

నెప్ట్యూనియం (Neptunium) అనేది ఒక రసాయన మూలకం; దీని సంకేతం Np మరియు పరమాణు సంఖ్య 93. ఇది ఒక రేడియోధార్మిక ఆక్టినైడ్ లోహం, మరియు నెప్ట్యూనియం మొట్టమొదటి ట్రాన్స్‌యురేనిక్ మూలకం. దీనికి సౌర కుటుంబంలో యురేనస్ గ్రహం తర్వాత ఉన్న నెప్ట్యూన్ గ్రహం పేరు పెట్టారు (యురేనియం పేరు కూడా ఇదే విధంగా గ్రహం పేరు మీద వచ్చింది). ఒక నెప్ట్యూనియం పరమాణువులో 93 ప్రోటాన్లు మరియు 93 ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి, వీటిలో ఏడు వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు. నెప్ట్యూనియం లోహం వెండి రంగులో ఉంటుంది మరియు గాలికి గురైనప్పుడు రంగు మారుతుంది. ఈ మూలకం మూడు అలోట్రోపిక్ రూపాల్లో లభిస్తుంది మరియు సాధారణంగా +3 నుండి +7 వరకు ఐదు ఆక్సీకరణ స్థితిలను ప్రదర్శిస్తుంది. అన్ని ఆక్టినైడ్‌ల వలె, ఇది రేడియోధార్మికత, విషపూరితం, గాలిలో మండే స్వభావం కలిగి ఉంటుంది మరియు ఎముకలలో పేరుకుపోయే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది నెప్ట్యూనియంను నిర్వహించడం ప్రమాదకరంగా మారుస్తుంది.

సంవత్సరాలుగా దీని ఆవిష్కరణకు సంబంధించి అనేక తప్పుడు వాదనలు వచ్చినప్పటికీ, ఈ మూలకాన్ని మొదట 1940లో బెర్కిలీ రేడియేషన్ లాబొరేటరీలో ఎడ్విన్ మెక్‌మిలన్ మరియు ఫిలిప్ హెచ్. అబెల్సన్ సంశ్లేషణ చేశారు.^[1] అప్పటి నుండి, చాలా వరకు నెప్ట్యూనియం అణు రియాక్టర్లలో యురేనియంను న్యూట్రాన్ ఇర్రేడియేషన్ చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడింది మరియు ఇప్పటికీ చేయబడుతోంది. దీనిలో ఎక్కువ భాగం సాంప్రదాయ అణు విద్యుత్ రియాక్టర్లలో ఉప-ఉత్పత్తిగా ఉత్పత్తి అవుతుంది. ప్రస్తుతం నెప్ట్యూనియంకు ఎటువంటి వాణిజ్య ఉపయోగాలు లేనప్పటికీ, ఇది ప్లూటోనియం-238 తయారీకి పూర్వగామిగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది అంతరిక్ష నౌకలకు విద్యుత్తును అందించడానికి రేడియో ఐసోటోప్ థర్మల్ జనరేటర్లలో ఉపయోగించబడుతుంది. నెప్ట్యూనియం అధిక-శక్తి న్యూట్రాన్లను గుర్తించే డిటెక్టర్లలో కూడా ఉపయోగించబడింది.

నెప్ట్యూనియం యొక్క అత్యంత దీర్ఘకాలిక ఐసోటోప్, నెప్ట్యూనియం-237, అణు రియాక్టర్లు మరియు ప్లూటోనియం ఉత్పత్తి యొక్క ఉప-ఉత్పత్తి. ఈ ఐసోటోప్ మరియు నెప్ట్యూనియం-239 ఐసోటోప్, న్యూట్రాన్ క్యాప్చర్ ప్రతిచర్యలు మరియు బీటా క్షయం కారణంగా యురేనియం ఖనిజాలలో స్వల్ప మొత్తంలో కనిపిస్తాయి.^[2]

లక్షణాలు

భౌతిక లక్షణాలు

నెప్ట్యూనియం ఒక కఠినమైన, వెండి రంగు, సాగే గుణం కలిగిన, రేడియోధార్మిక ఆక్టినైడ్ లోహం (అన్ని ఆక్టినైడ్‌లు లోహాలే). ఆవర్తన పట్టికలో, ఇది ఆక్టినైడ్ యురేనియంకు కుడివైపున, ఆక్టినైడ్ ప్లూటోనియంకు ఎడమవైపున మరియు లాంతనైడ్ ప్రొమెథియంకు క్రింద ఉంటుంది.^[3] నెప్ట్యూనియం ఒక కఠినమైన లోహం, దీని బల్క్ మాడ్యులస్ 118 GPa, ఇది మాంగనీస్కు సమానంగా ఉంటుంది.^[4] నెప్ట్యూనియం లోహం భౌతిక పనితనం పరంగా యురేనియంను పోలి ఉంటుంది. సాధారణ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద గాలికి గురైనప్పుడు, ఇది ఒక సన్నని ఆక్సైడ్ పొరను ఏర్పరుస్తుంది. ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ ఈ ప్రతిచర్య వేగంగా జరుగుతుంది.^[3] నెప్ట్యూనియం 639 ± 3 °C వద్ద కరుగుతుంది: ఈ తక్కువ ద్రవీభవన స్థానం, పొరుగు మూలకమైన ప్లూటోనియం (దీని ద్రవీభవన స్థానం 639.4 °C) తో పంచుకునే లక్షణం, 5f మరియు 6d ఆర్బిటాల్‌ల హైబ్రిడైజేషన్ మరియు లోహంలో దిశాత్మక బంధాల ఏర్పాటు కారణంగా ఏర్పడుతుంది.^[5] నెప్ట్యూనియం యొక్క బాష్పీభవన స్థానం ప్రయోగాత్మకంగా తెలియదు మరియు సాధారణంగా ఇవ్వబడిన 4174 °C విలువ మూలకం యొక్క ఆవిరి పీడనం నుండి ఎక్స్‌ట్రాపోలేట్ చేయబడింది. ఇది ఖచ్చితమైతే, నెప్ట్యూనియం ఏదైనా మూలకం కంటే అతిపెద్ద ద్రవ పరిధిని కలిగి ఉంటుంది (దీని ద్రవీభవన మరియు బాష్పీభవన స్థానాల మధ్య 3535 K ఉంటుంది).^[3]^[6]

నెప్ట్యూనియం కనీసం మూడు అలోట్రోప్లలో కనిపిస్తుంది.^[2] నాల్గవ అలోట్రోప్ గురించి కొన్ని వాదనలు ఉన్నాయి, కానీ అవి ఇప్పటివరకు నిరూపించబడలేదు.^[3] ఈ అలోట్రోప్‌ల బహుళత్వం ఆక్టినైడ్లలో సాధారణం. నెప్ట్యూనియం, ప్రొటాక్టినియం, యురేనియం మరియు ప్లూటోనియంల స్ఫటిక నిర్మాణం లాంతనైడ్లలో స్పష్టమైన సారూప్యతలను కలిగి ఉండవు మరియు 3d పరివర్తన లోహాల నిర్మాణాలను పోలి ఉంటాయి.^[5]

నెప్ట్యూనియం యొక్క అలోట్రోప్‌లు^[3]^[7]
అలోట్రోప్	α (20 °C వద్ద కొలిచినది)	β (313 °C వద్ద కొలిచినది)	γ (600 °C వద్ద కొలిచినది)
పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత	(α→β) 280 °C	(β→γ) 576 °C	(γ→ద్రవం) 639 °C
స్ఫటిక నిర్మాణం	ఆర్థోరోంబిక్	టెట్రాగోనల్	బాడీ-సెంటర్డ్ క్యూబిక్
పియర్సన్ చిహ్నం	oP8	tP4	cI2
స్పేస్ గ్రూప్	Pnma	P42₁2	Im3m
సాంద్రత (g/cm³, ²³⁷Np)	20.45	19.36	18.08
లాటిస్ పారామీటర్లు (pm)	a = 472.3 b = 488.7 c = 666.3	a = 489.5 c = 338.9	a = 351.8

α-నెప్ట్యూనియం ఆర్థోరోంబిక్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది అత్యంత వక్రీకరించబడిన బాడీ-సెంటర్డ్ క్యూబిక్ నిర్మాణాన్ని పోలి ఉంటుంది.^[8]^[9] ప్రతి నెప్ట్యూనియం పరమాణువు నాలుగు ఇతర పరమాణువులతో సమన్వయం చేయబడుతుంది మరియు Np–Np బంధం పొడవు 260 pm.^[10] ఇది అన్ని ఆక్టినైడ్‌లలో అత్యంత సాంద్రత కలిగినది మరియు సహజంగా లభించే అన్ని మూలకాలలో ఐదవ అత్యంత సాంద్రత కలిగినది, ఇది రేనియం, ప్లాటినం, ఇరిడియం మరియు ఆస్మియంల తర్వాత మాత్రమే ఉంటుంది.^[6] α-నెప్ట్యూనియం సెమీమెటాలిక్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది, ఉదాహరణకు బలమైన సహసంయోజక బంధం మరియు అధిక విద్యుత్ నిరోధకత, మరియు దీని లోహ భౌతిక లక్షణాలు నిజమైన లోహాల కంటే మెటలాయిడ్లకు దగ్గరగా ఉంటాయి. ఇతర ఆక్టినైడ్‌ల కొన్ని అలోట్రోప్‌లు కూడా ఇలాంటి ప్రవర్తనను ప్రదర్శిస్తాయి, అయితే తక్కువ స్థాయిలో.^[11]^[12] ఆల్ఫా దశలో నెప్ట్యూనియం యొక్క వివిధ ఐసోటోప్‌ల సాంద్రతలు స్పష్టంగా భిన్నంగా ఉంటాయని అంచనా వేయబడింది: α-²³⁵Np సాంద్రత 20.303 g/cm³; α-²³⁶Np సాంద్రత 20.389 g/cm³; α-²³⁷Np సాంద్రత 20.476 g/cm³.^[13]

β-నెప్ట్యూనియం వక్రీకరించబడిన టెట్రాగోనల్ క్లోజ్-ప్యాక్డ్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. నాలుగు నెప్ట్యూనియం పరమాణువులు ఒక యూనిట్ సెల్‌ను ఏర్పరుస్తాయి మరియు Np–Np బంధం పొడవు 276 pm.^[10] γ-నెప్ట్యూనియం బాడీ-సెంటర్డ్ క్యూబిక్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు Np–Np బంధం పొడవు 297 pm. పీడనం పెరిగేకొద్దీ γ రూపం తక్కువ స్థిరంగా మారుతుంది, అయితే నెప్ట్యూనియం యొక్క ద్రవీభవన స్థానం కూడా పీడనంతో పెరుగుతుంది.^[10] β-Np/γ-Np/ద్రవ ట్రిపుల్ పాయింట్ 725 °C మరియు 3200 MPa వద్ద సంభవిస్తుంది.^[10]^[14]

మిశ్రమ లోహాలు

వేలెన్స్ 5f ఎలక్ట్రాన్‌ల ఉనికి కారణంగా, నెప్ట్యూనియం మరియు దాని మిశ్రమ లోహాలు అనేక ఇతర ఆక్టినైడ్‌ల వలె చాలా ఆసక్తికరమైన అయస్కాంత ప్రవర్తనను ప్రదర్శిస్తాయి. ఇవి పరివర్తన లోహాల యొక్క ఇటినెరెంట్ బ్యాండ్-వంటి లక్షణం నుండి స్కాండియం, ఇట్రియం మరియు లాంతనైడ్ల యొక్క సాధారణ లోకల్ మూమెంట్ ప్రవర్తన వరకు ఉండవచ్చు. ఇది లోహ లిగాండ్ల ఆర్బిటాల్‌లతో 5f-ఆర్బిటల్ హైబ్రిడైజేషన్ నుండి మరియు 5f ఆర్బిటల్ సాపేక్షంగా అస్థిరపరచబడి బయటకు విస్తరించడం వల్ల వస్తుంది.^[15] ఉదాహరణకు, స్వచ్ఛమైన నెప్ట్యూనియం పారా అయస్కాంతం, NpAl₃ ఫెర్రో అయస్కాంతం, NpGe₃ ఎటువంటి అయస్కాంత క్రమాన్ని కలిగి ఉండదు, మరియు NpSn₃ ఒక హెవీ ఫెర్మియన్ మెటీరియల్ కావచ్చు.^[15] నెప్ట్యూనియం-237 వంటి దీర్ఘకాలిక వ్యర్థ ఐసోటోప్‌లను అణు ఇంధనంగా మరింత ఉపయోగకరమైన స్వల్పకాలిక ఐసోటోప్‌లుగా రీసైకిల్ చేయడానికి యురేనియం, అమెరిసియం, ప్లూటోనియం, జిర్కోనియం మరియు ఇనుముతో నెప్ట్యూనియం మిశ్రమ లోహాలపై పరిశోధనలు జరుగుతున్నాయి.^[15]

NpPd₅Al₂ ఫార్ములాతో ఒక నెప్ట్యూనియం-ఆధారిత సూపర్ కండక్టర్ మిశ్రమ లోహం కనుగొనబడింది. నెప్ట్యూనియం సమ్మేళనాలలో ఈ సంఘటన కొంత ఆశ్చర్యకరమైనది, ఎందుకంటే అవి తరచుగా బలమైన అయస్కాంతత్వాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి, ఇది సాధారణంగా సూపర్ కండక్టివిటీని నాశనం చేస్తుంది. ఈ మిశ్రమ లోహం టెట్రాగోనల్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు దీని సూపర్ కండక్టివిటీ పరివర్తన ఉష్ణోగ్రత -268.3 °C (4.9 K).^[16]^[17]

రసాయన లక్షణాలు

నెప్ట్యూనియం రసాయన సమ్మేళనాలను ఏర్పరిచేటప్పుడు +3 నుండి +7 వరకు ఐదు అయానిక్ ఆక్సీకరణ స్థితిలను కలిగి ఉంటుంది, వీటిని ద్రావణాలలో ఏకకాలంలో గమనించవచ్చు. ఇది స్థిరమైన సమ్మేళనంలో తన అన్ని వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌లను కోల్పోగల అత్యంత భారీ ఆక్టినైడ్. ద్రావణంలో అత్యంత స్థిరమైన స్థితి +5, కానీ ఘన నెప్ట్యూనియం సమ్మేళనాలలో +4 వేలెన్స్ ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది. నెప్ట్యూనియం లోహం చాలా చురుకైనది. నెప్ట్యూనియం అయాన్లు జలవిశ్లేషణ మరియు సమన్వయ సమ్మేళనాల ఏర్పాటుకు గురవుతాయి.^[18]

పరమాణు లక్షణాలు

ఒక నెప్ట్యూనియం పరమాణువు 93 ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి [Rn] 5f⁴ 6d¹ 7s² కాన్ఫిగరేషన్‌లో అమర్చబడి ఉంటాయి. ఇది ఆఫ్‌బౌ సూత్రం ద్వారా ఆశించిన కాన్ఫిగరేషన్ నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఒక ఎలక్ట్రాన్ 5f సబ్‌షెల్‌లో ఉండటానికి బదులుగా 6d సబ్‌షెల్‌లో ఉంటుంది. దీనికి కారణం 5f, 6d మరియు 7s సబ్‌షెల్‌ల ఎలక్ట్రాన్ శక్తుల సారూప్యత. సమ్మేళనాలు మరియు అయాన్‌లను ఏర్పరిచేటప్పుడు, అన్ని వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌లు కోల్పోవచ్చు, ఇది రాడాన్ ఉత్కృష్ట వాయువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్‌తో లోపలి ఎలక్ట్రాన్‌ల జడ కోర్‌ను వదిలివేస్తుంది;^[19] సాధారణంగా, వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌లలో కొన్ని మాత్రమే కోల్పోతాయి. ట్రైపాజిటివ్ అయాన్ Np³⁺ కోసం ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ [Rn] 5f⁴, బయటి 7s మరియు 6d ఎలక్ట్రాన్‌లు మొదట కోల్పోతాయి: ఇది నెప్ట్యూనియం యొక్క లాంతనైడ్ హోమోలాగ్ ప్రొమెథియంకు ఖచ్చితంగా సమానంగా ఉంటుంది మరియు ట్రైపాజిటివ్ స్థితిలో [Rn] 5fⁿ ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్‌లతో ఇతర ఆక్టినైడ్‌ల ద్వారా సెట్ చేయబడిన ధోరణికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. నెప్ట్యూనియం యొక్క మొదటి అయనీకరణ పొటెన్షియల్ 1974లో గరిష్టంగా 6.19 ± 0.12 eVగా కొలవబడింది, 7s ఎలక్ట్రాన్‌లు 5f మరియు 6d కంటే ముందుగా అయనీకరణం చెందుతాయనే ఊహపై ఆధారపడి;^[20] ఇటీవలి కొలతలు దీనిని 6.2657 eVకి మెరుగుపరిచాయి.^[21]

ఐసోటోప్‌లు

ప్రధాన వ్యాసం: నెప్ట్యూనియం యొక్క ఐసోటోప్‌లు

మరే ఇతర మూలం పేర్కొనబడకపోతే, అన్ని అణు డేటా ప్రామాణిక మూలం నుండి:

ఇరవై నాలుగు నెప్ట్యూనియం రేడియో ఐసోటోప్లు వర్గీకరించబడ్డాయి, వీటిలో అత్యంత స్థిరమైనది 2.144 మిలియన్ సంవత్సరాల అర్థ జీవిత కాలం కలిగిన ²³⁷Np, 153,000 సంవత్సరాల అర్థ జీవిత కాలం కలిగిన ²³⁶Np, మరియు 396.1 రోజుల అర్థ జీవిత కాలం కలిగిన ²³⁵Np. మిగిలిన అన్ని రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్‌లు 5 రోజుల కంటే తక్కువ అర్థ జీవిత కాలాలను కలిగి ఉన్నాయి.

అత్యంత స్థిరమైన ²³⁷Np కంటే తేలికైన ఐసోటోప్‌లు ప్రధానంగా ఎలక్ట్రాన్ క్యాప్చర్ ద్వారా క్షీణిస్తాయి, అయితే కొన్ని ఆల్ఫా ఉద్గారం ద్వారా ప్రొటాక్టినియంగా మారడానికి కూడా క్షీణిస్తాయి. ²³⁷Np స్వయంగా, 237 ద్రవ్యరాశి సంఖ్య యొక్క బీటా-క్షయం స్థిర ఐసోబార్, ఆల్ఫా ద్వారా ²³³Paకి క్షీణిస్తుంది, చాలా అరుదుగా స్వయంసిద్ధ విచ్ఛిత్తి జరుగుతుంది. భారీ ఐసోటోప్‌లు సాధారణంగా బీటా ఉద్గారం ద్వారా క్షీణిస్తాయి.

²³⁷Np యొక్క క్షయం చివరికి బిస్మత్-209 మరియు థాలియం-205ని ఇస్తుంది, ఇది సీసం యొక్క ఐసోటోప్‌లుగా క్షీణించే ఇతర సాధారణ భారీ కేంద్రకాల వలె కాకుండా ఉంటుంది. ఈ క్షయ శృంఖలం నెప్ట్యూనియం సిరీస్ అని పిలువబడుతుంది.^[16]^[22] ఈ క్షయ శృంఖలం భూమిపై దాదాపుగా లేదు, ఎందుకంటే బిస్మత్-209 పైన ఉన్న అన్ని ఐసోటోప్‌ల అర్థ జీవిత కాలాలు తక్కువగా ఉంటాయి, కానీ ఇప్పుడు నెప్ట్యూనియం (మరియు యురేనియం-233) కృత్రిమ ఉత్పత్తి కారణంగా టన్నుల స్థాయిలో పునరుద్ధరించబడింది.^[23]

నెప్ట్యూనియం-235, -236, మరియు -237 ఐసోటోప్‌లు విచ్ఛిత్తి చెందగలవని అంచనా వేయబడింది;^[13] అయితే నెప్ట్యూనియం-237 యొక్క విచ్ఛిత్తి సామర్థ్యం మాత్రమే ప్రయోగాత్మకంగా చూపబడింది. దీని క్లిష్టమైన ద్రవ్యరాశి సుమారు 60 kg, ఇది సాధారణంగా ఉపయోగించే యురేనియం-235 కంటే కేవలం 10 kg మాత్రమే ఎక్కువ.^[24] నెప్ట్యూనియం-235, -236, మరియు -237 యొక్క క్లిష్టమైన ద్రవ్యరాశుల లెక్కించబడిన విలువలు వరుసగా 66.2 kg, 6.79 kg, మరియు 63.6 kg: నెప్ట్యూనియం-236 విలువ ప్లూటోనియం-239 కంటే కూడా తక్కువ మరియు ²³⁶Np తక్కువ న్యూట్రాన్ క్రాస్ సెక్షన్ను కలిగి ఉంటుంది.^[13] అయితే, నెప్ట్యూనియం అణు బాంబు ఎప్పుడూ నిర్మించబడలేదు^[24] ఎందుకంటే యురేనియం మరియు ప్లూటోనియం ²³⁵Np మరియు ²³⁷Np కంటే తక్కువ క్లిష్టమైన ద్రవ్యరాశులను కలిగి ఉంటాయి, మరియు ²³⁶Np ఖర్చు చేసిన అణు ఇంధనంలో పరిమాణంలో దొరకదు కాబట్టి దానిని శుద్ధి చేయడం కష్టం^[25] మరియు ²³⁷Np నుండి గణనీయమైన పరిమాణంలో వేరు చేయడం దాదాపు అసాధ్యం.^[26]

లభ్యత

నెప్ట్యూనియం యొక్క అత్యంత దీర్ఘకాలిక ఐసోటోప్, ²³⁷Np, 2.14 మిలియన్ సంవత్సరాల అర్థ జీవిత కాలం కలిగి ఉంది, ఇది భూమి వయస్సు కంటే 2,000 రెట్లు తక్కువ. అందువల్ల, ఏదైనా ప్రిమోర్డియల్ నెప్ట్యూనియం సుదూర గతంలోనే క్షీణించి ఉండేది. కేవలం 80 మిలియన్ సంవత్సరాల తర్వాత, అత్యంత దీర్ఘకాలిక ఐసోటోప్, ²³⁷Np యొక్క సాంద్రత కూడా దాని అసలు మొత్తంలో ట్రిలియన్ వంతు (10⁻¹²) కంటే తక్కువకు తగ్గిపోయేది.^[27] కాబట్టి నెప్ట్యూనియం ప్రకృతిలో ఇతర ఐసోటోప్‌ల మధ్యంతర క్షయ ఉత్పత్తులుగా ఉత్పత్తి చేయబడిన స్వల్ప మొత్తాలలో మాత్రమే ఉంటుంది.^[18]

