Нептуний

Химический элемент с атомным номером 93 (Np)

Нептуний — химический элемент ; он имеет символ Np и атомный номер 93. Радиоактивный актиноидный металл, нептуний — первый трансурановый элемент . Он назван в честь Нептуна , планеты за Ураном в Солнечной системе, в честь которой назван уран. Атом нептуния имеет 93 протона и 93 электрона, из которых семь являются валентными электронами . Металл нептуний серебристый и тускнеет при контакте с воздухом. Элемент встречается в трех аллотропных формах и обычно проявляет пять степеней окисления в диапазоне от +3 до +7. Как и все актиниды, он радиоактивен , ядовит , пирофорен и способен накапливаться в костях , что делает обращение с нептунием опасным.

Хотя на протяжении многих лет было сделано много ложных заявлений о его открытии, элемент был впервые синтезирован Эдвином Макмилланом и Филиппом Х. Абельсоном в Радиационной лаборатории Беркли в 1940 году. ^[6] С тех пор большая часть нептуния производилась и до сих пор производится путем нейтронного облучения урана в ядерных реакторах. ^[7] Подавляющее большинство производится как побочный продукт в обычных ядерных энергетических реакторах. Хотя сам нептуний в настоящее время не имеет коммерческого применения, он используется в качестве прекурсора для образования плутония-238 , который, в свою очередь, используется в радиоизотопных тепловых генераторах для обеспечения электроэнергией космических аппаратов . Нептуний также использовался в детекторах нейтронов высокой энергии .

Самый долгоживущий изотоп нептуния, нептуний-237, является побочным продуктом ядерных реакторов и производства плутония . Этот изотоп, а также изотоп нептуний-239, также встречаются в следовых количествах в урановых рудах из-за реакций захвата нейтронов и бета-распада . ^[8]

Характеристики

Физический

Нептуний — твёрдый , серебристый, пластичный , радиоактивный актиноидный металл . В периодической таблице он расположен справа от актиноида урана , слева от актиноида плутония и ниже лантаноида прометия . ^[9] Нептуний — твёрдый металл, имеющий объёмный модуль упругости 118  ГПа , что сопоставимо с модулем марганца . ^[10] Металлический нептуний похож на уран с точки зрения физической обрабатываемости. При контакте с воздухом при нормальных температурах он образует тонкий оксидный слой. Эта реакция протекает быстрее по мере повышения температуры. ^[9] Нептуний плавится при температуре 639 ± 3 °C : эта низкая температура плавления , свойство, которое металл разделяет с соседним элементом плутонием (который имеет температуру плавления 639,4 °C), обусловлена ​​гибридизацией 5f- и 6d-орбиталей и образованием направленных связей в металле. ^[11] Температура кипения нептуния эмпирически не известна, и обычно приводимое значение 4174 °C экстраполируется из давления паров элемента. Если это точно, то это дало бы нептунию самый большой диапазон жидкости среди всех элементов (между его точками плавления и кипения проходит 3535 K ). ^{[9] [12]}

Нептуний обнаружен по крайней мере в трех аллотропах . ^[8] Были сделаны некоторые заявления о четвертом аллотропе, но они пока не доказаны. ^[9] Эта множественность аллотропов обычна среди актинидов . Кристаллические структуры нептуния, протактиния , урана и плутония не имеют четких аналогов среди лантаноидов и больше похожи на структуры 3d-  переходных металлов . ^[11]

Фазовая диаграмма нептуния

α-нептуний принимает орторомбическую структуру, напоминающую сильно искаженную объемно-центрированную кубическую структуру. ^{[14] [15]} Каждый атом нептуния координируется с четырьмя другими, а длины связей Np–Np составляют 260 пм. ^[16] Это самый плотный из всех актинидов и пятый по плотности из всех встречающихся в природе элементов, уступая только рению , платине , иридию и осмию . ^[12] α-нептуний обладает полуметаллическими свойствами, такими как сильная ковалентная связь и высокое электрическое сопротивление , а его металлические физические свойства ближе к свойствам металлоидов, чем к свойствам истинных металлов. Некоторые аллотропы других актинидов также демонстрируют подобное поведение, хотя и в меньшей степени. ^{[17] [18]} Ожидается, что плотности различных изотопов нептуния в альфа-фазе будут заметно различаться: α ^-235 Np должен иметь плотность 20,303 г/см ³ ; α- ²³⁶ Np, плотность 20,389 г/см ³ ; α- ²³⁷ Np, плотность 20,476 г/см ³ . ^[19]

β-нептуний принимает искаженную тетрагональную плотноупакованную структуру. Четыре атома нептуния составляют элементарную ячейку, а длины связей Np–Np составляют 276 пм. ^[16] γ-нептуний имеет объемно-центрированную кубическую структуру и имеет длину связи Np–Np 297 пм. γ-форма становится менее стабильной с повышением давления, хотя точка плавления нептуния также увеличивается с давлением. ^[16] Тройная точка β-Np/γ-Np/жидкость возникает при 725 °C и 3200  МПа . ^{[16] [20]}

Сплавы

Из-за наличия валентных 5f-электронов нептуний и его сплавы демонстрируют очень интересное магнитное поведение, как и многие другие актиниды. Оно может варьироваться от блуждающего зонообразного характера, характерного для переходных металлов , до поведения локального момента, типичного для скандия , иттрия и лантаноидов . Это происходит из-за гибридизации 5f-орбитали с орбиталями металлических лигандов и того факта, что 5f-орбиталь релятивистски дестабилизирована и простирается наружу. ^[21] Например, чистый нептуний является парамагнитным , Np Al ₃ является ферромагнитным , Np Ge ₃ не имеет магнитного упорядочения, а Np Sn ₃ может быть материалом с тяжелыми фермионами . ^[21] Ведутся исследования относительно сплавов нептуния с ураном, америцием , плутонием , цирконием и железом , с целью переработки долгоживущих изотопов отходов, таких как нептуний-237, в более короткоживущие изотопы, более полезные в качестве ядерного топлива. ^[21]

Был обнаружен один сверхпроводящий сплав на основе нептуния с формулой Np Pd ₅ Al ₂ . Это явление в соединениях нептуния несколько удивительно, поскольку они часто проявляют сильный магнетизм, который обычно разрушает сверхпроводимость. Сплав имеет тетрагональную структуру с температурой перехода в сверхпроводимость −268,3 °C (4,9 K). ^{[22] [23]}

Химический

Нептуний имеет пять ионных степеней окисления от +3 до +7 при образовании химических соединений, которые можно одновременно наблюдать в растворах. Это самый тяжелый актиноид, который может потерять все свои валентные электроны в стабильном соединении. Наиболее стабильное состояние в растворе +5, но валентность +4 предпочтительна в твердых соединениях нептуния. Металлический нептуний очень реакционноспособен. Ионы нептуния склонны к гидролизу и образованию координационных соединений . [ ^24]

Атомный

Атом нептуния имеет 93 электрона, расположенных в конфигурации [ Rn ] 5f ⁴  6d ¹  7s ² . Это отличается от конфигурации, ожидаемой по принципу Ауфбау , тем, что один электрон находится в подоболочке 6d вместо того, чтобы находиться в подоболочке 5f, как ожидается. Это происходит из-за сходства электронных энергий подоболочек 5f, 6d и 7s. При образовании соединений и ионов все валентные электроны могут быть потеряны, оставляя инертное ядро ​​внутренних электронов с электронной конфигурацией благородного газа радона; ^[25] чаще всего будут потеряны только некоторые из валентных электронов. Электронная конфигурация для триположительного иона Np ³⁺ - [Rn] 5f ⁴ , причем самые внешние электроны 7s и 6d теряются первыми: это точно аналогично гомологу лантаноида нептуния прометию и соответствует тенденции, установленной другими актинидами с их электронными конфигурациями [Rn] 5f ⁿ в триположительном состоянии. Первый потенциал ионизации нептуния был измерен как максимум6,19 ± 0,12  эВ в 1974 году, исходя из предположения, что электроны 7s будут ионизироваться до 5f и 6d; ^[26] более поздние измерения уточнили это значение до 6,2657 эВ. ^[27]

Изотопы

Цепочка распада 4 n + 1 нептуния-237, обычно называемая «серией нептуния»