ట్రేస్ మొత్తంలో నెప్ట్యూనియం ఐసోటోప్‌లు నెప్ట్యూనియం-237 మరియు -239 సహజంగా యురేనియం ఖనిజాలలో ట్రాన్స్‌మ్యుటేషన్ ప్రతిచర్యల నుండి క్షయ ఉత్పత్తులుగా కనిపిస్తాయి.^[2]^[28] ²³⁹Np మరియు ²³⁷Np ఈ ఐసోటోప్‌లలో అత్యంత సాధారణమైనవి; ఇవి యురేనియం-238 పరమాణువుల ద్వారా న్యూట్రాన్ క్యాప్చర్ నుండి నేరుగా ఏర్పడతాయి. ఈ న్యూట్రాన్లు యురేనియం-238 యొక్క స్వయంసిద్ధ విచ్ఛిత్తి, యురేనియం-235 యొక్క సహజ న్యూట్రాన్-ప్రేరిత విచ్ఛిత్తి, కేంద్రకాల కాస్మిక్ రే స్పాలేషన్, మరియు తేలికపాటి మూలకాలు ఆల్ఫా కణాలను గ్రహించి న్యూట్రాన్‌ను విడుదల చేయడం నుండి వస్తాయి.^[27] ²³⁹Np యొక్క అర్థ జీవిత కాలం చాలా తక్కువ, అయినప్పటికీ 1951లో ప్రకృతిలో దాని చాలా ఎక్కువ కాలం జీవించే డాటర్ ప్రొడక్ట్ ²³⁹Puని గుర్తించడం దాని సహజ ఉనికిని ఖచ్చితంగా స్థాపించింది.^[27] 1952లో, ²³⁷Np బెల్జియన్ కాంగో నుండి యురేనియం ఖనిజ గాఢత నుండి గుర్తించబడింది మరియు వేరు చేయబడింది: ఈ ఖనిజాలలో, నెప్ట్యూనియం-237 నుండి యురేనియం నిష్పత్తి 10⁻¹² నుండి 1 కంటే తక్కువ లేదా సమానంగా ఉంటుంది.^[27]^[29] అదనంగా, ²⁴⁰Np కూడా ²⁴⁴Pu యొక్క మధ్యంతర క్షయ ఉత్పత్తిగా సంభవించాలి, ఇది భూమిపై సముద్ర అవక్షేపాలలో ఉల్కా ధూళిలో గుర్తించబడింది.^[30]

ప్రస్తుతం పర్యావరణంలో ఎదురయ్యే చాలా నెప్ట్యూనియం (మరియు ప్లూటోనియం) 1945లో మొదటి అణు బాంబు పేలుడు మరియు 1963లో పాక్షిక అణు పరీక్ష నిషేధ ఒప్పందం ఆమోదం మధ్య జరిగిన వాతావరణ అణు పేలుళ్ల వల్ల సంభవించింది. ఈ పేలుళ్ల ద్వారా విడుదలైన నెప్ట్యూనియం మొత్తం మరియు 1963 నుండి జరిగిన కొన్ని వాతావరణ పరీక్షలు సుమారు 2500 kg అని అంచనా. దీనిలో అత్యధిక భాగం దీర్ఘకాలిక ఐసోటోప్‌లు ²³⁶Np మరియు ²³⁷Npలతో కూడి ఉంటుంది, ఎందుకంటే మితమైన దీర్ఘకాలిక ²³⁵Np (అర్థ జీవిత కాలం 396 రోజులు) కూడా దశాబ్దాల కాలంలో దాని అసలు సాంద్రతలో బిలియన్ వంతు (10⁻⁹) కంటే తక్కువకు క్షీణించి ఉండేది. అణు రియాక్టర్ శీతలీకరణ నీటిలో సహజ యురేనియం యొక్క న్యూట్రాన్ ఇర్రేడియేషన్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన అదనపు చాలా తక్కువ మొత్తంలో నెప్ట్యూనియం, నీటిని నదులు లేదా సరస్సులలోకి విడుదల చేసినప్పుడు విడుదలవుతుంది.^[27]^[29]^[31] సముద్రపు నీటిలో ²³⁷Np యొక్క సాంద్రత సుమారు 6.5 × 10⁻⁵ మిల్లిబెక్వెరెల్స్ ప్రతి లీటరు: ఈ సాంద్రత ప్లూటోనియం సాంద్రతలో 0.1% మరియు 1% మధ్య ఉంటుంది.^[27]

ఉపరితల పర్యావరణంలో విడుదలైన తర్వాత, వాతావరణ ఆక్సిజన్తో సంబంధంలో, నెప్ట్యూనియం సాధారణంగా +4 లేదా +5 స్థితికి త్వరగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. దాని ఆక్సీకరణ స్థితితో సంబంధం లేకుండా, ఈ మూలకం ఇతర ఆక్టినైడ్‌ల కంటే చాలా ఎక్కువ చలనశీలతను ప్రదర్శిస్తుంది, ఇది ప్రధానంగా వివిధ ఇతర మూలకాలతో సులభంగా జల ద్రావణాలను ఏర్పరిచే సామర్థ్యం కారణంగా ఉంటుంది. ఇసుకరాయి మరియు సున్నపురాయిలో నెప్ట్యూనియం(V), ప్లూటోనియం(IV), మరియు అమెరిసియం(III) యొక్క వ్యాప్తి రేట్లను పోల్చిన ఒక అధ్యయనంలో, నెప్ట్యూనియం ఇతర మూలకాల కంటే పది రెట్లు ఎక్కువగా చొచ్చుకుపోయింది. Np(V) కార్బోనేట్లు లేకపోతే 5.5 కంటే ఎక్కువ pH స్థాయిలలో కూడా సమర్థవంతంగా ప్రతిచర్య జరుపుతుంది మరియు ఈ పరిస్థితులలో ఇది క్వార్ట్జ్తో సులభంగా బంధం ఏర్పరుచుకుంటుందని గమనించబడింది. ఇది గోథైట్, ఫెర్రిక్ ఆక్సైడ్ కొల్లాయిడ్లు, మరియు కయోలినైట్ మరియు స్మెక్టైట్తో సహా అనేక మట్టిలతో కూడా బాగా బంధం ఏర్పరుచుకుంటుందని గమనించబడింది. Np(V) స్వల్ప ఆమ్ల పరిస్థితులలో మట్టి కణాలకు దాని తోటి ఆక్టినైడ్‌లు అమెరిసియం మరియు క్యూరియం వలె సులభంగా బంధం ఏర్పరచుకోదు. ఈ ప్రవర్తన ద్రావణంలో ఉన్నప్పుడు మట్టి ద్వారా వేగంగా వలస వెళ్ళడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది దాని చలనశీలతకు మరింత దోహదపడుతుంది.^[29]^[32] Np(V) కాంక్రీటు ద్వారా కూడా సులభంగా గ్రహించబడుతుంది, ఇది మూలకం యొక్క రేడియోధార్మికత కారణంగా అణు వ్యర్థాల నిల్వ సౌకర్యాలను నిర్మించేటప్పుడు పరిష్కరించాల్సిన అంశం. కాంక్రీటులో గ్రహించినప్పుడు, ఇది తక్కువ కాలంలో Np(IV)కి క్షీణిస్తుంది. Np(V) గోథైట్, హెమటైట్, మరియు మాగ్నెటైట్ ఉపరితలంపై ఉంటే హ్యూమిక్ యాసిడ్ల ద్వారా కూడా క్షీణిస్తుంది. Np(IV) తక్కువ చలనశీలతను కలిగి ఉంటుంది మరియు టఫ్, గ్రాన్ డియోరైట్, మరియు బెంటోనైట్ ద్వారా సమర్థవంతంగా శోషించబడుతుంది; అయితే రెండో దాని ద్వారా తీసుకోవడం స్వల్ప ఆమ్ల పరిస్థితులలో ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఇది కొల్లాయిడల్ పార్టిక్యులేట్స్కు బంధం ఏర్పరచుకోవడానికి బలమైన ధోరణిని కూడా ప్రదర్శిస్తుంది, ఇది అధిక క్లే కంటెంట్ ఉన్న ఉపరితల మట్టిలో ఉన్నప్పుడు మెరుగుపడుతుంది. ఈ ప్రవర్తన మూలకం యొక్క అధిక చలనశీలతలో అదనపు సహాయాన్ని అందిస్తుంది.^[29]^[32]^[33]^[34]

చరిత్ర

నేపథ్యం మరియు ప్రారంభ వాదనలు

1870ల ప్రారంభంలో దిమిత్రి మెండెలీవ్ ద్వారా మూలకాల యొక్క మొదటి ఆవర్తన పట్టిక ప్రచురించబడినప్పుడు, అది యురేనియం తర్వాత స్థానంలో " — "ని చూపింది, ఇది అప్పటికి కనుగొనబడని ఇతర మూలకాల కోసం ఉన్న ఖాళీ స్థలాల వలె ఉంది. కాసిమిర్ ఫజాన్స్ ద్వారా 1913లో ప్రచురించబడిన రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్‌ల పట్టికతో సహా ఇతర తదుపరి పట్టికలు కూడా యురేనియం, మూలకం 92 తర్వాత ఖాళీ స్థలాన్ని చూపాయి.^[35]

1932లో పరమాణు కేంద్రకం యొక్క చివరి భాగం, న్యూట్రాన్ ఆవిష్కరణ వరకు మరియు ఆ తర్వాత, చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు యురేనియం కంటే భారీ మూలకాల ఉనికిని తీవ్రంగా పరిగణించలేదు. ఆ సమయంలో అణు సిద్ధాంతం వాటి ఉనికిని స్పష్టంగా నిషేధించనప్పటికీ, అవి ఉన్నాయని సూచించడానికి తక్కువ ఆధారాలు ఉన్నాయి. అయితే, 1933 చివరలో ఐరీన్ మరియు ఫ్రెడెరిక్ జోలియట్-క్యూరీ ద్వారా ప్రేరిత రేడియోధార్మికత ఆవిష్కరణ మూలకాలను పరిశోధించడానికి పూర్తిగా కొత్త పద్ధతిని తెరిచింది మరియు ఎన్రికో ఫెర్మి నేతృత్వంలోని చిన్న ఇటాలియన్ శాస్త్రవేత్తల బృందాన్ని న్యూట్రాన్ బాంబు దాడితో కూడిన ప్రయోగాల శ్రేణిని ప్రారంభించేలా ప్రేరేపించింది. జోలియట్-క్యూరీల ప్రయోగంలో రేడియోధార్మిక ³⁰Pని ఉత్పత్తి చేయడానికి ²⁷Al నమూనాను ఆల్ఫా కణాలతో బాంబు దాడి చేయడం జరిగింది, కానీ ఫెర్మి ఎలక్ట్రికల్ ఛార్జ్ లేని న్యూట్రాన్‌లను ఉపయోగించడం వల్ల పాజిటివ్ ఛార్జ్ ఉన్న ఆల్ఫా కణాల కంటే మెరుగైన ఫలితాలు వస్తాయని గ్రహించాడు. తదనుగుణంగా, మార్చి 1934లో అతను అప్పటికి తెలిసిన అన్ని మూలకాలను న్యూట్రాన్ బాంబు దాడికి గురిచేయడం ప్రారంభించాడు, తద్వారా ఇతరులు కూడా రేడియోధార్మికతను ప్రేరేపించగలరో లేదో తెలుసుకోవడానికి.^[36]^[37]

కొన్ని నెలల పని తర్వాత, ఫెర్మి బృందం తేలికపాటి మూలకాలు ప్రోటాన్ లేదా ఆల్ఫా కణాన్ని విడుదల చేయడం ద్వారా గ్రహించిన న్యూట్రాన్ శక్తిని వెదజల్లుతాయని మరియు భారీ మూలకాలు సాధారణంగా గామా కిరణం విడుదల చేయడం ద్వారా అదే పని చేస్తాయని తాత్కాలికంగా నిర్ణయించాయి. ఈ రెండో ప్రవర్తన తర్వాత ఒక న్యూట్రాన్ ప్రోటాన్‌గా బీటా క్షయం చెందడానికి దారితీస్తుంది, తద్వారా ఫలిత ఐసోటోప్ ఆవర్తన పట్టికలో ఒక స్థానం పైకి వెళ్తుంది. ఫెర్మి బృందం యురేనియంను బాంబు దాడి చేసినప్పుడు, వారు ఈ ప్రవర్తనను కూడా గమనించారు, ఇది ఫలిత ఐసోటోప్ 93 పరమాణు సంఖ్యను కలిగి ఉందని బలంగా సూచించింది. ఫెర్మి మొదట అటువంటి క్లెయిమ్‌ను ప్రచారం చేయడానికి వెనుకాడారు, కానీ అతని బృందం యురేనియం బాంబు దాడి ఉత్పత్తులలో ఏ తెలిసిన ఐసోటోప్‌తోనూ సరిపోలని అనేక తెలియని అర్థ జీవిత కాలాలను గమనించిన తర్వాత, అతను జూన్ 1934లో Possible Production of Elements of Atomic Number Higher than 92 అనే శీర్షికతో ఒక పత్రాన్ని ప్రచురించాడు. మూలకం 93 కోసం, అతను ఇటలీకి గ్రీకు పేరు Ausonia తర్వాత ఆసెనియం (పరమాణు చిహ్నం Ao) అనే పేరును ప్రతిపాదించాడు.^[38]^[39]

ఫెర్మీ పత్రంలోని వాదనలపై అనేక సైద్ధాంతిక అభ్యంతరాలు త్వరగానే తలెత్తాయి; ముఖ్యంగా, ఒక పరమాణువు న్యూట్రాన్‌ను సంగ్రహించినప్పుడు జరిగే ఖచ్చితమైన ప్రక్రియ అప్పట్లో సరిగ్గా అర్థం కాలేదు. ఇది మరియు మూడు నెలల తర్వాత ఫెర్మీ అనుకోకుండా కనుగొన్న నెమ్మదిగా కదిలే న్యూట్రాన్ల ద్వారా అణు ప్రతిచర్యలను ప్రేరేపించవచ్చనే విషయం, ఈ ప్రయోగం 93వ మూలకాన్ని సృష్టిస్తోందనే దానిపై అరిస్టిడ్ వాన్ గ్రోస్ మరియు ఐడా నోడాక్ వంటి అనేకమంది శాస్త్రవేత్తల మనస్సుల్లో మరింత సందేహాన్ని కలిగించింది. ఫెర్మీ నిజానికి ప్రోటాక్టినియం (91వ మూలకం)ను ఉత్పత్తి చేస్తున్నాడని వాన్ గ్రోస్ చేసిన వాదన త్వరగానే పరీక్షించబడి కొట్టివేయబడినప్పటికీ, యురేనియం రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ చిన్న శకలాలుగా విడిపోయిందని నోడాక్ చేసిన ప్రతిపాదనను చాలామంది విస్మరించారు, ఎందుకంటే అప్పటి అణు సిద్ధాంతంలో ఇది సాధ్యమయ్యే మార్గం ఏదీ లేదు. ఫెర్మీ మరియు అతని బృందం తాము నిజానికి ఒక కొత్త మూలకాన్ని సంశ్లేషణ చేస్తున్నామని వాదించారు, కానీ ఈ సమస్య చాలా సంవత్సరాల పాటు పరిష్కారం కాలేదు.^[40]^[41]^[42]

ప్రయోగ ఫలితాల్లోని అనేక విభిన్నమైన మరియు తెలియని రేడియోధార్మిక అర్ధ-జీవిత కాలాలు (half-lives) అనేక అణు ప్రతిచర్యలు జరుగుతున్నాయని చూపించినప్పటికీ, 93వ మూలకాన్ని రసాయనికంగా వేరు చేయగలిగితే తప్ప అది ఉత్పత్తి అవుతోందని ఫెర్మీ బృందం నిరూపించలేకపోయింది. వారు మరియు అప్పటి ప్రపంచంలోని అత్యుత్తమ రేడియోకెమిస్టులలో ఒకరైన, ఫెర్మీ వాదనకు మద్దతుదారులైన ఒట్టో హాన్ మరియు లీస్ మీట్నర్ వంటి అనేకమంది శాస్త్రవేత్తలు దీనిని సాధించడానికి ప్రయత్నించారు, కానీ వారందరూ విఫలమయ్యారు. చాలా కాలం తర్వాత, ఈ వైఫల్యానికి ప్రధాన కారణం 93వ మూలకం యొక్క రసాయన ధర్మాల అంచనాలు ఆక్టినైడ్ శ్రేణి లేని ఆవర్తన పట్టికపై ఆధారపడి ఉండటమేనని నిర్ధారించబడింది. ఈ అమరిక ప్రోటాక్టినియంను టాంటాలమ్ కింద, యురేనియంను టంగ్‌స్టన్ కింద ఉంచింది, మరియు అప్పట్లో 'ఎకా-రీనియం' అని పిలువబడే 93వ మూలకం మాంగనీస్ మరియు రీనియం వంటి గ్రూప్ 7 మూలకాల మాదిరిగానే ఉండాలని సూచించింది. తోరియం, ప్రోటాక్టినియం మరియు యురేనియంలు వరుసగా +4, +5, మరియు +6 ఆక్సీకరణ స్థితులను కలిగి ఉండటం వల్ల, అవి లాంతనైడ్ శ్రేణికి కింద కాకుండా హాఫ్నియం, టాంటాలమ్ మరియు టంగ్‌స్టన్ కిందకు వస్తాయని శాస్త్రవేత్తలు పొరబడ్డారు; లాంతనైడ్ శ్రేణి అప్పట్లో ఒక అసాధారణ విషయంగా పరిగణించబడేది మరియు దానిలోని మూలకాలన్నీ ప్రధానంగా +3 స్థితులను కలిగి ఉంటాయి. మరోవైపు, నెప్ట్యూనియం చాలా అరుదైన, అస్థిరమైన +7 స్థితిని కలిగి ఉంటుంది, +4 మరియు +5 స్థితులు అత్యంత స్థిరమైనవి. ప్లూటోనియం మరియు ఇతర ట్రాన్స్‌యురానిక్ మూలకాలు కూడా ప్రధానంగా +3 మరియు +4 స్థితులను కలిగి ఉన్నాయని కనుగొన్న తర్వాత, మరియు f-బ్లాక్ ఆవిష్కరణతో, ఆక్టినైడ్ శ్రేణి స్థిరంగా స్థాపించబడింది.^[43]^[44]

ఫెర్మీ ప్రయోగం 93వ మూలకాన్ని ఉత్పత్తి చేసిందా అనే ప్రశ్న ప్రతిష్టంభనలో ఉన్నప్పుడు, ఈ మూలకాన్ని కనుగొన్నట్లు మరో రెండు వాదనలు వచ్చాయి, అయితే ఫెర్మీలా కాకుండా, వారు ప్రకృతిలోనే దీనిని గమనించినట్లు పేర్కొన్నారు. వీటిలో మొదటిది 1934లో చెక్ ఇంజనీర్ ఓడోలెన్ కోబ్లిక్ చేసిన వాదన, అతను వేడి చేసిన పిచ్‌బ్లెండ్ కడిగిన నీటి నుండి కొంత మొత్తంలో పదార్థాన్ని సేకరించాడు. అతను ఈ మూలకానికి బోహీమియం అని పేరు ప్రతిపాదించాడు, కానీ విశ్లేషణ తర్వాత ఆ నమూనా టంగ్‌స్టన్ మరియు వనాడియంల మిశ్రమమని తేలింది.^[45]^[46]^[47] 1938లో రొమేనియన్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త హోరియా హులుబీ మరియు ఫ్రెంచ్ రసాయన శాస్త్రవేత్త ఇవెట్ కాచోయిస్ చేసిన మరొక వాదనలో, ఖనిజాలలో స్పెక్ట్రోస్కోపీ ద్వారా కొత్త మూలకాన్ని కనుగొన్నట్లు పేర్కొన్నారు. వారు తమ మూలకానికి సెక్యానియం అని పేరు పెట్టారు, కానీ అప్పటి ప్రబల సిద్ధాంతం ప్రకారం 93వ మూలకం ఒకవేళ ఉంటే కూడా అది ప్రకృతిలో సహజంగా ఉండదు కాబట్టి, ఆ వాదనను తోసిపుచ్చారు. అయితే, 1952లో యురేనియం ఖనిజంలో కనుగొన్నట్లుగా, నెప్ట్యూనియం నిజానికి ప్రకృతిలో స్వల్ప పరిమాణంలో లభిస్తుంది, కాబట్టి హులుబీ మరియు కాచోయిస్ నిజంగానే నెప్ట్యూనియంను గమనించి ఉండవచ్చు.^[28]^[48]^[49]^[50]

1938 నాటికి నీల్స్ బోర్ వంటి కొంతమంది శాస్త్రవేత్తలు ఫెర్మీ నిజంగా కొత్త మూలకాన్ని ఉత్పత్తి చేశాడని అంగీకరించడానికి వెనుకాడినప్పటికీ, "న్యూట్రాన్ వికిరణం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన కొత్త రేడియోధార్మిక మూలకాల ఉనికిని ప్రదర్శించినందుకు మరియు నెమ్మదిగా కదిలే న్యూట్రాన్ల ద్వారా అణు ప్రతిచర్యలను కనుగొన్నందుకు" గాను నవంబర్ 1938లో ఆయనకు భౌతికశాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతి లభించింది. ఒక నెల తర్వాత, హాన్, మీట్నర్ మరియు ఒట్టో ఫ్రిష్ ద్వారా అణు విచ్ఛిత్తి (nuclear fission) ఊహించని విధంగా కనుగొనబడటంతో, ఫెర్మీ 93వ మూలకాన్ని కనుగొన్నాడనే అవకాశం ముగిసింది, ఎందుకంటే ఫెర్మీ బృందం గమనించిన తెలియని అర్ధ-జీవిత కాలాలు చాలా వరకు విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తుల (fission products) విగా త్వరగా గుర్తించబడ్డాయి.^[51]^[52]^[53]^[54]^[55]

1941లో పసిఫిక్ యుద్ధం ప్రారంభానికి ముందు, 1940లో జపనీస్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త యోషియో నిషినా రసాయన శాస్త్రవేత్త కెన్జిరో కిమురాతో కలిసి చేసిన ప్రయత్నం, 93వ మూలకాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి జరిగిన ప్రయత్నాలలో బహుశా అత్యంత దగ్గరగా వచ్చినది: వారు ²³⁸Uను వేగవంతమైన న్యూట్రాన్లతో తాడనం చేశారు. అయితే, నెమ్మదిగా కదిలే న్యూట్రాన్లు (n, γ) ప్రతిచర్య ద్వారా న్యూట్రాన్ సంగ్రహణను ప్రేరేపిస్తాయి, కానీ వేగవంతమైన న్యూట్రాన్లు "నాక్-అవుట్" (n, 2n) ప్రతిచర్యను ప్రేరేపిస్తాయి, దీనిలో ఒక న్యూట్రాన్ జోడించబడి రెండు న్యూట్రాన్లు తొలగించబడతాయి, ఫలితంగా ఒక న్యూట్రాన్ నికరంగా కోల్పోతుంది. నిషినా మరియు కిమురా ఈ పద్ధతిని ²³²Thపై పరీక్షించి, తెలిసిన ²³¹Th మరియు దాని దీర్ఘకాలిక బీటా క్షయ కుమార్తె ²³¹Paలను (రెండూ ²³⁵U యొక్క సహజ క్షయ గొలుసులో ఉంటాయి) విజయవంతంగా ఉత్పత్తి చేశారు, కాబట్టి వారు గమనించిన కొత్త 6.75-రోజుల అర్ధ-జీవిత కాలపు కార్యాచరణను కొత్త ఐసోటోప్ ²³⁷Uకి సరిగ్గా కేటాయించారు. ఈ ఐసోటోప్ కూడా బీటా ఉద్గారిణి అని మరియు అందువల్ల తెలియని న్యూక్లైడ్ ²³⁷Npకి క్షీణించవలసి ఉంటుందని వారు నిర్ధారించారు. వారు ఈ న్యూక్లైడ్‌ను దాని తేలికపాటి సజాతీయ మూలకమైన రీనియంతో కలిపి వేరు చేయడానికి ప్రయత్నించారు, కానీ రీనియం ఉన్న భాగం నుండి ఎటువంటి బీటా లేదా ఆల్ఫా క్షయం గమనించబడలేదు: అందువల్ల ²³⁷Np యొక్క అర్ధ-జీవిత కాలం, ²³¹Pa లాగానే, చాలా ఎక్కువగా ఉంటుందని మరియు దాని కార్యాచరణ వారి పరికరాల ద్వారా కొలవలేనంత బలహీనంగా ఉంటుందని నిషినా మరియు కిమురా ఊహించారు, తద్వారా ట్రాన్స్‌యురానిక్ మూలకాల కోసం జరిగిన చివరి మరియు అత్యంత దగ్గరగా వచ్చిన విఫల అన్వేషణను ముగించారు.^[56]

ఆవిష్కరణ

1939 ప్రారంభంలో అణు విచ్ఛిత్తిపై పరిశోధనలు పురోగమిస్తున్నప్పుడు, యూనివర్సిటీ ఆఫ్ కాలిఫోర్నియా, బర్కిలీలోని బర్కిలీ రేడియేషన్ లాబొరేటరీలో ఎడ్విన్ మెక్‌మిలన్ విశ్వవిద్యాలయంలో ఇటీవల నిర్మించిన శక్తివంతమైన 60-అంగుళాల (1.52 మీ) సైక్లోట్రాన్ ఉపయోగించి యురేనియంను తాడనం చేసే ప్రయోగాన్ని నిర్వహించాలని నిర్ణయించుకున్నారు. విచ్ఛిత్తి తర్వాత శకలాలు వాటి పరస్పర విద్యుత్ వికర్షణ నుండి పొందే అపారమైన శక్తిని ఉపయోగించుకోవడం ద్వారా తాడనం వల్ల ఉత్పత్తి చేయబడిన వివిధ విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తులను వేరు చేయడం దీని ఉద్దేశ్యం. దీని నుండి ఆయన చెప్పుకోదగ్గదేమీ కనుగొననప్పటికీ, మెక్‌మిలన్ యురేనియం ట్రైయాక్సైడ్ లక్ష్యం (target)లోనే రెండు కొత్త బీటా క్షయ అర్ధ-జీవిత కాలాలను గమనించారు, అంటే రేడియోధార్మికతను ఉత్పత్తి చేస్తున్నది సాధారణ విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తుల వలె ఒకదానికొకటి తీవ్రంగా వికర్షించుకోలేదని అర్థం. ఒక అర్ధ-జీవిత కాలం యురేనియం-239 యొక్క తెలిసిన 23-నిమిషాల క్షయ కాలానికి దగ్గరగా ఉందని, కానీ 2.3 రోజుల మరొక అర్ధ-జీవిత కాలం తెలియదని ఆయన త్వరగా గ్రహించారు. మెక్‌మిలన్ తన ప్రయోగ ఫలితాలను రసాయన శాస్త్రవేత్త మరియు తోటి బర్కిలీ ప్రొఫెసర్ ఎమిలియో సెగ్రే వద్దకు తీసుకెళ్లి రేడియోధార్మికత యొక్క మూలాన్ని వేరు చేయడానికి ప్రయత్నించారు. 93వ మూలకం రీనియం మాదిరిగానే రసాయన ధర్మాలను కలిగి ఉంటుందనే ప్రబల సిద్ధాంతాన్ని ఉపయోగించి ఇద్దరు శాస్త్రవేత్తలు తమ పనిని ప్రారంభించారు, కానీ మెక్‌మిలన్ నమూనా రీనియంకు ఏమాత్రం సమానంగా లేదని సెగ్రే త్వరగా నిర్ధారించారు. బదులుగా, బలమైన ఆక్సీకరణ కారకం (oxidizing agent) సమక్షంలో దానిని హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్ (HF)తో చర్య జరిపినప్పుడు, అది అరుదైన భూమి మూలకాల (rare earths) వలె ప్రవర్తించింది. ఈ మూలకాలు విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తులలో అధిక శాతాన్ని కలిగి ఉంటాయి కాబట్టి, ఆ అర్ధ-జీవిత కాలం మరొక విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తి మాత్రమేనని సెగ్రే మరియు మెక్‌మిలన్ నిర్ణయించుకుని, ఆ పత్రానికి "ట్రాన్స్‌యురేనియం మూలకాల కోసం ఒక విఫల అన్వేషణ" అని పేరు పెట్టారు.^[57]^[58]^[59]

అయితే, విచ్ఛిత్తి గురించి మరిన్ని వివరాలు అందుబాటులోకి రావడంతో, అణు విచ్ఛిత్తి శకలాలు లక్ష్యంలో ఇంకా ఉండే అవకాశం తక్కువగా మారింది. మెక్‌మిలన్ మరియు ఫిలిప్ హెచ్. అబెల్సన్ సహా పలువురు శాస్త్రవేత్తలు తెలియని అర్ధ-జీవిత కాలాన్ని ఏది ఉత్పత్తి చేస్తోందో నిర్ణయించడానికి మళ్ళీ ప్రయత్నించారు. 1940 ప్రారంభంలో, సెగ్రేతో చేసిన తన 1939 ప్రయోగం రేడియోధార్మిక మూలం యొక్క రసాయన ప్రతిచర్యలను తగినంత కఠినంగా పరీక్షించడంలో విఫలమైందని మెక్‌మిలన్ గ్రహించారు. ఒక కొత్త ప్రయోగంలో, మెక్‌మిలన్ తెలియని పదార్థాన్ని క్షయకరణ కారకం (reducing agent) సమక్షంలో HFకి గురిచేయడానికి ప్రయత్నించారు, ఇది ఆయన ఇంతకు ముందు చేయని పని. ఈ ప్రతిచర్య ఫలితంగా నమూనా HFతో అవక్షేపణం (precipitating) చెందింది, ఇది తెలియని పదార్థం అరుదైన భూమి లోహం అనే అవకాశాన్ని ఖచ్చితంగా తోసిపుచ్చింది. దీని తర్వాత కొద్ది కాలానికే, విశ్వవిద్యాలయం నుండి తన గ్రాడ్యుయేట్ డిగ్రీ పొందిన అబెల్సన్, చిన్న సెలవుపై బర్కిలీని సందర్శించారు మరియు ప్రయోగ ఫలితాలను వేరు చేయడంలో సహాయం చేయమని మెక్‌మిలన్ ఆ సమర్థుడైన రసాయన శాస్త్రవేత్తను కోరారు. 2.3-రోజుల అర్ధ-జీవిత కాలాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తున్నది ఏ మూలకం వలె రసాయన ధర్మాలను కలిగి లేదని మరియు అది అరుదైన భూమి లోహం కంటే యురేనియంకు మరింత దగ్గరగా ఉందని అబెల్సన్ చాలా త్వరగా గమనించారు. ఈ ఆవిష్కరణ చివరకు మూలాన్ని వేరు చేయడానికి అనుమతించింది మరియు తర్వాత, 1945లో, ఆక్టినైడ్ శ్రేణి వర్గీకరణకు దారితీసింది. చివరి దశగా, మెక్‌మిలన్ మరియు అబెల్సన్ ²³⁹U నుండి 23-నిమిషాల అర్ధ-జీవిత కాలాన్ని కలిగి ఉన్న పెద్ద మొత్తంలో తాడనం చేసిన యురేనియం నమూనాను సిద్ధం చేశారు మరియు 23-నిమిషాల కార్యాచరణ తగ్గడంతో పాటు 2.3-రోజుల తెలియని అర్ధ-జీవిత కాలం బలం పెరిగిందని ఈ క్రింది ప్రతిచర్య ద్వారా నిర్ణయాత్మకంగా నిరూపించారు:^[1]

^{238}_{92} U +^{1}_{0} n ⟶^{239}_{92} U \to_{23 m i n}^{β^{-}}^{239}_{93} N p \to_{2.355 d a y s}^{β^{-}}^{239}_{94} P u

(సమయాలు అర్ధ-జీవిత కాలాలు.)

తెలియని రేడియోధార్మిక మూలం యురేనియం క్షయం నుండి ఉద్భవించిందని ఇది నిరూపించింది మరియు ఆ మూలం తెలిసిన అన్ని మూలకాల కంటే రసాయనికంగా భిన్నంగా ఉందనే మునుపటి పరిశీలనతో కలిపి, ఒక కొత్త మూలకం కనుగొనబడిందని ఎటువంటి సందేహం లేకుండా నిరూపించింది. మెక్‌మిలన్ మరియు అబెల్సన్ తమ ఫలితాలను మే 27, 1940న ఫిజికల్ రివ్యూలో రేడియోధార్మిక మూలకం 93 అనే శీర్షికతో ప్రచురించారు.^[1] వారు ఆ పత్రంలో మూలకానికి పేరును ప్రతిపాదించలేదు, కానీ త్వరలోనే వారు నెప్ట్యూనియం అనే పేరును నిర్ణయించుకున్నారు, ఎందుకంటే సౌర కుటుంబంలో యురేనస్ గ్రహం తర్వాత నెప్ట్యూన్ గ్రహం ఉంటుంది, యురేనియం పేరు కూడా యురేనస్ నుండే వచ్చింది.^[16]^[60]^[61]^[62]^[63] నిషినా మరియు కిమురాల వైఫల్యంతో పోలిస్తే మెక్‌మిలన్ మరియు అబెల్సన్ విజయాన్ని, ²³⁹Np యొక్క అనుకూలమైన అర్ధ-జీవిత కాలం మరియు ²³⁹U యొక్క వేగవంతమైన క్షయం కారణంగా విశ్లేషించవచ్చు, ఇది ²³⁷U యొక్క నెమ్మదిగా క్షయం మరియు ²³⁷Np యొక్క అత్యంత సుదీర్ఘమైన అర్ధ-జీవిత కాలానికి భిన్నంగా ఉంటుంది.^[56]

తదుపరి పరిణామాలు

²³⁹Np యొక్క బీటా క్షయం 94వ మూలకం (ప్రస్తుతం ప్లూటోనియం అని పిలుస్తారు) యొక్క ఐసోటోప్‌ను ఉత్పత్తి చేయాలని కూడా గ్రహించారు, కానీ మెక్‌మిలన్ మరియు అబెల్సన్ అసలు ప్రయోగంలో పాల్గొన్న పరిమాణాలు చాలా తక్కువగా ఉండటంతో నెప్ట్యూనియంతో పాటు ప్లూటోనియంను వేరు చేసి గుర్తించడం సాధ్యం కాలేదు.^[64] ప్లూటోనియం ఆవిష్కరణ 1940 చివరి వరకు వేచి ఉండాల్సి వచ్చింది, అప్పుడు గ్లెన్ టి. సీబోర్గ్ మరియు అతని బృందం ప్లూటోనియం-238 ఐసోటోప్‌ను గుర్తించారు.^[65]

1942లో, హాన్ మరియు ఫ్రిట్జ్ స్ట్రాస్‌మాన్, మరియు స్వతంత్రంగా కర్ట్ స్టార్కే, బెర్లిన్‌లో 93వ మూలకం యొక్క నిర్ధారణను నివేదించారు.^[66] హాన్ బృందం 94వ మూలకంపై పరిశోధన చేయలేదు, బహుశా మెక్‌మిలన్ మరియు అబెల్సన్ దానిని వేరు చేయడంలో విఫలమవ్వడం వల్ల వారు నిరుత్సాహపడి ఉండవచ్చు. అప్పటికి పారిస్‌లోని బలమైన సైక్లోట్రాన్‌కు వారికి ప్రాప్యత ఉన్నందున, హాన్ బృందం ప్రయత్నించి ఉంటే 94వ మూలకాన్ని గుర్తించగలిగేవారు, అయితే అది చాలా తక్కువ పరిమాణంలో (కొన్ని బెక్వెరెల్లు) ఉండేది.^[66]

నెప్ట్యూనియం యొక్క ప్రత్యేక రేడియోధార్మిక లక్షణాలు రసాయన ప్రతిచర్యలలో వివిధ సమ్మేళనాల ద్వారా కదులుతున్నప్పుడు దానిని గుర్తించడానికి అనుమతించాయి, మొదట్లో దాని రసాయన శాస్త్రం ఇతర మూలకాల కంటే భిన్నంగా ఉందని నిరూపించడానికి ఇదే ఏకైక మార్గం. నెప్ట్యూనియం యొక్క మొదటి ఐసోటోప్ చాలా తక్కువ అర్ధ-జీవిత కాలాన్ని కలిగి ఉన్నందున, అప్పట్లో అందుబాటులో ఉన్న సాంకేతికతను ఉపయోగించి కొత్త మూలకం యొక్క రసాయన విశ్లేషణ చేయడానికి మెక్‌మిలన్ మరియు అబెల్సన్ తగినంత పెద్ద నమూనాను సిద్ధం చేయలేకపోయారు. అయితే, 1942లో గ్లెన్ సీబోర్గ్ మరియు ఆర్థర్ వాల్ ద్వారా దీర్ఘకాలిక ²³⁷Np ఐసోటోప్ కనుగొనబడిన తర్వాత, నెప్ట్యూనియంను తూకం వేయదగిన పరిమాణంలో తయారు చేయడం ఒక వాస్తవిక ప్రయత్నంగా మారింది.^[16]^[67] దీని అర్ధ-జీవిత కాలం మొదట సుమారు 3 మిలియన్ సంవత్సరాలుగా నిర్ణయించబడింది (తర్వాత 2.144 మిలియన్ సంవత్సరాలకు సవరించబడింది), ఇది చాలా సుదీర్ఘమైన అర్ధ-జీవిత కాలం ఉంటుందనే నిషినా మరియు కిమురాల అంచనాలను ధృవీకరించింది.^[56]

అప్పట్లో యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని చాలా మంది అణు భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు మరియు రసాయన శాస్త్రవేత్తలు మాన్‌హట్టన్ ప్రాజెక్ట్లో భాగంగా ప్లూటోనియం యొక్క ధర్మాలను పరిశోధించే భారీ ప్రయత్నంపై దృష్టి సారించడంతో, ఈ మూలకంపై ప్రారంభ పరిశోధన కొంత పరిమితంగా ఉంది. ఈ మూలకంపై పరిశోధన ప్రాజెక్ట్‌లో ఒక చిన్న భాగంగా కొనసాగింది మరియు నెప్ట్యూనియం యొక్క మొదటి భారీ నమూనా (నెప్ట్యూనియం డయాక్సైడ్‌గా) 1944లో వేరు చేయబడింది.^[16]^[67]^[68]

అప్పటి నుండి నెప్ట్యూనియం యొక్క ధర్మాలపై జరిగిన పరిశోధనలో ఎక్కువ భాగం అణు వ్యర్థాలలో ఒక భాగంగా దానిని ఎలా నియంత్రించాలో అర్థం చేసుకోవడంపై దృష్టి సారించింది. ఇది చాలా సుదీర్ఘమైన అర్ధ-జీవిత కాలాలు కలిగిన ఐసోటోపులను కలిగి ఉన్నందున, వేల సంవత్సరాల పాటు ఉండే నియంత్రణ సౌకర్యాలను రూపొందించే సందర్భంలో ఇది ప్రత్యేక ఆందోళన కలిగిస్తుంది. ఇది రేడియోధార్మిక ట్రేసర్‌గా మరియు ఉపయోగకరమైన ప్లూటోనియం ఐసోటోపులను ఉత్పత్తి చేయడానికి వివిధ అణు ప్రతిచర్యలకు పూర్వగామిగా కొన్ని పరిమిత ఉపయోగాలు కలిగి ఉంది. అయితే, అణు విద్యుత్ కేంద్రాలలో ప్రతిచర్య ఉప-ఉత్పత్తిగా ఉత్పత్తి చేయబడే నెప్ట్యూనియం చాలా వరకు వ్యర్థ పదార్థంగా పరిగణించబడుతుంది.^[16]^[67]

ఉత్పత్తి

^[69]

సంశ్లేషణ

ప్రస్తుతం భూమిపై ఉన్న నెప్ట్యూనియంలో అత్యధిక భాగం అణు ప్రతిచర్యలలో కృత్రిమంగా ఉత్పత్తి చేయబడింది. నెప్ట్యూనియం-237 అత్యంత సాధారణంగా సంశ్లేషణ చేయబడిన ఐసోటోప్, ఎందుకంటే ఇది న్యూట్రాన్ క్యాప్చర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయగల ఏకైక ఐసోటోప్ మరియు తూకం వేయదగిన పరిమాణాలను సులభంగా వేరు చేయడానికి తగినంత సుదీర్ఘమైన అర్ధ-జీవిత కాలాన్ని కలిగి ఉంటుంది. మూలకం యొక్క రసాయన అధ్యయనాలలో ఉపయోగించే అత్యంత సాధారణ ఐసోటోప్ ఇదే.^[25]

ఒక ²³⁵U పరమాణువు న్యూట్రాన్‌ను సంగ్రహించినప్పుడు, అది ²³⁶U యొక్క ఉత్తేజిత స్థితికి మారుతుంది. ఉత్తేజిత ²³⁶U కేంద్రకాలలో సుమారు 85.5%^[70]^[71] విచ్ఛిత్తి చెందుతాయి, కానీ మిగిలినవి గామా వికిరణాన్ని విడుదల చేయడం ద్వారా ²³⁶U యొక్క భూస్థాయికి క్షీణిస్తాయి. తదుపరి న్యూట్రాన్ సంగ్రహణ 7 రోజుల అర్ధ-జీవిత కాలాన్ని కలిగి ఉన్న ²³⁷Uను ఏర్పరుస్తుంది మరియు ఇది బీటా క్షయం ద్వారా త్వరగా ²³⁷Npకి క్షీణిస్తుంది. బీటా క్షయం సమయంలో, ఉత్తేజిత ²³⁷U ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను విడుదల చేస్తుంది, అయితే పరమాణు బలహీన పరస్పర చర్య (weak interaction) ఒక న్యూట్రాన్ను ప్రోటాన్గా మారుస్తుంది, తద్వారా ²³⁷Np సృష్టించబడుతుంది.^[25]
${\begin{cases} _{}^{}_{92}^{235} U +_{}^{}_{0}^{1} n ⟶_{}^{}_{92}^{236 m} U \to_{120 n s}^{}_{}^{}_{92}^{236} U + γ \\ _{}^{}_{92}^{236} U +_{}^{}_{0}^{1} n ⟶_{}^{}_{92}^{237} U \to_{6.75 d}^{β^{-}}_{}^{}_{93}^{237} N p \end{cases}$
²³⁷U అనేది ²³⁸Uతో (n,2n) ప్రతిచర్య ద్వారా కూడా ఉత్పత్తి అవుతుంది. ఇది చాలా శక్తివంతమైన న్యూట్రాన్లతో మాత్రమే జరుగుతుంది.^[25]
²³⁷Np అనేది ²⁴¹Am యొక్క ఆల్ఫా క్షయం యొక్క ఉత్పత్తి, ఇది యురేనియం-238 యొక్క న్యూట్రాన్ వికిరణం ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది.^[25]

నెప్ట్యూనియం యొక్క భారీ ఐసోటోపులు త్వరగా క్షీణిస్తాయి మరియు తేలికపాటి ఐసోటోపులను న్యూట్రాన్ సంగ్రహణ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయలేము, కాబట్టి చల్లబరిచిన ఖర్చు చేసిన అణు ఇంధనం (spent nuclear fuel) నుండి నెప్ట్యూనియంను రసాయనికంగా వేరు చేయడం ద్వారా దాదాపు స్వచ్ఛమైన ²³⁷Np లభిస్తుంది.^[25] రేడియోధార్మిక ట్రేసర్లుగా ఉపయోగపడే స్వల్పకాలిక భారీ ఐసోటోపులు ²³⁸Np మరియు ²³⁹Np వరుసగా ²³⁷Np మరియు ²³⁸U యొక్క న్యూట్రాన్ వికిరణం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి, అయితే దీర్ఘకాలిక తేలికపాటి ఐసోటోపులు ²³⁵Np మరియు ²³⁶Np సైక్లోట్రాన్లో ప్రోటాన్లు మరియు డ్యూటెరాన్లతో ²³⁵Uను వికిరణం చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.^[25]

కృత్రిమ ²³⁷Np లోహం సాధారణంగా 1200 °C వద్ద ద్రవ బేరియం లేదా లిథియంతో ²³⁷NpF₃ ప్రతిచర్య ద్వారా వేరు చేయబడుతుంది మరియు ఇది చాలా తరచుగా ప్లూటోనియం ఉత్పత్తిలో ఉప-ఉత్పత్తిగా కిలోగ్రాముల పరిమాణంలో ఖర్చు చేసిన అణు ఇంధన కడ్డీల (nuclear fuel rods) నుండి సేకరించబడుతుంది.^[28]

2 NpF₃ + 3 Ba → 2 Np + 3 BaF₂

బరువు పరంగా, నెప్ట్యూనియం-237 ఉద్గారాలు ప్లూటోనియం ఉద్గారాలలో సుమారు 5% మరియు ఖర్చు చేసిన అణు ఇంధన ఉద్గారాలలో సుమారు 0.05% ఉంటాయి.^[72] అయితే, ఈ భాగం కూడా ప్రపంచవ్యాప్తంగా సంవత్సరానికి యాభై టన్నుల కంటే ఎక్కువ ఉంటుంది.^[73]