Было охарактеризовано двадцать четыре радиоизотопа нептуния, наиболее стабильным из которых является ²³⁷ Np с периодом полураспада 2,14 миллиона лет, ²³⁶ Np с периодом полураспада 154 000 лет и ²³⁵ Np с периодом полураспада 396,1 дня. Все остальные радиоактивные изотопы имеют период полураспада менее 4,5 дней, и большинство из них имеют период полураспада менее 50 минут. Этот элемент также имеет по крайней мере четыре метасостояния , наиболее стабильным из которых является ^236m Np с периодом полураспада 22,5 часа. ^[28]

Изотопы нептуния имеют атомный вес от 219,032 u ( ²¹⁹ Np) до 244,068 u ( ²⁴⁴ Np), хотя ²²¹ Np пока не был описан. ^[5] Большинство изотопов, которые легче самого стабильного, ²³⁷ Np, распадаются в основном путем электронного захвата , хотя значительное число, в частности ²²⁹ Np и ²³⁰ Np, также демонстрируют различные уровни распада через альфа-излучение , превращаясь в протактиний . Сам ^{237 Np, будучи} бета-стабильным изобаром с массовым числом 237, распадается почти исключительно путем альфа-излучения в ²³³ Pa , с очень редким (встречающимся только примерно один раз на триллионы распадов) спонтанным делением и кластерным распадом (испускание ³⁰ Mg с образованием ²⁰⁷ Tl). Все известные изотопы, за исключением одного, который тяжелее этого, распадаются исключительно через бета-излучение . ^{[28] [29]} Единственное исключение, ^240m Np, демонстрирует редкий (>0,12%) распад путем изомерного перехода в дополнение к бета-излучению. ^{[28] 237} Np в конечном итоге распадается с образованием висмута -209 и таллия -205, в отличие от большинства других распространенных тяжелых ядер, которые распадаются на изотопы свинца . Эта цепочка распада известна как ряд нептуния . ^{[22] [30]} Эта цепочка распада давно исчезла на Земле из-за коротких периодов полураспада всех ее изотопов выше висмута-209, но теперь возрождается благодаря искусственному производству нептуния в тонновых масштабах. ^[31]

Эта покрытая никелем нептуниевая сфера использовалась для экспериментального определения критической массы Np в Лос-Аламосской национальной лаборатории.

Изотопы нептуний-235, -236 и -237, как предсказано, являются делящимися ; ^[19] только делимость нептуния-237 была экспериментально показана, при этом критическая масса составляет около 60 кг, всего на 10 кг больше, чем у обычно используемого урана-235 . ^[32] Расчетные значения критических масс нептуния-235, -236 и -237 соответственно составляют 66,2 кг, 6,79 кг и 63,6 кг: значение нептуния-236 даже ниже, чем у плутония-239 . В частности, ^236Np также имеет низкое нейтронное поперечное сечение . ^[19] Несмотря на это, нептуниевая атомная бомба так и не была создана: ^[32] уран и плутоний имеют более низкие критические массы, чем ²³⁵ Np и ²³⁷ Np, а ²³⁶ Np трудно очистить, поскольку он не содержится в больших количествах в отработанном ядерном топливе ^[29] и его практически невозможно отделить в каких-либо значительных количествах от ²³⁷ Np. ^[33]

Происшествие

Самый долгоживущий изотоп нептуния, ²³⁷ Np, имеет период полураспада 2,14 миллиона лет, что более чем в 2000 раз короче возраста Земли . Следовательно, любой изначальный нептуний распался бы в далеком прошлом. Спустя всего около 80 миллионов лет концентрация даже самого долгоживущего изотопа, ²³⁷ Np, снизилась бы до менее чем одной триллионной (10 ⁻¹² ) от его первоначального количества. ^[34] Таким образом, нептуний присутствует в природе только в незначительных количествах, образующихся как промежуточные продукты распада других изотопов. ^[24]