శుద్దీకరణ పద్ధతులు

పునర్వినియోగం కోసం ఖర్చు చేసిన అణు ఇంధనం నుండి యురేనియం మరియు ప్లూటోనియంను తిరిగి పొందడం అణు ఇంధన చక్రం (nuclear fuel cycle) యొక్క ప్రధాన ప్రక్రియలలో ఒకటి. 2 మిలియన్ సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువ సుదీర్ఘ అర్ధ-జీవిత కాలాన్ని కలిగి ఉన్నందున, ఆల్ఫా ఉద్గారిణి ²³⁷Np ఖర్చు చేసిన అణు ఇంధనం నుండి వేరు చేయబడిన మైనర్ ఆక్టినైడ్ల యొక్క ప్రధాన ఐసోటోపులలో ఒకటి.^[74] నెప్ట్యూనియంను వేరు చేయడానికి చిన్న మరియు పెద్ద స్థాయిలో అనేక విభజన పద్ధతులు ఉపయోగించబడ్డాయి. చిన్న-స్థాయి శుద్దీకరణ కార్యకలాపాలు లోహ నెప్ట్యూనియం మరియు దాని సమ్మేళనాల యొక్క పూర్వగామి (precursor)గా స్వచ్ఛమైన నెప్ట్యూనియంను సిద్ధం చేయడం మరియు విశ్లేషణ కోసం నమూనాలలో నెప్ట్యూనియంను వేరు చేయడం మరియు కేంద్రీకరించడం వంటి లక్ష్యాలను కలిగి ఉంటాయి.^[74]

నెప్ట్యూనియం అయాన్లను వేరు చేసే చాలా పద్ధతులు ద్రావణంలో నెప్ట్యూనియం యొక్క విభిన్న ఆక్సీకరణ స్థితుల (+3 నుండి +6 లేదా కొన్నిసార్లు +7 వరకు) విభిన్న రసాయన ప్రవర్తనను ఉపయోగించుకుంటాయి.^[74] ఉపయోగించబడిన లేదా ఉపయోగించబడుతున్న పద్ధతులలో ఇవి ఉన్నాయి: ద్రావణి సంగ్రహణ (extraction) (వివిధ సంగ్రహణ కారకాలు (extractants), సాధారణంగా దంతత్వం (denticity) కలిగిన β-డైకీటోన్ ఉత్పన్నాలు, ఆర్గానోఫాస్పరస్ సమ్మేళనాలు, మరియు అమైన్ సమ్మేళనాలు), వివిధ అయాన్ మార్పిడి (ion exchange) లేదా కీలేషన్ (chelating) రెసిన్‌లను ఉపయోగించి క్రోమాటోగ్రఫీ, సహ-అవక్షేపణం (coprecipitation) (సాధ్యమయ్యే మాతృకలు (matrices) LaF₃, BiPO₄, BaSO₄, Fe(OH)₃, మరియు MnO₂ కలిగి ఉంటాయి), ఎలక్ట్రోడిపాజిషన్, మరియు బయోటెక్నాలజికల్ పద్ధతులు.^[75] ప్రస్తుతం, వాణిజ్య పునఃప్రాసెసింగ్ ప్లాంట్లు ట్రిబ్యూటైల్ ఫాస్ఫేట్తో యురేనియం మరియు ప్లూటోనియం యొక్క ద్రావణి సంగ్రహణను కలిగి ఉన్న ప్యూరెక్స్ ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తాయి.^[69]

రసాయన శాస్త్రం మరియు సమ్మేళనాలు

ద్రావణ రసాయన శాస్త్రం

ఇది జల ద్రావణంలో ఉన్నప్పుడు, నెప్ట్యూనియం దాని ఐదు సాధ్యమైన ఆక్సీకరణ స్థితులలో (+3 నుండి +7) దేనిలోనైనా ఉండవచ్చు మరియు వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి ఒక లక్షణ రంగును చూపుతుంది. ప్రతి ఆక్సీకరణ స్థితి యొక్క స్థిరత్వం ఆక్సీకరణ కారకం లేదా క్షయకరణ కారకంల ఉనికి, ద్రావణం యొక్క pH, కోఆర్డినేషన్ కాంప్లెక్స్-ఏర్పరిచే లిగాండ్ల ఉనికి మరియు ద్రావణంలో నెప్ట్యూనియం యొక్క గాఢత వంటి వివిధ అంశాలపై బలంగా ఆధారపడి ఉంటుంది.^[76]

ఆక్సీకరణ స్థితి	ప్రతినిధి సమ్మేళనం
+2	[K(2.2.2-crypt)][NpCp'₃]
+3	నెప్ట్యూనియం(III) క్లోరైడ్, NpCl₃
+4	నెప్ట్యూనియం(IV) ఆక్సైడ్, NpO₂
+5	నెప్ట్యూనియం(V) ఫ్లోరైడ్, NpF₅
+6	నెప్ట్యూనియం(VI) ఫ్లోరైడ్, NpF₆
+7	నెప్ట్యూనియం(VII) ఆక్సైడ్-హైడ్రాక్సైడ్, NpO₂(OH)₃

ఆమ్ల ద్రావణాలలో, నెప్ట్యూనియం(III) నుండి నెప్ట్యూనియం(VII) అయాన్లు Np³⁺, Np⁴⁺, +, 2+, మరియు +గా ఉంటాయి. క్షార ద్రావణాలలో, అవి ఆక్సైడ్లు మరియు హైడ్రాక్సైడ్లు Np(OH)₃, NpO₂, NpO₂OH, NpO₂(OH)₂, మరియు 3-గా ఉంటాయి. క్షార ద్రావణాలలో నెప్ట్యూనియంను వర్ణించడానికి అంతగా పని జరగలేదు.^[76] Np³⁺ మరియు Np⁴⁺లను ఒకదానికొకటి సులభంగా క్షయకరణం మరియు ఆక్సీకరణం చేయవచ్చు, అలాగే + మరియు 2+లను కూడా చేయవచ్చు.^[77]

నెప్ట్యూనియం(III)

Np(III) లేదా Np³⁺ ఆమ్ల ద్రావణాలలో జలసంబంధిత కాంప్లెక్స్‌లుగా, 3+గా ఉంటుంది.^[16] ఇది ముదురు నీలం-ఊదా రంగులో ఉంటుంది మరియు దాని తేలికపాటి సజాతీయ మూలకం (congener), గులాబీ రంగు అరుదైన భూమి లోహం Pm³⁺కు సమానంగా ఉంటుంది.^[16] ఆక్సిజన్ సమక్షంలో, బలమైన క్షయకరణ కారకాలు లేకపోతే ఇది త్వరగా Np(IV)కి ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. అయినప్పటికీ, ఇది నీటిలో రెండవ అతి తక్కువ సులభంగా జలవిశ్లేషణ (hydrolysis) చెందే నెప్ట్యూనియం అయాన్, ఇది NpOH²⁺ అయాన్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.^[78] Np³⁺ అనేది pH 4–5 ద్రావణాలలో ప్రధాన నెప్ట్యూనియం అయాన్.^[78]

నెప్ట్యూనియం(IV)

Np(IV) లేదా Np⁴⁺ ఆమ్ల ద్రావణాలలో లేత పసుపు-ఆకుపచ్చ రంగులో ఉంటుంది,^[16] ఇక్కడ ఇది జలయోజిత సంక్లిష్టాలుగా (4+) ఉంటుంది. ఇది pH 1 మరియు అంతకంటే ఎక్కువ ఉన్న ఆమ్ల జల ద్రావణాలలో జలవిశ్లేషణకు (hydrolysis) గురై, NpOH³⁺ ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది చాలా అస్థిరమైనది.^[78] క్షార ద్రావణాలలో, Np⁴⁺ జలవిశ్లేషణ చెంది తటస్థ నెప్ట్యూనియం(IV) హైడ్రాక్సైడ్ (Np(OH)₄) మరియు నెప్ట్యూనియం(IV) ఆక్సైడ్ (NpO₂) లను ఏర్పరుస్తుంది.^[78]

నెప్ట్యూనియం(V)

Np(V) లేదా + జల ద్రావణంలో ఆకుపచ్చ-నీలం రంగులో ఉంటుంది,^[16] దీనిలో ఇది బలమైన లూయిస్ ఆమ్లం (Lewis acid) వలె ప్రవర్తిస్తుంది.^[76] ఇది ఒక స్థిరమైన అయాన్^[76] మరియు జల ద్రావణాలలో నెప్ట్యూనియం యొక్క అత్యంత సాధారణ రూపం. దీని పొరుగున ఉన్న + మరియు + వంటి హోమోలాగ్‌ల వలె కాకుండా, + చాలా తక్కువ pH మరియు అధిక గాఢత వద్ద తప్ప, స్వయంచాలకంగా అసమానత (disproportionation) చెందదు:^[77]

2 + + 4 H⁺ ⇌ Np⁴⁺ + 2+ + 2 H₂O

ఇది క్షార ద్రావణాలలో జలవిశ్లేషణ చెంది NpO₂OH మరియు - లను ఏర్పరుస్తుంది.^[78]

నెప్ట్యూనియం(VI)

Np(VI) లేదా 2+, నెప్ట్యూనైల్ అయాన్, ఆమ్ల ద్రావణంలో లేత గులాబీ లేదా ఎరుపు రంగును, ఇతర పరిస్థితులలో పసుపు-ఆకుపచ్చ రంగును ప్రదర్శిస్తుంది.^[16] ఇది బలమైన లూయిస్ ఆమ్లం^[76] మరియు pH 3–4 ద్రావణాలలో కనిపించే ప్రధాన నెప్ట్యూనియం అయాన్.^[78] ఆమ్ల ద్రావణాలలో స్థిరంగా ఉన్నప్పటికీ, ఇది Np(V) అయాన్‌గా చాలా సులభంగా క్షయకరణం (reduced) చెందుతుంది,^[76] మరియు ఇది దాని పొరుగున ఉన్న యురేనియం మరియు ప్లూటోనియంల హోమోలాగస్ హెక్సావాలెంట్ అయాన్ల (యురనైల్ మరియు ప్లూటోనైల్ అయాన్లు) అంత స్థిరంగా ఉండదు. ఇది క్షార ద్రావణాలలో జలవిశ్లేషణ చెంది ఆక్సో మరియు హైడ్రాక్సో అయాన్లు NpO₂OH⁺, 2+, మరియు + లను ఏర్పరుస్తుంది.^[78]

నెప్ట్యూనియం(VII)

Np(VII) బలమైన క్షార ద్రావణంలో ముదురు ఆకుపచ్చ రంగులో ఉంటుంది. క్షార ద్రావణంలో దీని రసాయన ఫార్ములా తరచుగా 3- గా పేర్కొనబడినప్పటికీ, ఇది ఒక సరళీకరణ మాత్రమే మరియు అసలైన నిర్మాణం బహుశా 3- వంటి హైడ్రాక్సో జాతికి దగ్గరగా ఉంటుంది.^[16] Np(VII) మొదటిసారిగా 1967లో క్షార ద్రావణంలో తయారు చేయబడింది.^[76] బలమైన ఆమ్ల ద్రావణంలో, Np(VII) + గా కనిపిస్తుంది; నీరు దీనిని త్వరగా Np(VI) గా క్షయకరణం చేస్తుంది.^[76] దీని జలవిశ్లేషణ ఉత్పత్తులు ఇంకా వర్గీకరించబడలేదు.^[78]

హైడ్రాక్సైడ్లు

నెప్ట్యూనియం యొక్క ఆక్సైడ్లు మరియు హైడ్రాక్సైడ్లు దాని అయాన్లతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. సాధారణంగా, వివిధ ఆక్సీకరణ స్థాయిలలోని Np హైడ్రాక్సైడ్లు ఆవర్తన పట్టికలో దీనికి ముందున్న థోరియం మరియు యురేనియం వంటి ఆక్టినైడ్ల కంటే తక్కువ స్థిరంగా ఉంటాయి మరియు దీని తర్వాత ఉన్న ప్లూటోనియం మరియు అమెరీషియం కంటే ఎక్కువ స్థిరంగా ఉంటాయి. ఈ దృగ్విషయానికి కారణం, అయాన్ యొక్క పరమాణు సంఖ్యకు మరియు దాని వ్యాసార్థానికి మధ్య ఉన్న నిష్పత్తి పెరిగేకొద్దీ అయాన్ యొక్క స్థిరత్వం పెరుగుతుంది. అందువల్ల ఆవర్తన పట్టికలో పైనున్న ఆక్టినైడ్లు మరింత సులభంగా జలవిశ్లేషణకు గురవుతాయి.^[76]^[78]

నెప్ట్యూనియం(III) హైడ్రాక్సైడ్ ఆమ్ల ద్రావణాలలో మరియు ఆక్సిజన్ లేని పరిసరాలలో చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది, కానీ గాలి సమక్షంలో ఇది వేగంగా IV స్థితికి ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. ఇది నీటిలో కరగదు.^[67] Np(IV) హైడ్రాక్సైడ్లు ప్రధానంగా విద్యుత్ తటస్థ Np(OH)₄ గా ఉంటాయి మరియు నీటిలో దీని స్వల్ప ద్రావణీయత ద్రావణం యొక్క pH ద్వారా ఏమాత్రం ప్రభావితం కాదు. ఇది మరొక Np(IV) హైడ్రాక్సైడ్, -, గణనీయమైన ఉనికిని కలిగి లేదని సూచిస్తుంది.^[78]^[79]

Np(V) అయాన్ + చాలా స్థిరంగా ఉన్నందున, ఇది అధిక ఆమ్లత్వ స్థాయిలలో మాత్రమే హైడ్రాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. 0.1 M సోడియం పర్క్లోరేట్ ద్రావణంలో ఉంచినప్పుడు, ఇది నెలల తరబడి గణనీయంగా చర్య జరపదు, అయితే 3.0 M అధిక మోలార్ గాఢత వద్ద ఇది దాదాపు వెంటనే ఘన హైడ్రాక్సైడ్ NpO₂OH గా మారుతుంది. Np(VI) హైడ్రాక్సైడ్ మరింత చురుకైనది కానీ ఇది ఇప్పటికీ ఆమ్ల ద్రావణాలలో చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది. ఇది వివిధ కార్బన్ డయాక్సైడ్ పీడనాల వద్ద ఓజోన్ సమక్షంలో NpO₃·H₂O సమ్మేళనాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. Np(VII) బాగా అధ్యయనం చేయబడలేదు మరియు ఎటువంటి తటస్థ హైడ్రాక్సైడ్లు నివేదించబడలేదు. ఇది బహుశా ఎక్కువగా 3- గా ఉంటుంది.^[78]^[80]^[81]^[82]

ఆక్సైడ్లు

నెప్ట్యూనియం రెండు స్థిరమైన ఆక్సైడ్లను కలిగి ఉంది, అవి NpO₂ మరియు Np₂O₅.^[83] Np₃O₈ పాత సాహిత్యంలో నివేదించబడింది, అయితే కొన్ని అధ్యయనాలు Np₃O₈ యొక్క వాదనలు వాస్తవానికి Np₂O₅ యొక్క తప్పు విశ్లేషణ ఫలితమని సూచిస్తున్నాయి.^[84]^[85] మరొక ఆక్సైడ్ Np₄O₉ ఉనికి సూచించబడింది, కానీ అది పూర్తిగా వర్గీకరించబడలేదు.^[83] పక్కనే ఉన్న ఆక్టినైడ్ యురేనియంతో సాధ్యమయ్యే ఆక్సీకరణ స్థాయిల అంత అధిక ఆక్సీకరణ స్థాయిలతో నెప్ట్యూనియం ఆక్సైడ్లు ఉత్పత్తి చేయబడనప్పటికీ, నెప్ట్యూనియం ఆక్సైడ్లు తక్కువ ఆక్సీకరణ స్థాయిలలో మరింత స్థిరంగా ఉంటాయి. గాలిలో నెప్ట్యూనియం యొక్క ఆక్సియాసిడ్ లవణాలను కాల్చడం ద్వారా NpO₂ని సులభంగా ఉత్పత్తి చేయవచ్చనే వాస్తవం ఈ ప్రవర్తనను వివరిస్తుంది.^[16]^[86]^[87]^[88]

ఆకుపచ్చ-గోధుమ రంగు NpO₂ విస్తృత పీడనాలు మరియు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద దశ మార్పులకు (phase transitions) గురికాదు. ఇది సుమారు 33–37 GPa వద్ద ఫేస్-సెంటర్డ్ క్యూబిక్ నుండి ఆర్థోరోంబిక్ వరకు దశ మార్పును చూపుతుంది, అయితే పీడనం విడుదలైనప్పుడు అది దాని అసలు దశకు తిరిగి వస్తుంది. ఇది 2.84 MPa వరకు ఆక్సిజన్ పీడనాల వద్ద మరియు 400 °C వరకు ఉష్ణోగ్రతల వద్ద స్థిరంగా ఉంటుంది. Np₂O₅ నలుపు-గోధుమ రంగులో ఉంటుంది మరియు 418×658×409 పికోమీటర్ల లాటిస్ పరిమాణంతో మోనోక్లినిక్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది సాపేక్షంగా అస్థిరంగా ఉంటుంది మరియు 420–695 °C వద్ద NpO₂ మరియు O₂ గా వియోగం చెందుతుంది. Np₂O₅ ప్రారంభంలో పరస్పర విరుద్ధమైన పద్ధతులతో ఉత్పత్తి చేయబడిందని పేర్కొన్న అనేక అధ్యయనాలకు లోబడి ఉన్నప్పటికీ, ఇది చివరకు నెప్ట్యూనియం పెరాక్సైడ్ను 300–350 °C వద్ద 2–3 గంటల పాటు వేడి చేయడం ద్వారా లేదా 180 °C వద్ద ఒక యాంపూల్లో నీటి పొర కింద వేడి చేయడం ద్వారా విజయవంతంగా తయారు చేయబడింది.^[86]^[88]^[89]^[90]

నెప్ట్యూనియం అనేక రకాల మూలకాలతో పెద్ద సంఖ్యలో ఆక్సైడ్ సమ్మేళనాలను కూడా ఏర్పరుస్తుంది, అయితే క్షార లోహాలు మరియు క్షార మృత్తిక లోహాలతో ఏర్పడిన నెప్ట్యూనేట్ ఆక్సైడ్లు ఇప్పటివరకు అత్యధికంగా అధ్యయనం చేయబడ్డాయి. టెర్నరీ నెప్ట్యూనియం ఆక్సైడ్లు సాధారణంగా NpO₂ని మరొక మూలకం యొక్క ఆక్సైడ్‌తో చర్య జరపడం ద్వారా లేదా క్షార ద్రావణం నుండి అవక్షేపించడం ద్వారా ఏర్పడతాయి. Li₅NpO₆ని Li₂O మరియు NpO₂ని 400 °C వద్ద 16 గంటల పాటు చర్య జరపడం ద్వారా లేదా Li₂O₂ని NpO₃·H₂Oతో 400 °C వద్ద 16 గంటల పాటు క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌లో ఆక్సిజన్ ప్రవాహంలో చర్య జరపడం ద్వారా తయారు చేయబడింది. క్షార నెప్ట్యూనేట్ సమ్మేళనాలు K₃NpO₅, Cs₃NpO₅, మరియు Rb₃NpO₅ అన్నీ ఇలాంటి చర్య ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి:

NpO₂ + 3 MO₂ → M₃NpO₅ (M = K, Cs, Rb)

ఆక్సైడ్ సమ్మేళనాలు KNpO₄, CsNpO₄, మరియు RbNpO₄, Np(VII) (3-)ను క్షార లోహ నైట్రేట్ మరియు ఓజోన్ సమ్మేళనంతో చర్య జరపడం ద్వారా ఏర్పడతాయి. NpO₃ మరియు నీటిని ఘన క్షార మరియు క్షార పెరాక్సైడ్లతో 400–600 °C ఉష్ణోగ్రతల వద్ద 15–30 గంటల పాటు చర్య జరపడం ద్వారా అదనపు సమ్మేళనాలు ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి. వీటిలో కొన్ని Ba₃(NpO₅)₂, Ba₂NaNpO₆, మరియు Ba₂LiNpO₆ ఉన్నాయి. అలాగే, ఘన-స్థితి NpO₂ని ఆక్సిజన్ ప్రవాహంలో వివిధ క్షార లేదా క్షార మృత్తిక ఆక్సైడ్లతో చర్య జరపడం ద్వారా గణనీయమైన సంఖ్యలో హెక్సావాలెంట్ నెప్ట్యూనియం ఆక్సైడ్లు ఏర్పడతాయి. ఫలితంగా వచ్చే అనేక సమ్మేళనాలు నెప్ట్యూనియం స్థానంలో యురేనియంను ప్రతిక్షేపించే సమానమైన సమ్మేళనాన్ని కూడా కలిగి ఉంటాయి. వర్గీకరించబడిన కొన్ని సమ్మేళనాలలో Na₂Np₂O₇, Na₄NpO₅, Na₆NpO₆, మరియు Na₂NpO₄ ఉన్నాయి. వీటిని NpO₂ మరియు Na₂O యొక్క వివిధ కలయికలను వివిధ ఉష్ణోగ్రత పరిమితులకు వేడి చేయడం ద్వారా పొందవచ్చు మరియు మరింత వేడి చేయడం వల్ల ఈ సమ్మేళనాలు వేర్వేరు నెప్ట్యూనియం అల్లోట్రోప్‌లను ప్రదర్శిస్తాయి. లిథియం నెప్ట్యూనేట్ ఆక్సైడ్లు Li₆NpO₆ మరియు Li₄NpO₅లను NpO₂ మరియు Li₂O యొక్క ఇలాంటి చర్యలతో పొందవచ్చు.^[91]^[92]^[93]^[94]^[95]^[96]^[97]^[98]

Cs₄Np₅O₁₇ మరియు Cs₂Np₃O₁₀ వంటి పెద్ద సంఖ్యలో అదనపు క్షార మరియు క్షార నెప్ట్యూనియం ఆక్సైడ్ సమ్మేళనాలు వివిధ ఉత్పత్తి పద్ధతులతో వర్గీకరించబడ్డాయి. నెప్ట్యూనియం గ్రూపు 3 నుండి 7 వరకు అనేక అదనపు మూలకాలతో టెర్నరీ ఆక్సైడ్లను ఏర్పరుస్తుందని కూడా గమనించబడింది, అయితే ఈ సమ్మేళనాలు చాలా తక్కువగా అధ్యయనం చేయబడ్డాయి.^[91]^[99]^[100]

హాలైడ్లు

మరింత సమాచారం: నెప్ట్యూనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్ నెప్ట్యూనియం హాలైడ్ సమ్మేళనాలు దాని ఆక్సైడ్ల వలె అంత బాగా అధ్యయనం చేయబడనప్పటికీ, చాలా పెద్ద సంఖ్యలో విజయవంతంగా వర్గీకరించబడ్డాయి. వీటిలో, నెప్ట్యూనియం ఫ్లోరైడ్లు అత్యంత విస్తృతంగా పరిశోధించబడ్డాయి, ప్రధానంగా అణు వ్యర్థ పదార్థాల నుండి మూలకాన్ని వేరు చేయడంలో వాటి సంభావ్య ఉపయోగం కారణంగా. నాలుగు బైనరీ నెప్ట్యూనియం ఫ్లోరైడ్ సమ్మేళనాలు, NpF₃, NpF₄, NpF₅, మరియు NpF₆ నివేదించబడ్డాయి. మొదటి రెండు చాలా స్థిరంగా ఉంటాయి మరియు 1947లో మొదటిసారిగా ఈ క్రింది చర్యల ద్వారా తయారు చేయబడ్డాయి:

2 NpO₂ + H₂ + 6 HF → 2 NpF₃ + 4 H₂O (400°C)

2 NpF₃ + O₂ + 2 HF → 2 NpF₄ + H₂O (400°C)

తరువాత, NpO₂ని హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్ లేదా స్వచ్ఛమైన ఫ్లోరిన్ వాయువు మిశ్రమాలలో వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వేడి చేయడం ద్వారా NpF₄ నేరుగా పొందబడింది. NpF₅ ఏర్పడటం చాలా కష్టం మరియు తెలిసిన చాలా తయారీ పద్ధతులు NpF₄ లేదా NpF₆ సమ్మేళనాలను వివిధ ఇతర ఫ్లోరైడ్ సమ్మేళనాలతో చర్య జరపడం కలిగి ఉంటాయి. NpF₅ సుమారు 320 °C వద్ద వేడి చేసినప్పుడు NpF₄ మరియు NpF₆ గా వియోగం చెందుతుంది.^[101]^[102]^[103]^[104]

NpF₆ లేదా నెప్ట్యూనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్ అత్యంత అస్థిరమైనది (volatile), దాని పక్కనే ఉన్న ఆక్టినైడ్ సమ్మేళనాలు యురేనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్ (UF₆) మరియు ప్లూటోనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్ (PuF₆) వలె. ఈ అస్థిరత ఖర్చు చేసిన అణు విద్యుత్ కేంద్రం ఇంధన కడ్డీల నుండి నెప్ట్యూనియంను సంగ్రహించడానికి ఒక సాధారణ పద్ధతిని రూపొందించే ప్రయత్నంలో ఈ సమ్మేళనంపై పెద్ద మొత్తంలో ఆసక్తిని కలిగించింది. NpF₆ మొదటిసారిగా 1943లో NpF₃ మరియు వాయు ఫ్లోరిన్‌ను చాలా అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య జరపడం ద్వారా తయారు చేయబడింది మరియు మొదటి భారీ పరిమాణాలు 1958లో NpF₄ని వేడి చేసి, ప్రత్యేకంగా తయారు చేసిన పరికరంలో స్వచ్ఛమైన ఫ్లోరిన్‌ను దానిపై చుక్కలు వేయడం ద్వారా పొందబడ్డాయి. నెప్ట్యూనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్‌ను విజయవంతంగా ఉత్పత్తి చేసిన అదనపు పద్ధతులలో BrF₃ మరియు BrF₅లను NpF₄తో చర్య జరపడం మరియు అనేక వేర్వేరు నెప్ట్యూనియం ఆక్సైడ్ మరియు ఫ్లోరైడ్ సమ్మేళనాలను అన్‌హైడ్రస్ హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్‌లతో చర్య జరపడం ఉన్నాయి.^[102]^[105]^[106]^[107]

నాలుగు నెప్ట్యూనియం ఆక్సీఫ్లోరైడ్ సమ్మేళనాలు, NpO₂F, NpOF₃, NpO₂F₂, మరియు NpOF₄ నివేదించబడ్డాయి, అయితే వాటిలో ఏవీ విస్తృతంగా అధ్యయనం చేయబడలేదు. NpO₂F₂ ఒక గులాబీ రంగు ఘనపదార్థం మరియు NpO₃·H₂O మరియు Np₂F₅లను స్వచ్ఛమైన ఫ్లోరిన్‌తో సుమారు 330 °C వద్ద చర్య జరపడం ద్వారా తయారు చేయవచ్చు. NpOF₃ మరియు NpOF₄లను నెప్ట్యూనియం ఆక్సైడ్లను అన్‌హైడ్రస్ హైడ్రోజన్ ఫ్లోరైడ్‌తో వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చర్య జరపడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. నెప్ట్యూనియం వివిధ మూలకాలతో అనేక రకాల ఫ్లోరైడ్ సమ్మేళనాలను కూడా ఏర్పరుస్తుంది. వీటిలో వర్గీకరించబడిన కొన్ని CsNpF₆, Rb₂NpF₇, Na₃NpF₈, మరియు K₃NpO₂F₅ ఉన్నాయి.^[102]^[104]^[108]^[109]^[110]^[111]^[112]

రెండు నెప్ట్యూనియం క్లోరైడ్లు, NpCl₃ మరియు NpCl₄, వర్గీకరించబడ్డాయి. NpCl₅ని పొందేందుకు అనేక ప్రయత్నాలు చేసినప్పటికీ, అవి విజయవంతం కాలేదు. NpCl₃ నెప్ట్యూనియం డయాక్సైడ్‌ను హైడ్రోజన్ మరియు కార్బన్ టెట్రాక్లోరైడ్ (CCl₄)తో క్షయకరణం చేయడం ద్వారా మరియు NpCl₄ నెప్ట్యూనియం ఆక్సైడ్‌ను CCl₄తో సుమారు 500 °C వద్ద చర్య జరపడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. NpOCl₂, Cs₂NpCl₆, Cs₃NpO₂Cl₄, మరియు Cs₂NaNpCl₆తో సహా ఇతర నెప్ట్యూనియం క్లోరైడ్ సమ్మేళనాలు కూడా నివేదించబడ్డాయి. నెప్ట్యూనియం బ్రోమైడ్లు NpBr₃ మరియు NpBr₄ కూడా ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి; రెండోది అల్యూమినియం బ్రోమైడ్ను NpO₂తో 350 °C వద్ద చర్య జరపడం ద్వారా మరియు మొదటిది దాదాపు ఒకే విధమైన ప్రక్రియలో కానీ జింక్ సమక్షంలో ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి. నెప్ట్యూనియం అయోడైడ్ NpI₃ కూడా NpBr₃ వలె అదే పద్ధతిలో తయారు చేయబడింది.^[113]^[114]^[115]

కాల్కోజెనైడ్లు, నిక్టైడ్లు, మరియు కార్బైడ్లు

నెప్ట్యూనియం కాల్కోజెన్ మరియు నిక్టోజెన్ సమ్మేళనాలు ప్రధానంగా వాటి ఎలక్ట్రానిక్ మరియు అయస్కాంత లక్షణాలు మరియు సహజ పరిసరాలలో వాటి పరస్పర చర్యలపై పరిశోధనలో భాగంగా బాగా అధ్యయనం చేయబడ్డాయి. నిక్టైడ్ మరియు కార్బైడ్ సమ్మేళనాలు అనేక అధునాతన అణు రియాక్టర్ డిజైన్ల ఇంధనంలో వాటి ఉనికి కారణంగా ఆసక్తిని ఆకర్షించాయి, అయితే రెండో సమూహం మొదటి దాని వలె అంతగా పరిశోధించబడలేదు.^[116]

కాల్కోజెనైడ్లు

ప్రధాన వ్యాసం: నెప్ట్యూనియం సల్ఫైడ్లు NpS, NpS₃, Np₂S₅, Np₃S₅, Np₂S₃, మరియు Np₃S₄ వంటి స్వచ్ఛమైన సల్ఫైడ్ సమ్మేళనాలతో సహా అనేక రకాల నెప్ట్యూనియం సల్ఫైడ్ సమ్మేళనాలు వర్గీకరించబడ్డాయి. వీటిలో, Np₂S₃, NpO₂ని హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ మరియు కార్బన్ డైసల్ఫైడ్తో సుమారు 1000 °C వద్ద చర్య జరపడం ద్వారా తయారు చేయబడింది, ఇది అత్యంత బాగా అధ్యయనం చేయబడింది మరియు మూడు అల్లోట్రోపిక్ రూపాలు తెలిసినవి. α రూపం సుమారు 1230 °C వరకు, β రూపం 1530 °C వరకు, మరియు γ రూపం, ఇది Np₃S₄గా కూడా ఉండగలదు, అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద ఉంటుంది. NpSని Np₂S₃ మరియు నెప్ట్యూనియం లోహాన్ని 1600 °C వద్ద చర్య జరపడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు మరియు Np₃S₅ని Np₂S₃ని 500 °C వద్ద వియోగం చేయడం ద్వారా లేదా సల్ఫర్ మరియు నెప్ట్యూనియం హైడ్రైడ్‌ను 650 °C వద్ద చర్య జరపడం ద్వారా తయారు చేయవచ్చు. Np₂S₅ని Np₃S₅ మరియు స్వచ్ఛమైన సల్ఫర్ మిశ్రమాన్ని 500 °C వద్ద వేడి చేయడం ద్వారా తయారు చేస్తారు. Np₂S₃ యొక్క β మరియు γ రూపాలు తప్ప అన్ని నెప్ట్యూనియం సల్ఫైడ్లు సమానమైన యురేనియం సల్ఫైడ్‌తో ఐసోస్ట్రక్చరల్ (isostructural) గా ఉంటాయి మరియు NpS, α−Np₂S₃, మరియు β−Np₂S₃తో సహా అనేక సమ్మేళనాలు సమానమైన ప్లూటోనియం సల్ఫైడ్‌తో కూడా ఐసోస్ట్రక్చరల్‌గా ఉంటాయి. ఆక్సీసల్ఫైడ్లు NpOS, Np₄O₄S₃, మరియు Np₂O₂S కూడా ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి, అయితే రెండో రెండు బాగా అధ్యయనం చేయబడలేదు. NpOS మొదటిసారిగా 1985లో NpO₂, Np₃S₅, మరియు స్వచ్ఛమైన సల్ఫర్‌ను క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్‌లో వాక్యూమ్ సీల్ చేసి, ఒక వారం పాటు 900 °C వద్ద వేడి చేయడం ద్వారా తయారు చేయబడింది.^[116]^[117]^[118]^[119]^[120]^[121]^[122]

నివేదించబడిన నెప్ట్యూనియం సెలెనైడ్ సమ్మేళనాలలో NpSe, NpSe₃, Np₂Se₃, Np₂Se₅, Np₃Se₄, మరియు Np₃Se₅ ఉన్నాయి. ఇవన్నీ నెప్ట్యూనియం హైడ్రైడ్ మరియు సెలీనియం లోహాన్ని వాక్యూమ్‌లో ఎక్కువ కాలం పాటు వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద వేడి చేయడం ద్వారా మాత్రమే పొందబడ్డాయి మరియు Np₂Se₃ సాపేక్షంగా అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద γ అల్లోట్రోప్‌లో మాత్రమే ఉంటుందని తెలుసు. రెండు నెప్ట్యూనియం ఆక్సీసెలెనైడ్ సమ్మేళనాలు తెలిసినవి, NpOSe మరియు Np₂O₂Se, నెప్ట్యూనియం హైడ్రైడ్‌ను నెప్ట్యూనియం డయాక్సైడ్‌తో భర్తీ చేయడం ద్వారా ఇలాంటి పద్ధతులతో ఏర్పడతాయి. తెలిసిన నెప్ట్యూనియం టెల్లూరైడ్ సమ్మేళనాలు NpTe, NpTe₃, Np₃Te₄, Np₂Te₃, మరియు Np₂O₂Te సెలెనైడ్ల మాదిరిగానే పద్ధతుల ద్వారా ఏర్పడతాయి మరియు Np₂O₂Te సమానమైన యురేనియం మరియు ప్లూటోనియం సమ్మేళనాలకు ఐసోస్ట్రక్చరల్‌గా ఉంటుంది. ఎటువంటి నెప్ట్యూనియం−పోలోనియం సమ్మేళనాలు నివేదించబడలేదు.^[116]^[122]^[123]^[124]^[125]

నిక్టైడైడ్లు మరియు కార్బైడ్లు

నెప్ట్యూనియం నైట్రైడ్ (NpN) ను మొదట 1953లో క్వార్ట్జ్ క్యాపిల్లరీ ట్యూబ్‌లో సుమారు 750 °C వద్ద నెప్ట్యూనియం హైడ్రైడ్ మరియు అమ్మోనియా వాయువును చర్య జరిపించడం ద్వారా తయారు చేశారు. తర్వాత, దీనిని వివిధ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నైట్రోజన్ మరియు హైడ్రోజన్ మిశ్రమాలను నెప్ట్యూనియం లోహంతో చర్య జరిపించడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేశారు. దీనిని 1550 °C వద్ద నెప్ట్యూనియం డయాక్సైడ్‌ను ద్విపరమాణు నైట్రోజన్ వాయువుతో క్షయకరణం చేయడం ద్వారా కూడా ఉత్పత్తి చేశారు. NpN అనేది యురేనియం నైట్రైడ్ (UN) మరియు ప్లూటోనియం నైట్రైడ్ (PuN) లతో ఐసోమార్ఫస్ (సారూప్య స్ఫటిక నిర్మాణం) కలిగి ఉంటుంది మరియు సుమారు 1 MPa నైట్రోజన్ పీడనం వద్ద 2830 °C ద్రవీభవన స్థానాన్ని కలిగి ఉంటుంది. రెండు నెప్ట్యూనియం ఫాస్ఫైడ్ సమ్మేళనాలు నివేదించబడ్డాయి, అవి NpP మరియు Np₃P₄. మొదటిది ఫేస్ సెంటర్డ్ క్యూబిక్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు నెప్ట్యూనియం లోహాన్ని పొడిగా మార్చి, ఆపై 350 °C వద్ద ఫాస్ఫీన్ వాయువుతో చర్య జరిపించడం ద్వారా తయారు చేయబడుతుంది. Np₃P₄ ను నెప్ట్యూనియం లోహాన్ని ఎరుపు ఫాస్ఫరస్ తో 740 °C వద్ద శూన్యంలో చర్య జరిపి, అదనపు ఫాస్ఫరస్‌ను ఉత్పాదన (sublimate) చెందేలా చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. ఈ సమ్మేళనం నీటితో చర్య జరపదు, కానీ నైట్రిక్ ఆమ్లంతో చర్య జరిపి Np(IV) ద్రావణాన్ని ఇస్తుంది.^[126]^[127]^[128]

మూడు నెప్ట్యూనియం ఆర్సెనైడ్ సమ్మేళనాలు తయారు చేయబడ్డాయి: NpAs, NpAs₂, మరియు Np₃As₄. మొదటి రెండింటిని మొదట ఆర్సెనిక్ మరియు నెప్ట్యూనియం హైడ్రైడ్‌లను శూన్య-సీల్డ్ ట్యూబ్‌లో సుమారు ఒక వారం పాటు వేడి చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేశారు. తర్వాత, NpAs ను నెప్ట్యూనియం లోహాన్ని మరియు ఆర్సెనిక్‌ను ఒక శూన్య ట్యూబ్‌లో ఉంచి, క్వార్ట్జ్ పొరతో వేరు చేసి, నెప్ట్యూనియం ద్రవీభవన స్థానం 639 °C కంటే కొంచెం తక్కువకు వేడి చేయడం ద్వారా కూడా తయారు చేశారు; ఇది ఆర్సెనిక్ యొక్క ఉత్పాదన స్థానం 615 °C కంటే కొంచెం ఎక్కువ. Np₃As₄ ను అయోడిన్‌ను రవాణా కారకంగా ఉపయోగించి ఇదే విధమైన పద్ధతిలో తయారు చేస్తారు. NpAs₂ స్ఫటికాలు గోధుమ రంగు బంగారు వర్ణంలో మరియు Np₃As₄ నల్లగా ఉంటాయి. నెప్ట్యూనియం యాంటిమోనైడ్ సమ్మేళనం NpSb ను 1971లో రెండు మూలకాలను సమాన పరిమాణంలో శూన్య ట్యూబ్‌లో ఉంచి, యాంటిమోనీ ద్రవీభవన స్థానానికి వేడి చేసి, ఆపై పదహారు రోజుల పాటు 1000 °C వరకు వేడి చేయడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేశారు. ఈ పద్ధతిలో అదనపు యాంటిమోనైడ్ సమ్మేళనం Np₃Sb₄ యొక్క స్వల్ప పరిమాణాలు కూడా ఉత్పత్తి అయ్యాయి. ఒక నెప్ట్యూనియం-బిస్మత్ సమ్మేళనం, NpBi కూడా నివేదించబడింది.^[126]^[127]^[129]^[130]^[131]^[132]

నెప్ట్యూనియం కార్బైడ్లు NpC, Np₂C₃, మరియు NpC₂ (తాత్కాలికం) నివేదించబడ్డాయి, కానీ అధునాతన అణు రియాక్టర్ ఇంధనంగా ఆక్టినైడ్ కార్బైడ్‌ల అధిక ప్రాముఖ్యత మరియు ఉపయోగం ఉన్నప్పటికీ, వీటిని వివరంగా వర్గీకరించలేదు. NpC అనేది ఒక నాన్-స్టోయికియోమెట్రిక్ సమ్మేళనం, మరియు దీనిని NpC_x (0.82 ≤ x ≤ 0.96) అని పిలవడం మరింత సముచితం. దీనిని నెప్ట్యూనియం హైడ్రైడ్‌ను గ్రాఫైట్ తో 1400 °C వద్ద చర్య జరిపించడం ద్వారా లేదా టంగ్‌స్టన్ ఎలక్ట్రోడ్‌ను ఉపయోగించి ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ ఫర్నేస్ లో మూలకాలను వేడి చేయడం ద్వారా పొందవచ్చు. ఇది అదనపు కార్బన్‌తో చర్య జరిపి స్వచ్ఛమైన Np₂C₃ ను ఏర్పరుస్తుంది. NpC₂ ను NpO₂ ను గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్‌లో 2660–2800 °C వద్ద వేడి చేయడం ద్వారా ఏర్పరుస్తారు.^[126]^[127]^[133]^[134]

ఇతర అకర్బన సమ్మేళనాలు

హైడ్రైడ్లు

నెప్ట్యూనియం తన పొరుగున ఉన్న ప్లూటోనియం వలె హైడ్రోజన్ తో చర్య జరిపి, NpH_2+x (ఫేస్-సెంటర్డ్ క్యూబిక్) మరియు NpH₃ (షడ్భుజి) హైడ్రైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది. ఇవి సంబంధిత ప్లూటోనియం హైడ్రైడ్‌లతో ఐసోస్ట్రక్చరల్ (సారూప్య నిర్మాణం) కలిగి ఉంటాయి, అయితే PuH_2+x వలె కాకుండా, NpH_2+x యొక్క లాటిస్ పారామీటర్లు హైడ్రోజన్ కంటెంట్ (x) పెరిగేకొద్దీ పెరుగుతాయి. హైడ్రైడ్లను నిర్వహించేటప్పుడు చాలా జాగ్రత్తగా ఉండాలి, ఎందుకంటే ఇవి 300 °C వద్ద శూన్యంలో వియోగం చెంది సూక్ష్మంగా విభజించబడిన నెప్ట్యూనియం లోహాన్ని ఏర్పరుస్తాయి, ఇది పైరోఫోరిక్ (గాలిలో దానంతట అదే మండే స్వభావం) కలిగి ఉంటుంది.^[135]

ఫాస్ఫేట్లు, సల్ఫేట్లు, మరియు కార్బోనేట్లు

రసాయనికంగా స్థిరంగా ఉండటం వల్ల, అణు వ్యర్థాలను నిలిపి ఉంచడానికి నెప్ట్యూనియం ఫాస్ఫేట్లపై పరిశోధనలు జరిగాయి. నెప్ట్యూనియం పైరోఫాస్ఫేట్ (α-NpP₂O₇), ఒక ఆకుపచ్చ ఘనపదార్థం, నెప్ట్యూనియం డయాక్సైడ్ మరియు బోరాన్ ఫాస్ఫేట్ మధ్య 1100 °C వద్ద చర్య ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడింది, అయితే నెప్ట్యూనియం(IV) ఫాస్ఫేట్ ఇప్పటికీ అంతుచిక్కకుండా ఉంది. NpM₂(PO₄)₃ శ్రేణి సమ్మేళనాలు, ఇక్కడ M అనేది ఒక క్షార లోహం (Li, Na, K, Rb, లేదా Cs), అన్నీ తెలిసినవే. కొన్ని నెప్ట్యూనియం సల్ఫేట్లు వర్గీకరించబడ్డాయి, ఇవి జల మరియు ఘన రూపాల్లో మరియు నెప్ట్యూనియం యొక్క వివిధ ఆక్సీకరణ స్థితులలో (IV నుండి VI వరకు గమనించబడ్డాయి) ఉన్నాయి. అదనంగా, భౌగోళిక నిల్వలు మరియు పర్యావరణంలో నెప్ట్యూనియం ప్రవర్తనను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి నెప్ట్యూనియం కార్బోనేట్లపై పరిశోధనలు జరిగాయి, అక్కడ ఇది కార్బోనేట్ మరియు బైకార్బోనేట్ జల ద్రావణాలతో సంబంధంలోకి వచ్చి కరిగే సంక్లిష్టాలను ఏర్పరుస్తుంది.^[136]^[137]

ఆర్గానోమెటాలిక్

కొన్ని ఆర్గానోనెప్ట్యూనియం సమ్మేళనాలు తెలిసినవి మరియు రసాయనికంగా వర్గీకరించబడ్డాయి, అయితే నెప్ట్యూనియం యొక్క కొరత మరియు రేడియోధార్మికత కారణంగా యురేనియం వలె ఇవి అంత ఎక్కువగా లేవు. అత్యంత ప్రసిద్ధ ఆర్గానోనెప్ట్యూనియం సమ్మేళనాలు సైక్లోపెంటాడైనైల్ మరియు సైక్లోఆక్టాటెట్రైనైల్ సమ్మేళనాలు మరియు వాటి ఉత్పన్నాలు.^[138] త్రిసంయోజక సైక్లోపెంటాడైనైల్ సమ్మేళనం Np(C₅H₅)₃·THF ను 1972లో Np(C₅H₅)₃Cl ను సోడియంతో చర్య జరిపించడం ద్వారా పొందారు, అయితే సరళమైన Np(C₅H₅) ను పొందలేకపోయారు.^[138] చతుర్సంయోజక నెప్ట్యూనియం సైక్లోపెంటాడైనైల్, ఒక ఎరుపు-గోధుమ రంగు సంక్లిష్టం, 1968లో నెప్ట్యూనియం(IV) క్లోరైడ్‌ను పొటాషియం సైక్లోపెంటాడైనైడ్‌తో చర్య జరిపించడం ద్వారా సంశ్లేషణ చేయబడింది:^[138]