Следовые количества изотопов нептуния нептуний-237 и -239 встречаются в природе как продукты распада в реакциях трансмутации в урановых рудах . ^{[8] [35] 239} Np и ²³⁷ Np являются наиболее распространенными из этих изотопов; они образуются непосредственно при захвате нейтронов атомами урана-238. Эти нейтроны возникают в результате спонтанного деления урана-238, естественного деления урана-235 под действием нейтронов, расщепления ядер космическими лучами и поглощения легкими элементами альфа-частиц и испускания нейтрона. ^[34] Период полураспада ²³⁹ Np очень короткий, хотя обнаружение его гораздо более долгоживущей дочерней частицы ²³⁹ Pu в природе в 1951 году окончательно установило его естественное наличие. ^[34] В 1952 году ²³⁷ Np был идентифицирован и выделен из концентратов урановой руды из Бельгийского Конго : в этих минералах отношение нептуния-237 к урану меньше или равно примерно 10 ⁻¹² к 1. ^{[34] [36] [37]} Кроме того, ²⁴⁰ Np также должен встречаться как промежуточный продукт распада ²⁴⁴ Pu , который был обнаружен в метеоритной пыли в морских отложениях на Земле. ^[38]

Большая часть нептуния (и плутония), встречающегося сейчас в окружающей среде, вызвана атмосферными ядерными взрывами, которые произошли между взрывом первой атомной бомбы в 1945 году и ратификацией Договора о частичном запрещении ядерных испытаний в 1963 году. Общее количество нептуния, выброшенного этими взрывами и несколькими атмосферными испытаниями, которые были проведены с 1963 года, оценивается примерно в 2500 кг. Подавляющее большинство из них состоит из долгоживущих изотопов ²³⁶ Np и ²³⁷ Np, поскольку даже умеренно долгоживущий ²³⁵ Np (период полураспада 396 дней) распался бы до менее чем одной миллиардной (10 ⁻⁹ ) своей первоначальной концентрации за прошедшие десятилетия. Дополнительное очень небольшое количество нептуния, полученное при нейтронном облучении природного урана в охлаждающей воде ядерного реактора, высвобождается, когда вода сбрасывается в реки или озера. ^{[34] [36] [39]} Концентрация ²³⁷ Np в морской воде составляет приблизительно 6,5 × 10−5 ^{миллибеккерелей}  на литр : эта концентрация составляет от 0,1% до 1% от концентрации плутония. ^[34]

После попадания в поверхностную среду при контакте с кислородом воздуха нептуний обычно окисляется довольно быстро, обычно до состояния +4 или +5. Независимо от степени окисления , элемент проявляет гораздо большую подвижность, чем другие актиниды, в основном из-за его способности легко образовывать водные растворы с различными другими элементами. В одном исследовании, сравнивающем скорости диффузии нептуния (V), плутония (IV) и америция (III) в песчанике и известняке, нептуний проникал более чем в десять раз, как и другие элементы. Np (V) также будет эффективно реагировать при уровнях pH выше 5,5, если отсутствуют карбонаты , и в этих условиях также было замечено, что он легко связывается с кварцем . Также было замечено, что он хорошо связывается с гетитом , коллоидами оксида железа и несколькими глинами, включая каолинит и смектит . Np(V) не связывается с частицами почвы в слабокислых условиях так же легко, как его собратья-актиниды америций и кюрий почти на порядок. Такое поведение позволяет ему быстро мигрировать через почву в растворе, не фиксируясь на месте, что еще больше способствует его подвижности. ^{[36] [40]} Np(V) также легко поглощается бетоном , что из-за радиоактивности элемента является фактором, который необходимо учитывать при строительстве хранилищ ядерных отходов . При поглощении бетоном он восстанавливается до Np(IV) за относительно короткий период времени. Np(V) также восстанавливается гуминовыми кислотами , если они присутствуют на поверхности гетита, гематита и магнетита . Np(IV) менее подвижен и эффективно адсорбируется туфом , гранодиоритом и бентонитом ; хотя поглощение последним наиболее выражено в слабокислых условиях. Он также проявляет сильную тенденцию связываться с коллоидными частицами , эффект, который усиливается в поверхностной почве с высоким содержанием глины . Поведение обеспечивает дополнительную помощь в наблюдаемой высокой подвижности элемента. ^{[36] [40] [41] [42]}