NpCl₄ + 4 KC₅H₅ → Np(C₅H₅)₄ + 4 KCl

ఇది బెంజీన్ మరియు THF లో కరుగుతుంది, మరియు Pu(C₅H₅)₃ మరియు Am(C₅H₅)₃ కంటే ఆక్సిజన్ మరియు నీటికి తక్కువ సున్నితంగా ఉంటుంది.^[138] ఇతర Np(IV) సైక్లోపెంటాడైనైల్ సమ్మేళనాలు అనేక లిగాండ్లకు తెలిసినవి: ఇవి (C₅H₅)₃NpL అనే సాధారణ ఫార్ములాను కలిగి ఉంటాయి, ఇక్కడ L ఒక లిగాండ్‌ను సూచిస్తుంది.^[138] నెప్ట్యూనోసీన్, Np(C₈H₈)₂, 1970లో నెప్ట్యూనియం(IV) క్లోరైడ్‌ను K₂(C₈H₈) తో చర్య జరిపించడం ద్వారా సంశ్లేషణ చేయబడింది. ఇది యురేనోసీన్ మరియు ప్లూటోనోసీన్ లకు ఐసోమార్ఫస్ (సారూప్య స్ఫటిక నిర్మాణం) కలిగి ఉంటుంది, మరియు అవి రసాయనికంగా ఒకేలా ప్రవర్తిస్తాయి: ఈ మూడు సమ్మేళనాలు నీటికి లేదా పలుచని క్షారాలకు సున్నితంగా ఉండవు, కానీ గాలికి సున్నితంగా ఉంటాయి, ఆక్సైడ్లను ఏర్పరచడానికి త్వరగా చర్య జరుపుతాయి, మరియు బెంజీన్ మరియు టోలుయిన్ లో స్వల్పంగా మాత్రమే కరుగుతాయి.^[138] ఇతర తెలిసిన నెప్ట్యూనియం సైక్లోఆక్టాటెట్రైనైల్ ఉత్పన్నాలలో Np(RC₈H₇)₂ (R = ఇథనాల్, బ్యూటనాల్) మరియు KNp(C₈H₈)·2THF ఉన్నాయి, ఇది సంబంధిత ప్లూటోనియం సమ్మేళనానికి ఐసోస్ట్రక్చరల్‌గా ఉంటుంది.^[138] అదనంగా, నెప్ట్యూనియం హైడ్రోకార్బైల్లు తయారు చేయబడ్డాయి, మరియు నెప్ట్యూనియం యొక్క సాల్వేటెడ్ ట్రైఅయోడైడ్ సంక్లిష్టాలు అనేక ఆర్గానోనెప్ట్యూనియం మరియు అకర్బన నెప్ట్యూనియం సమ్మేళనాలకు పూర్వగామిగా ఉంటాయి.^[138]

కోఆర్డినేషన్ సంక్లిష్టాలు

నెప్ట్యూనియం యొక్క కోఆర్డినేషన్ కెమిస్ట్రీపై చాలా ఆసక్తి ఉంది, ఎందుకంటే దాని ఐదు ఆక్సీకరణ స్థితులు తమ సొంత విలక్షణమైన రసాయన ప్రవర్తనను ప్రదర్శిస్తాయి, మరియు ఆక్టినైడ్ల కోఆర్డినేషన్ కెమిస్ట్రీ ఆక్టినైడ్ సంకోచం (ఆక్టినైడ్ శ్రేణి అంతటా అయానిక్ వ్యాసార్థాలు ఆశించిన దానికంటే ఎక్కువగా తగ్గడం, ఇది లాంతనైడ్ సంకోచం వంటిది) ద్వారా బలంగా ప్రభావితమవుతుంది.^[139]

ఘన స్థితి

కొన్ని నెప్ట్యూనియం(III) కోఆర్డినేషన్ సమ్మేళనాలు మాత్రమే తెలిసినవి, ఎందుకంటే Np(III) జల ద్రావణంలో ఉన్నప్పుడు వాతావరణ ఆక్సిజన్ ద్వారా సులభంగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. అయితే, సోడియం ఫార్మాల్డిహైడ్ సల్ఫోక్సిలేట్ Np(IV) ను Np(III) గా క్షయకరణం చేయగలదు, తక్కువ ఆక్సీకరణ స్థితిని స్థిరీకరిస్తుంది మరియు 3·11H₂O, 3·H₂O, మరియు 3 వంటి వివిధ స్వల్పంగా కరిగే Np(III) కోఆర్డినేషన్ సంక్లిష్టాలను ఏర్పరుస్తుంది.^[139]

అనేక నెప్ట్యూనియం(IV) కోఆర్డినేషన్ సమ్మేళనాలు నివేదించబడ్డాయి, మొదటిది 8, ఇది సారూప్య యురేనియం(IV) కోఆర్డినేషన్ సమ్మేళనంతో ఐసోస్ట్రక్చరల్‌గా ఉంటుంది.^[139] ఇతర Np(IV) కోఆర్డినేషన్ సమ్మేళనాలు తెలిసినవి, కొన్ని కోబాల్ట్ (10·8H₂O, 400 K వద్ద ఏర్పడుతుంది) మరియు రాగి (10·6H₂O, 600 K వద్ద ఏర్పడుతుంది) వంటి ఇతర లోహాలను కలిగి ఉంటాయి.^[139] సంక్లిష్ట నైట్రేట్ సమ్మేళనాలు కూడా తెలిసినవి: 1986 మరియు 1987లో వాటిని ఉత్పత్తి చేసిన పరిశోధకులు గాఢ నైట్రిక్ ఆమ్లం మరియు అదనపు 2,2′-పిరిమిడిన్ లో పరిసర ఉష్ణోగ్రత వద్ద Np(IV) ద్రావణాన్ని నెమ్మదిగా ఆవిరి చేయడం ద్వారా ఏక స్ఫటికాలను పొందారు.^[139]

నెప్ట్యూనియం(V) యొక్క కోఆర్డినేషన్ కెమిస్ట్రీ ఘన స్థితిలో కాటయాన్-కాటయాన్ పరస్పర చర్యల ఉనికి కారణంగా విస్తృతంగా పరిశోధించబడింది, ఇవి ఆక్టినైల్ అయాన్ల కోసం ఇప్పటికే తెలిసినవి.^[139] కొన్ని తెలిసిన అటువంటి సమ్మేళనాలలో నెప్ట్యూనిల్ డైమర్ 12·8H₂O మరియు నెప్ట్యూనియం గ్లైకోలేట్ ఉన్నాయి, ఇవి రెండూ ఆకుపచ్చ స్ఫటికాలను ఏర్పరుస్తాయి.^[139]

నెప్ట్యూనియం(VI) సమ్మేళనాలు సరళమైన ఆక్సలేట్ 4 (ఇది అస్థిరమైనది, సాధారణంగా Np(IV) గా మారుతుంది) నుండి ఆకుపచ్చ 3 వంటి సంక్లిష్ట సమ్మేళనాల వరకు ఉంటాయి.^[139] 3 రూపంలోని సమ్మేళనాలపై విస్తృతమైన అధ్యయనం జరిగింది, ఇక్కడ M ఒక ఏకసంయోజక కాటయాన్‌ను సూచిస్తుంది మరియు An యురేనియం, నెప్ట్యూనియం, లేదా ప్లూటోనియం.^[139]

1967లో నెప్ట్యూనియం(VII) కనుగొనబడినప్పటి నుండి, +7 ఆక్సీకరణ స్థితిలో నెప్ట్యూనియం ఉన్న కొన్ని కోఆర్డినేషన్ సమ్మేళనాలు తయారు చేయబడ్డాయి మరియు అధ్యయనం చేయబడ్డాయి. మొదట నివేదించబడిన అటువంటి సమ్మేళనం 1968లో 5·nH₂O గా వర్గీకరించబడింది, కానీ 1973లో జల ద్రావణంలో Np(VII) 3- గా ఉంటుందనే వాస్తవం ఆధారంగా దీని ఫార్ములా ]·2H₂O అని సూచించబడింది.^[139] ఈ సమ్మేళనం గరిష్ట అంచు పొడవు 0.15–0.4 mm కలిగిన ముదురు ఆకుపచ్చ ప్రిస్మాటిక్ స్ఫటికాలను ఏర్పరుస్తుంది.^[139]

జల ద్రావణంలో

ద్రావణంలో తెలిసిన చాలా నెప్ట్యూనియం కోఆర్డినేషన్ సంక్లిష్టంలు +4, +5, మరియు +6 ఆక్సీకరణ స్థితులలో మూలకాన్ని కలిగి ఉంటాయి: నెప్ట్యూనియం(III) మరియు (VII) కోఆర్డినేషన్ సంక్లిష్టాలపై కొన్ని అధ్యయనాలు మాత్రమే జరిగాయి.^[140] మొదటి దాని కోసం, NpX²⁺ మరియు + (X = Cl, Br) 1966లో వరుసగా గాఢ LiCl మరియు LiBr ద్రావణాలలో పొందబడ్డాయి: రెండో దాని కోసం, 1970 ప్రయోగాలు 3+ అయాన్ ఆమ్ల ద్రావణాలలో + మరియు - వంటి సల్ఫేట్ సంక్లిష్టాలను ఏర్పరుస్తుందని కనుగొన్నాయి; ఇవి నెప్ట్యూనిల్ అయాన్ (2+) కంటే అధిక స్థిరత్వ స్థిరాంకాలు కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడ్డాయి.^[140] ఇతర నెప్ట్యూనియం ఆక్సీకరణ స్థితుల కోసం అనేక సంక్లిష్టాలు తెలిసినవి: ఇందులో పాల్గొన్న అకర్బన లిగాండ్లు హాలైడ్లు, అయోడేట్, అజైడ్, నైట్రైడ్, నైట్రేట్, థియోసైనేట్, సల్ఫేట్, కార్బోనేట్, క్రోమేట్, మరియు ఫాస్ఫేట్. నెప్ట్యూనియం కోఆర్డినేషన్ సంక్లిష్టాలలో ఉపయోగించగల అనేక సేంద్రీయ లిగాండ్లు తెలిసినవి: వీటిలో ఎసిటేట్, ప్రొపియోనేట్, గ్లైకోలేట్, లాక్టేట్, ఆక్సలేట్, మలోనేట్, థాలేట్, మెల్లిటేట్, మరియు సిట్రేట్ ఉన్నాయి.^[140]

దాని పొరుగున ఉన్న యురేనియం మరియు ప్లూటోనియం వలె, సంక్లిష్ట ఏర్పాటు సామర్థ్యం పరంగా నెప్ట్యూనియం అయాన్ల క్రమం Np⁴⁺ > 2+ ≥ Np³⁺ > +. (మధ్యలో ఉన్న రెండు నెప్ట్యూనియం అయాన్ల సాపేక్ష క్రమం ఉపయోగించే లిగాండ్లు మరియు ద్రావణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.)^[140] ఏకసంయోజక అకర్బన లిగాండ్లతో Np(IV), Np(V), మరియు Np(VI) సంక్లిష్టాల కోసం స్థిరత్వ క్రమం F⁻ > - > SCN⁻ > - > Cl⁻ > -; ద్విసంయోజక అకర్బన లిగాండ్ల కోసం క్రమం 2- > 2- > 2-. ఇవి సంబంధిత ఆమ్లాల బలాన్ని అనుసరిస్తాయి. ద్విసంయోజక లిగాండ్లు ఏకసంయోజక వాటి కంటే బలమైన సంక్లిష్టాలను ఏర్పరుస్తాయి.^[140] + కూడా పెర్క్లోరిక్ ఆమ్లం ద్రావణంలో [3+] (M = Al, Ga, Sc, In, Fe, Cr, Rh) సంక్లిష్ట అయాన్లను ఏర్పరుస్తుంది: రెండు కాటయాన్ల మధ్య పరస్పర చర్య బలం Fe > In > Sc > Ga > Al క్రమాన్ని అనుసరిస్తుంది.^[140] నెప్ట్యూనిల్ మరియు యురేనిల్ అయాన్లు కూడా కలిసి ఒక సంక్లిష్టాన్ని ఏర్పరుస్తాయి.^[140]

అప్లికేషన్లు

ప్లూటోనియం-238 ఉత్పత్తిలో పూర్వగామి

ప్రధాన వ్యాసం: ప్లూటోనియం-238 ²³⁷Np యొక్క ఒక ముఖ్యమైన ఉపయోగం ప్లూటోనియం-238 ఉత్పత్తిలో పూర్వగామిగా ఉండటం, ఇక్కడ ఇది న్యూట్రాన్లతో వికిరణం చెంది ²³⁸Pu ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది అంతరిక్ష నౌకలు మరియు సైనిక అనువర్తనాల కోసం రేడియో ఐసోటోప్ థర్మల్ జనరేటర్ల కోసం ఒక ఆల్ఫా ఉద్గారిణి. ²³⁷Np ఒక న్యూట్రాన్‌ను గ్రహించి ²³⁸Np ను ఏర్పరుస్తుంది మరియు రెండు రోజులకు పైగా అర్ధ-జీవిత కాలంతో బీటా క్షయం చెంది ²³⁸Pu గా మారుతుంది.^[141]

_{}^{}_{93}^{237} N p +_{}^{}_{0}^{1} n ⟶_{}^{}_{93}^{238} N p \to_{2.117 d}^{β^{-}}_{}^{}_{94}^{238} P u

²³⁸Pu ఖర్చు చేసిన అణు ఇంధనంలో కూడా గణనీయమైన పరిమాణంలో ఉంటుంది, కానీ ఇతర ప్లూటోనియం ఐసోటోపుల నుండి వేరు చేయవలసి ఉంటుంది.^[142] నెప్ట్యూనియం-237 ను ఎలక్ట్రాన్ కిరణాలతో వికిరణం చేయడం, బ్రెమ్స్‌స్ట్రాహ్లుంగ్ ను ప్రేరేపించడం ద్వారా, ప్లూటోనియం-236 ఐసోటోప్ యొక్క స్వచ్ఛమైన నమూనాలను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది పర్యావరణంలో ప్లూటోనియం సాంద్రతను నిర్ణయించడానికి ట్రేసర్‌గా ఉపయోగపడుతుంది.^[142]

అణు ఆయుధాలు

నెప్ట్యూనియం విచ్ఛిత్తి చెందగలదు, మరియు సిద్ధాంతపరంగా ఫాస్ట్-న్యూట్రాన్ రియాక్టర్ లేదా అణు ఆయుధంలో ఇంధనంగా ఉపయోగించవచ్చు, దీని క్రిటికల్ మాస్ సుమారు 60 కిలోగ్రాములు.^[73] 1992లో, యు.ఎస్. డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ నెప్ట్యూనియం-237 ను "అణు పేలుడు పరికరం కోసం ఉపయోగించవచ్చు" అనే ప్రకటనను బహిర్గతం చేసింది.^[143] నెప్ట్యూనియం ఉపయోగించి వాస్తవ ఆయుధాన్ని ఎప్పుడూ నిర్మించినట్లు నమ్మకం లేదు. 2009 నాటికి, వాణిజ్య విద్యుత్ రియాక్టర్ల ద్వారా నెప్ట్యూనియం-237 యొక్క ప్రపంచ ఉత్పత్తి సంవత్సరానికి 1000 క్రిటికల్ మాస్‌ల కంటే ఎక్కువగా ఉంది, కానీ వికిరణం చెందిన ఇంధన మూలకాల నుండి ఐసోటోప్‌ను సంగ్రహించడం ఒక ప్రధాన పారిశ్రామిక ప్రయత్నం అవుతుంది.^[144]

సెప్టెంబర్ 2002లో, లాస్ అలమోస్ నేషనల్ లాబొరేటరీ పరిశోధకులు నెప్ట్యూనియం యొక్క గణనీయమైన భాగాన్ని, సమృద్ధ యురేనియం (యురేనియం-235) షెల్స్‌తో కలిపి మొదటిసారిగా అణు క్రిటికల్ మాస్ ను ఉత్పత్తి చేశారు, నెప్ట్యూనియం-237 యొక్క బేర్ స్పియర్ యొక్క క్రిటికల్ మాస్ "యాభైల నుండి అరవైల కిలోగ్రాముల మధ్య ఉంటుంది" అని కనుగొన్నారు,^[145] ఇది "బాంబు తయారీకి [యురేనియం-235] వలె మంచి పదార్థం" అని చూపుతుంది.^[24] యునైటెడ్ స్టేట్స్ ఫెడరల్ ప్రభుత్వం మార్చి 2004లో అమెరికా యొక్క వేరు చేయబడిన నెప్ట్యూనియం సరఫరాను నెవాడాలోని అణు-వ్యర్థాల పారవేసే ప్రదేశానికి తరలించాలని ప్రణాళికలు వేసింది.^[144]

భౌతిక శాస్త్రం

²³⁷Np ను అధిక-శక్తి (MeV) న్యూట్రాన్లను గుర్తించే పరికరాలలో ఉపయోగిస్తారు.^[146]

అణు వ్యర్థాలలో పాత్ర

నెప్ట్యూనియం వాణిజ్య గృహాల అయోనైజేషన్-ఛాంబర్ స్మోక్ డిటెక్టర్లలో, అయోనైజింగ్ రేడియేషన్ మూలంగా ప్రారంభంలో ఉన్న (సాధారణంగా) 0.2 మైక్రోగ్రామ్ అమెరీషియం-241 క్షయం నుండి పేరుకుపోతుంది. 432 సంవత్సరాల అర్ధ-జీవిత కాలంతో, అయోనైజేషన్ స్మోక్ డిటెక్టర్లోని అమెరీషియం-241, 20 సంవత్సరాల తర్వాత సుమారు 3% నెప్ట్యూనియంను, మరియు 100 సంవత్సరాల తర్వాత సుమారు 15% నెప్ట్యూనియంను కలిగి ఉంటుంది.

ఆక్సీకరణ పరిస్థితులలో, నెవాడాలోని యుక్కా మౌంటైన్ ప్రాజెక్ట్ యొక్క డీప్ జియోలాజికల్ రిపోజిటరీ వాతావరణంలో నెప్ట్యూనియం-237 అత్యంత మొబైల్ ఆక్టినైడ్.^[147] ఇది మరియు అమెరీషియం-241 వంటి దాని పూర్వగాములు అణు పరివర్తన ద్వారా నాశనం చేయడానికి ఆసక్తికరమైన అభ్యర్థులుగా మారాయి.^[148] దాని సుదీర్ఘ అర్ధ-జీవిత కాలం కారణంగా, 10,000 సంవత్సరాలలో యుక్కా మౌంటైన్ వద్ద మొత్తం రేడియోటాక్సిసిటీకి నెప్ట్యూనియం ప్రధాన కారణమవుతుంది. ఆ సుదీర్ఘ కాలంలో రీప్రాసెస్ చేయని ఖర్చు చేసిన ఇంధనం కంటైన్‌మెంట్‌కు ఏమి జరుగుతుందో అస్పష్టంగా ఉన్నందున, అణు వ్యర్థాలు వేల సంవత్సరాల తర్వాత కదిలితే పర్యావరణ కాలుష్యాన్ని తగ్గించడానికి నెప్ట్యూనియంను సంగ్రహించడం మరియు పరివర్తనం చేయడం సహాయపడవచ్చు.^[144]^[149]

జీవసంబంధ పాత్ర మరియు జాగ్రత్తలు

నెప్ట్యూనియంకు జీవసంబంధ పాత్ర లేదు, ఎందుకంటే ఇది తక్కువ అర్ధ-జీవిత కాలాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు సహజంగా స్వల్ప పరిమాణంలో మాత్రమే లభిస్తుంది. జంతు పరీక్షలు ఇది జీర్ణ వాహిక ద్వారా తక్కువగా (~1%) గ్రహించబడుతుందని చూపుతున్నాయి.^[150] ఇంజెక్ట్ చేసినప్పుడు, ఇది ఎముకలలో కేంద్రీకృతమై ఉంటుంది, అక్కడ నుండి ఇది నెమ్మదిగా విడుదలవుతుంది.^[28]

సూక్ష్మంగా విభజించబడిన నెప్ట్యూనియం లోహం అగ్ని ప్రమాదాన్ని కలిగిస్తుంది ఎందుకంటే నెప్ట్యూనియం పైరోఫోరిక్ (గాలిలో దానంతట అదే మండే స్వభావం); చిన్న ధాన్యాలు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద గాలిలో స్వయంచాలకంగా మండుతాయి.^[86]

మూలాలు

↑ ^1.0 ^1.1 ^1.2 Mcmillan, Edwin. (1940). "Radioactive Element 93". Physical Review. 57 (12) 1185–1186. doi:10.1103/PhysRev.57.1185.2.
↑ ^2.0 ^2.1 ^2.2 C. R. Hammond. (2004). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
↑ ^3.0 ^3.1 ^3.2 ^3.3 ^3.4 Yoshida et al., p. 718.
↑ (1987). "Bulk modulus and P–V relationship up to 52 GPa of neptunium metal at room temperature". Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 63–64 661–3. doi:10.1016/0304-8853(87)90697-4.
↑ ^5.0 ^5.1 (2007). "Non-organic chemistry in three volumes". 3. Academy. ISBN 978-5-7695-2533-9.
↑ ^6.0 ^6.1 Theodore Gray. The Elements. Page 215.
↑ (1959). "Some physical properties of neptunium metal II: A study of the allotropic transformations in neptunium". Journal of Physics and Chemistry of Solids. 11 (3–4) 177–181. doi:10.1016/0022-3697(59)90211-2.
↑ Lemire, R. J. et al., Chemical Thermodynamics of Neptunium and Plutonium, Elsevier, Amsterdam, 2001.
↑ Crystal Lattice Structures: The αNp (Ac) Structure. United States Naval Research Laboratory Center for Computational Materials Science.
↑ ^10.0 ^10.1 ^10.2 ^10.3 Yoshida et al., p. 719.
↑ Hindman J. C. 1968, "Neptunium", in C. A. Hampel (ed.), The encyclopedia of the chemical elements, Reinhold, New York, pp. 434.
↑ (1970). "Hyperfine interactions and anisotropic lattice vibrations of ²³⁷Np in α-Np metal". Physical Review B. 1 (1) 44–46. doi:10.1103/PhysRevB.1.44.
↑ ^13.0 ^13.1 ^13.2 Evaluation of nuclear criticality safety data and limits for actinides in transport. 15. Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire.
↑ (1966). "Phase diagram and compressibility of neptunium". Journal of Physics. 27 (8) 1201–4. doi:10.1016/0022-3697(66)90002-3.
↑ ^15.0 ^15.1 ^15.2 Yoshida et al., pp. 719–20.
↑ ^16.00 ^16.01 ^16.02 ^16.03 ^16.04 ^16.05 ^16.06 ^16.07 ^16.08 ^16.09 ^16.10 ^16.11 ^16.12 Periodic Table Of Elements: LANL - Neptunium. Los Alamos National Laboratory.
↑ T. D. Matsuda. (2009). "Transport properties of neptunium superconductor NpPd₅Al₂". Journal of Physics: Conference Series. 150 (4). doi:10.1088/1742-6596/150/4/042119.
↑ ^18.0 ^18.1 (1971). "Analytical chemistry of neptunium". Nauka.
↑ Golub, A. M.. (1971). "Общая и неорганическая химия (General and Inorganic Chemistry)". 2 222–7.
↑ (1974). Ground Levels and Ionization Potentials for Lanthanide and Actinide Atoms and Ions. J. Phys. Chem. Ref. Data. 3 (3) 771–9. doi:10.1063/1.3253147.
↑ David R. Lide (ed), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 84th Edition. CRC Press. Boca Raton, Florida, 2003; Section 10, Atomic, Molecular, and Optical Physics; Ionization Potentials of Atoms and Atomic Ions.
↑ C. M. Lederer. (1968). "Table of Isotopes". John Wiley & Sons.
↑ (2000). "Transuranium Elements, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry". Wiley. ISBN 978-3-527-30673-2. doi:10.1002/14356007.a27_167.
↑ ^24.0 ^24.1 ^24.2 Weiss, Peter. (2 July 2009). "Neptunium nukes?: Little-studied metal goes critical". Science News. 162 (17) 259. doi:10.2307/4014034.
↑ ^25.0 ^25.1 ^25.2 ^25.3 ^25.4 ^25.5 ^25.6 Yoshida et al., p. 700–2.
↑ Jukka Lehto. (2011). "Chemistry and Analysis of Radionuclides". 231. John Wiley & Sons. ISBN 978-3-527-63302-9.
↑ ^27.0 ^27.1 ^27.2 ^27.3 ^27.4 ^27.5 Yoshida et al., pp. 703–4.
↑ ^28.0 ^28.1 ^28.2 ^28.3 Emsley, pp. 345–347.
↑ ^29.0 ^29.1 ^29.2 ^29.3 Thompson, Roy C.. (1982). "Neptunium: The Neglected Actinide: A Review of the Biological and Environmental Literature". Radiation Research. 90 (1) 1–32. doi:10.2307/3575792.
↑ (2015). "Abundance of live ²⁴⁴Pu in deep-sea reservoirs on Earth points to rarity of actinide nucleosynthesis". Nature Communications. 6. doi:10.1038/ncomms6956.
↑ Foster, R. F.. (1963). "Environmental behavior of chromium and neptunium in Radioecology". 569–576. Reinhold.
↑ ^32.0 ^32.1 Atwood, section 4.
↑ Atwood, section 1.
↑ (2001). Human Health Fact Sheet - Neptunium. Health Physics Society.
↑ (1913). Die radioaktiven Umwandlungen und das periodische System der Elemente (Radioactive Transformations and the Periodic Table of the Elements). Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 46 422–439. doi:10.1002/cber.19130460162.
↑ Rhodes, pp. 201–202.
↑ Rhodes, pp. 209–210.
↑ Fermi, E.. (1934). "Possible Production of Elements of Atomic Number Higher than 92". Nature. 133 (3372) 898–899. doi:10.1038/133898a0.
↑ Enrico Fermi, Artificial radioactivity produced by neutron bombardment, Nobel Lecture, December 12, 1938.
↑ Hoffman, pp. 120–123.
↑ Ida Noddack. (1934). Über das Element 93. Zeitschrift für Angewandte Chemie. 47 (37) 653–655. doi:10.1002/ange.19340473707.
↑ Rhodes, pp. 210–220.
↑ Rhodes, pp. 221–222.
↑ Rhodes, p. 349.
↑ Koblic, Odolen. (1934). "A New Radioactive Element beyond Uranium". Nature. 134 (3376) 55. doi:10.1038/134055b0.
↑ Hoffman, p. 118.
↑ Speter, M.. (1934). "Bohemium - An Obituary". Science. 80 (2086) 588–9. doi:10.1126/science.80.2086.588-a.
↑ Fontani, Marco. (2005). The Twilight of the Naturally-Occurring Elements: Moldavium (Ml), Sequanium (Sq) and Dor (Do). 1–8.
↑ Hulubei, H.. (1939). Nouvelles recherches sur l'élément 93 naturel. Comptes Rendus. 209 476–479.
↑ (1952). Occurrence of the (4n + 1) Series in Nature. Journal of the American Chemical Society. 74 (23) 6081–6084. doi:10.1021/ja01143a074.
↑ Rhodes, pp. 264–267.
↑ Rhodes, p. 346.
↑ The Nobel Prize in Physics 1938. Nobel Foundation.
↑ (1939). Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction. Nature. 143 (3615) 239–240. doi:10.1038/143239a0.
↑ Otto Hahn. (1958). Discovery of fission. Scientific American. 198 (2) 76. doi:10.1038/scientificamerican0258-76.
↑ ^56.0 ^56.1 ^56.2 (25 July 2011). "The discoveries of uranium 237 and symmetric fission — From the archival papers of Nishina and Kimura". Proceedings of the Japan Academy, Series B: Physical and Biological Sciences. 87 (7) 371–6. doi:10.2183/pjab.87.371.
↑ (1939). "An Unsuccessful Search for Transuranium Elements". Physical Review. 55 (11) 1104–5. doi:10.1103/PhysRev.55.1104.
↑ Rhodes, pp. 346–350.
↑ Yoshida et al., pp. 699–700.
↑ Seaborg, G. T.. (1994). "Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths". 18 – Lanthanides/Actinides: Chemistry 4–6, 10–14. Elsevier.
↑ Rhodes, pp. 348–350.
↑ Yoshida et al., p. 700.
↑ నెప్ట్యూనియం అనే పేరును 1877లో ఆర్. హెర్మన్ ఒక రసాయన మూలకం కోసం ఉపయోగించారు, అది టాంటలైట్ ఖనిజం నుండి వేరు చేయవచ్చని ఆయన అభిప్రాయపడ్డారు; వాస్తవానికి, ఇది తప్పుడు గుర్తింపు. చూడండి (1877). Chemical Notes: The New Metals Ilmenium and Neptunium. Nature. 15 520–521. doi:10.1038/015520a0.
↑ (2006). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. 3 814. Springer. ISBN 978-1-4020-3555-5. doi:10.1007/1-4020-3598-5_7.
↑ Glenn T. Seaborg. (September 1981). The plutonium story. Lawrence Berkeley Laboratory, University of California.
↑ ^66.0 ^66.1 (1996). "More on How Nazi Germany Failed to Develop the Atomic Bomb". Physics Today. 49 (1) 11–15, 83. doi:10.1063/1.2807455.
↑ ^67.0 ^67.1 ^67.2 ^67.3 (1974). Radiochemistry of neptunium.
↑ (1989). The migration chemistry of neptunium. Risø National Laboratory. ISBN 978-87-550-1535-7.
↑ ^69.0 ^69.1 Yoshida et al., p. 710.
↑ Capture-to-fission Ratio. nuclear-power.com.
↑ (1962). "The ratio of neutron capture to fission for uranium-235". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 24 (12) 1493–1500. doi:10.1016/0022-1902(62)80002-5.
↑ Separated Neptunium 237 and Americium.
↑ ^73.0 ^73.1 Chemistry news, research and opinions.
↑ ^74.0 ^74.1 ^74.2 Yodshida et al., pp. 704–5.
↑ Yoshida et al., pp. 705–17.
↑ ^76.0 ^76.1 ^76.2 ^76.3 ^76.4 ^76.5 ^76.6 ^76.7 ^76.8 Yoshida et al., pp. 752–4.
↑ ^77.0 ^77.1 Yoshida et al., p. 759.
↑ ^78.00 ^78.01 ^78.02 ^78.03 ^78.04 ^78.05 ^78.06 ^78.07 ^78.08 ^78.09 ^78.10 Yoshida et al., p. 766–70.
↑ Trygve E Eriksen. (1993). Solubility of the redox-sensitive radionuclides ⁹⁹Tc and ²³⁷Np under reducing conditions in neutral to alkaline solutions.. SKB Technical Report. 93-18 1–32.
↑ Neck, V.. (1992). "Solubility and hydrolysis behaviour of neptunium(V)". Radiochim. Acta. 56 (1) 25–30. doi:10.1524/ract.1992.56.1.25.
↑ Kato, Y.. (1996). "Solid-Liquid Phase-Equilibria Of Np(VI) And Of U(VI) Under Controlled CO₂ Partial Pressures". Radiochim. Acta. 74 21–25. doi:10.1524/ract.1996.74.special-issue.21.
↑ Nikonov, M. V.. (1994). "Synthesis and characterization of Np(VI, VII) mixed-valence compound". Radiochemistry. 36 237–8.
↑ ^83.0 ^83.1 (2018). "Experimental thermochemistry of neptunium oxides: Np2O5 and NpO2". Journal of Nuclear Materials. 501 398–403. doi:10.1016/j.jnucmat.2017.10.034.
↑ Fahey, J. A.. (1976). "Decomposition, stoichiometry and structure of neptunium oxides". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 38 (3) 495–500. doi:10.1016/0022-1902(76)80291-6.
↑ (2025). "Thermal decomposition of neptunyl ammonium nitrate: mechanistic insights and structural characterization of the Np 2 O 5 intermediate phase". Inorganic Chemistry Frontiers. 12 (19) 5915–5925. doi:10.1039/D5QI01015B.
↑ ^86.0 ^86.1 ^86.2 Yoshida et al, 724–726.
↑ Sharma, B. K.. Nuclear and Radiation Chemistry - Transuranium elements. 128–9. Krishna Prakashan Media. ISBN 978-81-85842-63-9.
↑ ^88.0 ^88.1 Richter K.. (1987). "Phase relationships in the neptunium-oxygen system". Journal of Nuclear Materials. 148 (3) 266–71. doi:10.1016/0022-3115(87)90019-5.
↑ Benedict, U.. (1986). "Neptunium compounds under high pressure". Journal of the Less Common Metals. 121 461–68. doi:10.1016/0022-5088(86)90563-1.
↑ (1986). "The Chemistry of the Actinide Elements". 1 456. Chapman & Hall.
↑ ^91.0 ^91.1 Yoshida et al, pp. 728–730.
↑ Keller, C.. (1965). "Die reaktion der oxide der transurane mit alkalioxiden—I: Ternäre oxide der sechswertigen transurane mit lithium und natrium". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 27 (6) 1205–23. doi:10.1016/0022-1902(65)80083-5.
↑ Carnall, W. T.. (1965). "Reactions in Molten Salt Solutions. I. Uranate and Neptunate Formation in Molten Lithium Nitrate-Sodium Nitrate". Inorganic Chemistry. 4 (12) 1808–13. doi:10.1021/ic50034a034.
↑ Morss, L. R.. (1994). Structural studies of Li₅ReO₆, Li₄NpO₅ and Li₅NpO₆ by neutron and X-ray powder diffraction. Journal of Alloys and Compounds. 203 289–95. doi:10.1016/0925-8388(94)90748-x.
↑ Keller, C.. (1969). "Li₅NpO₆, die erste kristalline verbindung mit siebenwertigem neptunium; zur frage der existenz von siebenwertigem plutonium und americium". Inorganic and Nuclear Chemistry Letters. 5 51–7. doi:10.1016/0020-1650(69)80236-9.
↑ Awasthi, S. K.. (1971). "Preparation and Characterisation of some Np(VII) Compounds". Inorganic and Nuclear Chemistry Letters. 7 (2) 145–51. doi:10.1016/0020-1650(71)80143-5.
↑ Pagès, M.. (1971). Radiochemical and Radioanalytical Letters. 7 155–62.
↑ Mefod'eva, M. P.. (1969). "Oxalate Compounds of Hexavalent Neptunium". Radiokhimiya. 11 193–200.
↑ Hoekstra, H. R.. (1977). "Some ternary oxides of neptunium and plutonium with the alkali metals". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 39 (12) 2219–21. doi:10.1016/0022-1902(77)80399-0.
↑ (1985). "Handbook on the Physics and Chemistry of the Actinides". 3 184–241. North-Holland.
↑ S. Fried, N. R. Davidson: The Basic Dry Chemistry of Neptunium, (1947) Report MDDC-1332, United States Atomic Energy Commission - Argonne National Laboratory, Declassified: July 18, 1947.
↑ ^102.0 ^102.1 ^102.2 Yoshida et al, pp. 730–736.
↑ Kleinschmidt, P. D.. (1992). "Sublimation studies of NpF₄". Journal of Chemical Physics. 97 (3) 1950–3. doi:10.1063/1.463131.
↑ ^104.0 ^104.1 Drobyshevskii, Y. V.. (1978). "Synthesis and some properties of neptunium oxide tetrafluoride and neptunium pentafluoride". Radiokhimiya. 20 238–243.
↑ Seaborg, G. T. and Brown, H. S. (1961) US Patent No. 2,982,604.
↑ Florin, A. E. (1943) Report MUC-GTS-2165, Declassified: January 23, 1946.
↑ Malm, J. G.. (1958). "The Preparation and Properties of NpF₆; a Comparison with PuF₆". Journal of Physical Chemistry. 62 (12) 1506–8. doi:10.1021/j150570a009.
↑ (1954). "The Actinide Elements". 471. McGraw-Hill.
↑ Eller, P. G.. (1998). Reaction of Dioxygen Difluoride with Neptunium Oxides and Fluorides. Journal of Alloys and Compounds. 269 (1–2) 63–6. doi:10.1016/s0925-8388(98)00005-x.
↑ Kleinschmidt, P. D.. (1992). "Sublimation studies of NpO₂F₂". Journal of Chemical Physics. 97 (4) 2417–21. doi:10.1063/1.463080.
↑ Peacock, R. D.. (1976). Some reactions of neptunium hexafluoride. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 38 (4) 771–3. doi:10.1016/0022-1902(76)80353-3.
↑ (1972). "Gmelin Handbuck der Anorganischen Chemie, Suppl. Work". 4. Verlag Chemie.
↑ Yoshida et al, pp. 736–738.
↑ Fried, S. and Davidson, N. R. (1951) US Patent No. 2,578,416.
↑ Lemire, pp. 143–155.
↑ ^116.0 ^116.1 ^116.2 Yoshida et al, pp. 739–742.
↑ Marcon, J. P. (1967) C. R. Acad. Sci. Paris 265 Series C 235.
↑ Fried, S.. (1948). "The preparation of solid neptunium compounds". Journal of the American Chemical Society. 70 (11) 3539–47. doi:10.1021/ja01191a003.
↑ Zachariasen, W. H.. (1949). "Crystal chemical studies of the tf-series of elements. X. Sulfides and ox\-sulfides". Acta Crystallographica. 2 (5) 291–6. doi:10.1107/s0365110x49000758.
↑ Charvillat, J. P.. (1976). "Tranplutonium Elements". 79. North-Holland.
↑ Peacock, R. D.. (1997). "High pressure X-ray diffraction experiments on NpS and PuS up to 60 GPa". High Pressure Research. 15 (6) 387–92. doi:10.1080/08957959708240482.
↑ ^122.0 ^122.1 Thevenin, T.. (1985). "Crystal chemistry and ²³⁷Np mossbauer investigations on neptunium oxide chalcogenides NpOS and NpOSe". Materials Research Bulletin. 20 (6) 723–30. doi:10.1016/0025-5408(85)90151-5.
↑ Damien, D.. (1976). "Supplement to Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry - Moscow Symposium - On the Chemistry of Transuranium Elements". 109–16. Pergamon Press.
↑ Thevenin, T.. (1982). "Crystallographic and magnetic studies of a new neptunium selenide: Np₂Se₅". Journal of the Less Common Metals. 84 133–7. doi:10.1016/0022-5088(82)90138-2.
↑ Damien, D.. (1975). "Preparation et parametres de maille des monoseleniures et monotellurures de neptunium et d'americium". Radiochemical and Radioanalytical Letters. 23 145–54.
↑ ^126.0 ^126.1 ^126.2 Yoshida et al, pp. 742–744.
↑ ^127.0 ^127.1 ^127.2 Sheft, I.. (1953). "Neptunium Compounds". Journal of the American Chemical Society. 75 (5) 1236–7. doi:10.1021/ja01101a067.
↑ Olson, W. M.. (1966). "The melting point and decomposition pressure of neptunium mononitride". Journal of Physical Chemistry. 70 (9) 2932–2934. doi:10.1021/j100881a035.
↑ Blaise, A.. (1981). "Electrical resistivity of neptunium mono and diarsenide". Solid State Communications. 37 (8) 659–62. doi:10.1016/0038-1098(81)90543-3.
↑ Dabos, S.. (1986). "High-pressure X-ray diffraction on neptunium compounds: Recent results for NpAs". Physica B. 144 (1) 79–83. doi:10.1016/0378-4363(86)90296-2.
↑ Aldred, A. T.. (1974). "Magnetic properties of the neptunium monopnictides". Physical Review B. 9 (9) 3766–78. doi:10.1103/PhysRevB.9.3766.
↑ Burlet, P.. (1992). "Neutron diffraction study of the magnetic ordering in NpBi". Physica B. 180 131–2. doi:10.1016/0921-4526(92)90683-J.
↑ De Novion, C. H.. (1968). "Proprietes electroniques du monocarbure et du mononitrure de neptunium". Journal of Physics and Chemistry of Solids. 29 (10) 1901–5. doi:10.1016/0022-3697(68)90174-1.
↑ Holley, C. E. Jr.. (1984). "The Chemical Thermodynamics of Actinide Elements and Compounds, part 6. The Actinide Carbides". 49–51. International Atomic Energy Agency.
↑ Yoshida et al., pp. 722–4.
↑ Lemire et al., pp. 177–180.
↑ Yoshida et al., pp. 744–5.
↑ ^138.0 ^138.1 ^138.2 ^138.3 ^138.4 ^138.5 ^138.6 ^138.7 Yoshida et al., pp. 750–2.
↑ ^139.00 ^139.01 ^139.02 ^139.03 ^139.04 ^139.05 ^139.06 ^139.07 ^139.08 ^139.09 ^139.10 Yoshida et al., pp. 745–750.
↑ ^140.0 ^140.1 ^140.2 ^140.3 ^140.4 ^140.5 ^140.6 Yoshida et al., pp. 771–82.
↑ Lange, R. (2008). Review of recent advances of radioisotope power systems. Energy Conversion and Management. 49 (3) 393–401. doi:10.1016/j.enconman.2007.10.028.
↑ ^142.0 ^142.1 Yoshida et al., pp. 702–3.
↑ "Restricted Data Declassification Decisions from 1946 until Present", accessed Sept 23, 2006.
↑ ^144.0 ^144.1 ^144.2 Yarris, Lynn. (2005-11-29). Getting the Neptunium out of Nuclear Waste. Berkeley laboratory, U.S. Department of Energy.
↑ Criticality of a ²³⁷Np Sphere. Japanese Atomic Energy Agency.
↑ (1997). "Experimental techniques in nuclear physics". 236. Walter de Gruyter. ISBN 978-3-11-014467-3.
↑ Yucca Mountain.
↑ Rodriguez, C. (2003). "Deep-Burn: making nuclear waste transmutation practical". Nuclear Engineering and Design. 222 (2–3) 299–317. doi:10.1016/S0029-5493(03)00034-7.
↑ J. I. Friese. (2003-01-06). Existing Evidence for the Fate of Neptunium in the Yucca Mountain Repository. Pacific northwest national laboratory, U.S. Department of Energy.
↑ (January 1985). Metabolism and gastrointestinal absorption of neptunium and protactinium in adult baboons.

గ్రంథ పట్టిక

Atwood, David A.. (2013). Radionuclides in the Environment. John Wiley and Sons. ISBN 978-1-118-63269-7.
Emsley, John. (2011). "Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements". Oxford University Press, USA. ISBN 978-0-199-60563-7.
Hoffman, Klaus. (2001). Otto Hahn: Achievement and Responsibility. Springer. ISBN 978-0-387-95057-0.
Lemire, Robert J.. (2001). Chemical Thermodynamics of Neptunium and Plutonium. Elsevier. ISBN 978-0-444-50379-4.
Rhodes, Richard. (2012). "The Making of the Atomic Bomb". Simon & Schuster. ISBN 978-1-451-67761-4.
(2006). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. 3 699–812. Springer. ISBN 978-1-4020-3555-5. doi:10.1007/1-4020-3598-5_6.

సాహిత్యం

Guide to the Elements – Revised Edition, Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) 0-19-508083-1
Lester R. Morss, Norman M. Edelstein, Jean Fuger (Hrsg.): The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Springer-Verlag, Dordrecht 2006, 1-4020-3555-1.
Ida Noddack. (1934). Über das Element 93. Zeitschrift für Angewandte Chemie. 47 (37) 653–655. doi:10.1002/ange.19340473707.
Eric Scerri, A Very Short Introduction to the Periodic Table, Oxford University Press, Oxford, 2011, 978-0-19-958249-5.

బాహ్య లింకులు

Neptunium

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Neptunium” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Neptunium ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

[EL93-1] 1.0 ^1.1 ^1.2 Mcmillan, Edwin. (1940). "Radioactive Element 93". Physical Review. 57 (12) 1185–1186. doi:10.1103/PhysRev.57.1185.2.

[CRC-2] 2.0 ^2.1 ^2.2 C. R. Hammond. (2004). The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics. CRC press. ISBN 978-0-8493-0485-9.

[Yoshida718-3] 3.0 ^3.1 ^3.2 ^3.3 ^3.4 Yoshida et al., p. 718.

[4] (1987). "Bulk modulus and P–V relationship up to 52 GPa of neptunium metal at room temperature". Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 63–64 661–3. doi:10.1016/0304-8853(87)90697-4.

[Yu._D._Tretyakov-5] 5.0 ^5.1 (2007). "Non-organic chemistry in three volumes". 3. Academy. ISBN 978-5-7695-2533-9.

[Gray-6] 6.0 ^6.1 Theodore Gray. The Elements. Page 215.

[alo-7] (1959). "Some physical properties of neptunium metal II: A study of the allotropic transformations in neptunium". Journal of Physics and Chemistry of Solids. 11 (3–4) 177–181. doi:10.1016/0022-3697(59)90211-2.

[Lemire-8] Lemire, R. J. et al., Chemical Thermodynamics of Neptunium and Plutonium, Elsevier, Amsterdam, 2001.

[9] Crystal Lattice Structures: The αNp (Ac) Structure. United States Naval Research Laboratory Center for Computational Materials Science.

[Yoshida719-10] 10.0 ^10.1 ^10.2 ^10.3 Yoshida et al., p. 719.

[11] Hindman J. C. 1968, "Neptunium", in C. A. Hampel (ed.), The encyclopedia of the chemical elements, Reinhold, New York, pp. 434.

[12] (1970). "Hyperfine interactions and anisotropic lattice vibrations of ²³⁷Np in α-Np metal". Physical Review B. 1 (1) 44–46. doi:10.1103/PhysRevB.1.44.

[critical-13] 13.0 ^13.1 ^13.2 Evaluation of nuclear criticality safety data and limits for actinides in transport. 15. Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire.

[14] (1966). "Phase diagram and compressibility of neptunium". Journal of Physics. 27 (8) 1201–4. doi:10.1016/0022-3697(66)90002-3.

[Yoshida720-15] 15.0 ^15.1 ^15.2 Yoshida et al., pp. 719–20.

[lanl-16] 16.00 ^16.01 ^16.02 ^16.03 ^16.04 ^16.05 ^16.06 ^16.07 ^16.08 ^16.09 ^16.10 ^16.11 ^16.12 Periodic Table Of Elements: LANL - Neptunium. Los Alamos National Laboratory.

[17] T. D. Matsuda. (2009). "Transport properties of neptunium superconductor NpPd₅Al₂". Journal of Physics: Conference Series. 150 (4). doi:10.1088/1742-6596/150/4/042119.

[Himiya_neptuniya-18] 18.0 ^18.1 (1971). "Analytical chemistry of neptunium". Nauka.

[19] Golub, A. M.. (1971). "Общая и неорганическая химия (General and Inorganic Chemistry)". 2 222–7.

[NIST-20] (1974). Ground Levels and Ionization Potentials for Lanthanide and Actinide Atoms and Ions. J. Phys. Chem. Ref. Data. 3 (3) 771–9. doi:10.1063/1.3253147.

[21] David R. Lide (ed), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 84th Edition. CRC Press. Boca Raton, Florida, 2003; Section 10, Atomic, Molecular, and Optical Physics; Ionization Potentials of Atoms and Atomic Ions.

[22] C. M. Lederer. (1968). "Table of Isotopes". John Wiley & Sons.

[23] (2000). "Transuranium Elements, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry". Wiley. ISBN 978-3-527-30673-2. doi:10.1002/14356007.a27_167.

[Weiss-24] 24.0 ^24.1 ^24.2 Weiss, Peter. (2 July 2009). "Neptunium nukes?: Little-studied metal goes critical". Science News. 162 (17) 259. doi:10.2307/4014034.

[Yoshida702-25] 25.0 ^25.1 ^25.2 ^25.3 ^25.4 ^25.5 ^25.6 Yoshida et al., p. 700–2.

[Jukka-26] Jukka Lehto. (2011). "Chemistry and Analysis of Radionuclides". 231. John Wiley & Sons. ISBN 978-3-527-63302-9.

[Yoshida704-27] 27.0 ^27.1 ^27.2 ^27.3 ^27.4 ^27.5 Yoshida et al., pp. 703–4.

[emsley345347-28] 28.0 ^28.1 ^28.2 ^28.3 Emsley, pp. 345–347.

[thompson1to4-29] 29.0 ^29.1 ^29.2 ^29.3 Thompson, Roy C.. (1982). "Neptunium: The Neglected Actinide: A Review of the Biological and Environmental Literature". Radiation Research. 90 (1) 1–32. doi:10.2307/3575792.

[WallnerFaestermann2015-30] (2015). "Abundance of live ²⁴⁴Pu in deep-sea reservoirs on Earth points to rarity of actinide nucleosynthesis". Nature Communications. 6. doi:10.1038/ncomms6956.

[31] Foster, R. F.. (1963). "Environmental behavior of chromium and neptunium in Radioecology". 569–576. Reinhold.

[atwood4-32] 32.0 ^32.1 Atwood, section 4.

[atwood1-33] Atwood, section 1.

[34] (2001). Human Health Fact Sheet - Neptunium. Health Physics Society.

[35] (1913). Die radioaktiven Umwandlungen und das periodische System der Elemente (Radioactive Transformations and the Periodic Table of the Elements). Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 46 422–439. doi:10.1002/cber.19130460162.

[36] Rhodes, pp. 201–202.

[37] Rhodes, pp. 209–210.

[Fermi-38] Fermi, E.. (1934). "Possible Production of Elements of Atomic Number Higher than 92". Nature. 133 (3372) 898–899. doi:10.1038/133898a0.

[39] Enrico Fermi, Artificial radioactivity produced by neutron bombardment, Nobel Lecture, December 12, 1938.

[40] Hoffman, pp. 120–123.

[41] Ida Noddack. (1934). Über das Element 93. Zeitschrift für Angewandte Chemie. 47 (37) 653–655. doi:10.1002/ange.19340473707.

[42] Rhodes, pp. 210–220.

[43] Rhodes, pp. 221–222.

[44] Rhodes, p. 349.

[Koblic-45] Koblic, Odolen. (1934). "A New Radioactive Element beyond Uranium". Nature. 134 (3376) 55. doi:10.1038/134055b0.

[46] Hoffman, p. 118.

[47] Speter, M.. (1934). "Bohemium - An Obituary". Science. 80 (2086) 588–9. doi:10.1126/science.80.2086.588-a.

[fontani-48] Fontani, Marco. (2005). The Twilight of the Naturally-Occurring Elements: Moldavium (Ml), Sequanium (Sq) and Dor (Do). 1–8.

[49] Hulubei, H.. (1939). Nouvelles recherches sur l'élément 93 naturel. Comptes Rendus. 209 476–479.

[Peppard-50] (1952). Occurrence of the (4n + 1) Series in Nature. Journal of the American Chemical Society. 74 (23) 6081–6084. doi:10.1021/ja01143a074.

[51] Rhodes, pp. 264–267.

[52] Rhodes, p. 346.

[53] The Nobel Prize in Physics 1938. Nobel Foundation.

[54] (1939). Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction. Nature. 143 (3615) 239–240. doi:10.1038/143239a0.

[55] Otto Hahn. (1958). Discovery of fission. Scientific American. 198 (2) 76. doi:10.1038/scientificamerican0258-76.

[Ikeda-56] 56.0 ^56.1 ^56.2 (25 July 2011). "The discoveries of uranium 237 and symmetric fission — From the archival papers of Nishina and Kimura". Proceedings of the Japan Academy, Series B: Physical and Biological Sciences. 87 (7) 371–6. doi:10.2183/pjab.87.371.

[57] (1939). "An Unsuccessful Search for Transuranium Elements". Physical Review. 55 (11) 1104–5. doi:10.1103/PhysRev.55.1104.

[58] Rhodes, pp. 346–350.

[59] Yoshida et al., pp. 699–700.

[60] Seaborg, G. T.. (1994). "Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths". 18 – Lanthanides/Actinides: Chemistry 4–6, 10–14. Elsevier.

[61] Rhodes, pp. 348–350.

[62] Yoshida et al., p. 700.

[63] నెప్ట్యూనియం అనే పేరును 1877లో ఆర్. హెర్మన్ ఒక రసాయన మూలకం కోసం ఉపయోగించారు, అది టాంటలైట్ ఖనిజం నుండి వేరు చేయవచ్చని ఆయన అభిప్రాయపడ్డారు; వాస్తవానికి, ఇది తప్పుడు గుర్తింపు. చూడండి (1877). Chemical Notes: The New Metals Ilmenium and Neptunium. Nature. 15 520–521. doi:10.1038/015520a0.

[64] (2006). The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements. 3 814. Springer. ISBN 978-1-4020-3555-5. doi:10.1007/1-4020-3598-5_7.

[65] Glenn T. Seaborg. (September 1981). The plutonium story. Lawrence Berkeley Laboratory, University of California.

[Germans-66] 66.0 ^66.1 (1996). "More on How Nazi Germany Failed to Develop the Atomic Bomb". Physics Today. 49 (1) 11–15, 83. doi:10.1063/1.2807455.

[migration-67] 67.0 ^67.1 ^67.2 ^67.3 (1974). Radiochemistry of neptunium.

[68] (1989). The migration chemistry of neptunium. Risø National Laboratory. ISBN 978-87-550-1535-7.

[Yoshida710-69] 69.0 ^69.1 Yoshida et al., p. 710.

[power-ratio-70] Capture-to-fission Ratio. nuclear-power.com.

[ratio-1962-71] (1962). "The ratio of neutron capture to fission for uranium-235". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 24 (12) 1493–1500. doi:10.1016/0022-1902(62)80002-5.

[72] Separated Neptunium 237 and Americium.

[rsc-73] 73.0 ^73.1 Chemistry news, research and opinions.

[Yoshida7045-74] 74.0 ^74.1 ^74.2 Yodshida et al., pp. 704–5.

[Yoshida70517-75] Yoshida et al., pp. 705–17.

[Yoshida753-76] 76.0 ^76.1 ^76.2 ^76.3 ^76.4 ^76.5 ^76.6 ^76.7 ^76.8 Yoshida et al., pp. 752–4.

[Yoshida759-77] 77.0 ^77.1 Yoshida et al., p. 759.

[Yoshida768-78] 78.00 ^78.01 ^78.02 ^78.03 ^78.04 ^78.05 ^78.06 ^78.07 ^78.08 ^78.09 ^78.10 Yoshida et al., p. 766–70.

[79] Trygve E Eriksen. (1993). Solubility of the redox-sensitive radionuclides ⁹⁹Tc and ²³⁷Np under reducing conditions in neutral to alkaline solutions.. SKB Technical Report. 93-18 1–32.

[80] Neck, V.. (1992). "Solubility and hydrolysis behaviour of neptunium(V)". Radiochim. Acta. 56 (1) 25–30. doi:10.1524/ract.1992.56.1.25.

[81] Kato, Y.. (1996). "Solid-Liquid Phase-Equilibria Of Np(VI) And Of U(VI) Under Controlled CO₂ Partial Pressures". Radiochim. Acta. 74 21–25. doi:10.1524/ract.1996.74.special-issue.21.

[82] Nikonov, M. V.. (1994). "Synthesis and characterization of Np(VI, VII) mixed-valence compound". Radiochemistry. 36 237–8.

[ZhangLei-83] 83.0 ^83.1 (2018). "Experimental thermochemistry of neptunium oxides: Np2O5 and NpO2". Journal of Nuclear Materials. 501 398–403. doi:10.1016/j.jnucmat.2017.10.034.

[84] Fahey, J. A.. (1976). "Decomposition, stoichiometry and structure of neptunium oxides". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 38 (3) 495–500. doi:10.1016/0022-1902(76)80291-6.

[85] (2025). "Thermal decomposition of neptunyl ammonium nitrate: mechanistic insights and structural characterization of the Np 2 O 5 intermediate phase". Inorganic Chemistry Frontiers. 12 (19) 5915–5925. doi:10.1039/D5QI01015B.

[Yoshida724-86] 86.0 ^86.1 ^86.2 Yoshida et al, 724–726.

[sharma-87] Sharma, B. K.. Nuclear and Radiation Chemistry - Transuranium elements. 128–9. Krishna Prakashan Media. ISBN 978-81-85842-63-9.

[Richteretal-88] 88.0 ^88.1 Richter K.. (1987). "Phase relationships in the neptunium-oxygen system". Journal of Nuclear Materials. 148 (3) 266–71. doi:10.1016/0022-3115(87)90019-5.

[89] Benedict, U.. (1986). "Neptunium compounds under high pressure". Journal of the Less Common Metals. 121 461–68. doi:10.1016/0022-5088(86)90563-1.

[90] (1986). "The Chemistry of the Actinide Elements". 1 456. Chapman & Hall.

[Yoshida728-91] 91.0 ^91.1 Yoshida et al, pp. 728–730.

[92] Keller, C.. (1965). "Die reaktion der oxide der transurane mit alkalioxiden—I: Ternäre oxide der sechswertigen transurane mit lithium und natrium". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 27 (6) 1205–23. doi:10.1016/0022-1902(65)80083-5.

[93] Carnall, W. T.. (1965). "Reactions in Molten Salt Solutions. I. Uranate and Neptunate Formation in Molten Lithium Nitrate-Sodium Nitrate". Inorganic Chemistry. 4 (12) 1808–13. doi:10.1021/ic50034a034.

[94] Morss, L. R.. (1994). Structural studies of Li₅ReO₆, Li₄NpO₅ and Li₅NpO₆ by neutron and X-ray powder diffraction. Journal of Alloys and Compounds. 203 289–95. doi:10.1016/0925-8388(94)90748-x.

[95] Keller, C.. (1969). "Li₅NpO₆, die erste kristalline verbindung mit siebenwertigem neptunium; zur frage der existenz von siebenwertigem plutonium und americium". Inorganic and Nuclear Chemistry Letters. 5 51–7. doi:10.1016/0020-1650(69)80236-9.

[96] Awasthi, S. K.. (1971). "Preparation and Characterisation of some Np(VII) Compounds". Inorganic and Nuclear Chemistry Letters. 7 (2) 145–51. doi:10.1016/0020-1650(71)80143-5.

[97] Pagès, M.. (1971). Radiochemical and Radioanalytical Letters. 7 155–62.

[98] Mefod'eva, M. P.. (1969). "Oxalate Compounds of Hexavalent Neptunium". Radiokhimiya. 11 193–200.

[99] Hoekstra, H. R.. (1977). "Some ternary oxides of neptunium and plutonium with the alkali metals". Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 39 (12) 2219–21. doi:10.1016/0022-1902(77)80399-0.

[100] (1985). "Handbook on the Physics and Chemistry of the Actinides". 3 184–241. North-Holland.

[101] S. Fried, N. R. Davidson: The Basic Dry Chemistry of Neptunium, (1947) Report MDDC-1332, United States Atomic Energy Commission - Argonne National Laboratory, Declassified: July 18, 1947.

[Yoshida730-102] 102.0 ^102.1 ^102.2 Yoshida et al, pp. 730–736.

[103] Kleinschmidt, P. D.. (1992). "Sublimation studies of NpF₄". Journal of Chemical Physics. 97 (3) 1950–3. doi:10.1063/1.463131.

[Drobyetal-104] 104.0 ^104.1 Drobyshevskii, Y. V.. (1978). "Synthesis and some properties of neptunium oxide tetrafluoride and neptunium pentafluoride". Radiokhimiya. 20 238–243.

[105] Seaborg, G. T. and Brown, H. S. (1961) US Patent No. 2,982,604.

[106] Florin, A. E. (1943) Report MUC-GTS-2165, Declassified: January 23, 1946.

[107] Malm, J. G.. (1958). "The Preparation and Properties of NpF₆; a Comparison with PuF₆". Journal of Physical Chemistry. 62 (12) 1506–8. doi:10.1021/j150570a009.

[108] (1954). "The Actinide Elements". 471. McGraw-Hill.

[109] Eller, P. G.. (1998). Reaction of Dioxygen Difluoride with Neptunium Oxides and Fluorides. Journal of Alloys and Compounds. 269 (1–2) 63–6. doi:10.1016/s0925-8388(98)00005-x.

[110] Kleinschmidt, P. D.. (1992). "Sublimation studies of NpO₂F₂". Journal of Chemical Physics. 97 (4) 2417–21. doi:10.1063/1.463080.

[111] Peacock, R. D.. (1976). Some reactions of neptunium hexafluoride. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. 38 (4) 771–3. doi:10.1016/0022-1902(76)80353-3.

[112] (1972). "Gmelin Handbuck der Anorganischen Chemie, Suppl. Work". 4. Verlag Chemie.

[Yoshida736-113] Yoshida et al, pp. 736–738.

[114] Fried, S. and Davidson, N. R. (1951) US Patent No. 2,578,416.

[115] Lemire, pp. 143–155.

[Yoshida739-116] 116.0 ^116.1 ^116.2 Yoshida et al, pp. 739–742.

[117] Marcon, J. P. (1967) C. R. Acad. Sci. Paris 265 Series C 235.

[118] Fried, S.. (1948). "The preparation of solid neptunium compounds". Journal of the American Chemical Society. 70 (11) 3539–47. doi:10.1021/ja01191a003.

[119] Zachariasen, W. H.. (1949). "Crystal chemical studies of the tf-series of elements. X. Sulfides and ox\-sulfides". Acta Crystallographica. 2 (5) 291–6. doi:10.1107/s0365110x49000758.

[120] Charvillat, J. P.. (1976). "Tranplutonium Elements". 79. North-Holland.

[121] Peacock, R. D.. (1997). "High pressure X-ray diffraction experiments on NpS and PuS up to 60 GPa". High Pressure Research. 15 (6) 387–92. doi:10.1080/08957959708240482.

[Pages1985-122] 122.0 ^122.1 Thevenin, T.. (1985). "Crystal chemistry and ²³⁷Np mossbauer investigations on neptunium oxide chalcogenides NpOS and NpOSe". Materials Research Bulletin. 20 (6) 723–30. doi:10.1016/0025-5408(85)90151-5.

[123] Damien, D.. (1976). "Supplement to Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry - Moscow Symposium - On the Chemistry of Transuranium Elements". 109–16. Pergamon Press.

[124] Thevenin, T.. (1982). "Crystallographic and magnetic studies of a new neptunium selenide: Np₂Se₅". Journal of the Less Common Metals. 84 133–7. doi:10.1016/0022-5088(82)90138-2.

[125] Damien, D.. (1975). "Preparation et parametres de maille des monoseleniures et monotellurures de neptunium et d'americium". Radiochemical and Radioanalytical Letters. 23 145–54.

[Yoshida742-126] 126.0 ^126.1 ^126.2 Yoshida et al, pp. 742–744.

[fried1953-127] 127.0 ^127.1 ^127.2 Sheft, I.. (1953). "Neptunium Compounds". Journal of the American Chemical Society. 75 (5) 1236–7. doi:10.1021/ja01101a067.

[128] Olson, W. M.. (1966). "The melting point and decomposition pressure of neptunium mononitride". Journal of Physical Chemistry. 70 (9) 2932–2934. doi:10.1021/j100881a035.

[129] Blaise, A.. (1981). "Electrical resistivity of neptunium mono and diarsenide". Solid State Communications. 37 (8) 659–62. doi:10.1016/0038-1098(81)90543-3.

[130] Dabos, S.. (1986). "High-pressure X-ray diffraction on neptunium compounds: Recent results for NpAs". Physica B. 144 (1) 79–83. doi:10.1016/0378-4363(86)90296-2.

[131] Aldred, A. T.. (1974). "Magnetic properties of the neptunium monopnictides". Physical Review B. 9 (9) 3766–78. doi:10.1103/PhysRevB.9.3766.

[132] Burlet, P.. (1992). "Neutron diffraction study of the magnetic ordering in NpBi". Physica B. 180 131–2. doi:10.1016/0921-4526(92)90683-J.

[133] De Novion, C. H.. (1968). "Proprietes electroniques du monocarbure et du mononitrure de neptunium". Journal of Physics and Chemistry of Solids. 29 (10) 1901–5. doi:10.1016/0022-3697(68)90174-1.

[134] Holley, C. E. Jr.. (1984). "The Chemical Thermodynamics of Actinide Elements and Compounds, part 6. The Actinide Carbides". 49–51. International Atomic Energy Agency.

[Yoshida722-135] Yoshida et al., pp. 722–4.

[136] Lemire et al., pp. 177–180.

[Yoshida744-137] Yoshida et al., pp. 744–5.

[Yoshida750-138] 138.0 ^138.1 ^138.2 ^138.3 ^138.4 ^138.5 ^138.6 ^138.7 Yoshida et al., pp. 750–2.

[Yoshida745-139] 139.00 ^139.01 ^139.02 ^139.03 ^139.04 ^139.05 ^139.06 ^139.07 ^139.08 ^139.09 ^139.10 Yoshida et al., pp. 745–750.

[Yoshida77182-140] 140.0 ^140.1 ^140.2 ^140.3 ^140.4 ^140.5 ^140.6 Yoshida et al., pp. 771–82.

[141] Lange, R. (2008). Review of recent advances of radioisotope power systems. Energy Conversion and Management. 49 (3) 393–401. doi:10.1016/j.enconman.2007.10.028.

[Yoshida703-142] 142.0 ^142.1 Yoshida et al., pp. 702–3.

[RDD-7-143] "Restricted Data Declassification Decisions from 1946 until Present", accessed Sept 23, 2006.

[Nevada-144] 144.0 ^144.1 ^144.2 Yarris, Lynn. (2005-11-29). Getting the Neptunium out of Nuclear Waste. Berkeley laboratory, U.S. Department of Energy.

[criticality-145] Criticality of a ²³⁷Np Sphere. Japanese Atomic Energy Agency.

[146] (1997). "Experimental techniques in nuclear physics". 236. Walter de Gruyter. ISBN 978-3-11-014467-3.

[147] Yucca Mountain.

[148] Rodriguez, C. (2003). "Deep-Burn: making nuclear waste transmutation practical". Nuclear Engineering and Design. 222 (2–3) 299–317. doi:10.1016/S0029-5493(03)00034-7.

[149] J. I. Friese. (2003-01-06). Existing Evidence for the Fate of Neptunium in the Yucca Mountain Repository. Pacific northwest national laboratory, U.S. Department of Energy.

[150] (January 1985). Metabolism and gastrointestinal absorption of neptunium and protactinium in adult baboons.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]

[35]

[36]

[37]

[38]

[39]

[40]

[41]

[42]

[43]

[44]

[45]

[46]

[47]

[48]

[49]

[50]

[51]

[52]

[53]

[54]

[55]

[56]

[57]

[58]

[59]

[60]

[61]

[62]

[63]

[64]

[65]

[66]

[67]

[68]

[69]

[70]

[71]

[72]

[73]

[74]

[75]

[76]

[77]

[78]

[79]

[80]

[81]

[82]

[83]

[84]

[85]

[86]

[87]

[88]

[89]

[90]

[91]

[92]

[93]

[94]

[95]

[96]

[97]

[98]

[99]

[100]

Anonymous

Search