История

Предыстория и ранние заявления

Таблица Дмитрия Менделеева 1871 года с пустым местом после урана

Когда первая периодическая таблица элементов была опубликована Дмитрием Менделеевым в начале 1870-х годов, она показала «—» после урана, как и в нескольких других местах для тогда еще не открытых элементов. Другие последующие таблицы известных элементов, включая публикацию 1913 года известных радиоактивных изотопов Казимира Фаянса , также показывают пустое место после урана, элемента 92. ^[43]

До и после открытия последнего компонента атомного ядра, нейтрона в 1932 году, большинство ученых не рассматривали всерьез возможность существования элементов тяжелее урана. Хотя ядерная теория того времени явно не запрещала их существование, было мало доказательств, позволяющих предположить, что они это делали. Однако открытие индуцированной радиоактивности Ирен и Фредериком Жолио-Кюри в конце 1933 года открыло совершенно новый метод исследования элементов и вдохновило небольшую группу итальянских ученых во главе с Энрико Ферми начать серию экспериментов с нейтронной бомбардировкой . Хотя эксперимент Жолио-Кюри включал бомбардировку образца ²⁷ Al альфа -частицами для получения радиоактивного ³⁰ P , Ферми понял, что использование нейтронов, которые не имеют электрического заряда, скорее всего, даст даже лучшие результаты, чем положительно заряженные альфа-частицы. Соответственно, в марте 1934 года он начал систематически подвергать все известные тогда элементы нейтронной бомбардировке, чтобы определить, можно ли вызвать радиоактивность и у других. ^{[44] [45]}

После нескольких месяцев работы группа Ферми предварительно определила, что более легкие элементы будут рассеивать энергию захваченного нейтрона, испуская протон или альфа-частицу , а более тяжелые элементы, как правило, будут делать то же самое, испуская гамма-лучи . Это последнее поведение позже приведет к бета-распаду нейтрона в протон, тем самым перемещая полученный изотоп на одну позицию вверх в периодической таблице. Когда команда Ферми бомбардировала уран, они также наблюдали это поведение, что убедительно свидетельствовало о том, что полученный изотоп имел атомный номер 93. Ферми изначально не хотел публиковать такое заявление, но после того, как его команда наблюдала несколько неизвестных периодов полураспада в продуктах бомбардировки урана, которые не соответствовали периодам полураспада ни одного известного изотопа, он опубликовал статью под названием « Возможное производство элементов с атомным номером выше 92» в июне 1934 года. Для элемента 93 он предложил название аузений (атомный символ Ao) в честь греческого названия Италии Аузония . ^{[46] [47]}

Несколько теоретических возражений против утверждений статьи Ферми были быстро выдвинуты; в частности, точный процесс, который имел место, когда атом захватывал нейтрон, не был хорошо понят в то время. Это и случайное открытие Ферми три месяца спустя, что ядерные реакции могут быть вызваны медленными нейтронами, породили дальнейшие сомнения в умах многих ученых, в частности Аристида фон Гроссе и Иды Ноддак , что эксперимент создавал элемент 93. В то время как утверждение фон Гроссе о том, что Ферми на самом деле производил протактиний (элемент 91), было быстро проверено и опровергнуто, предположение Ноддака о том, что уран был разбит на два или более гораздо более мелких фрагментов, было просто проигнорировано большинством, поскольку существующая ядерная теория не включала способ, которым это было бы возможно. Ферми и его команда утверждали, что они фактически синтезировали новый элемент, но вопрос оставался нерешенным в течение нескольких лет. ^{[48] [49] [50]}

Хотя многочисленные различные и неизвестные радиоактивные периоды полураспада в результатах эксперимента показали, что происходит несколько ядерных реакций, группа Ферми не могла доказать, что элемент 93 был произведен, пока они не смогли изолировать его химическим путем. Они и многие другие ученые пытались сделать это, включая Отто Гана и Лизу Мейтнер, которые были одними из лучших радиохимиков в мире в то время и сторонниками утверждения Ферми, но все они потерпели неудачу. Гораздо позже было установлено, что главная причина этой неудачи заключалась в том, что предсказания химических свойств элемента 93 были основаны на периодической таблице, в которой отсутствовал ряд актинидов . Такое расположение помещало протактиний ниже тантала, уран ниже вольфрама, и далее предполагало, что элемент 93, в тот момент называемый эка-рением, должен быть похож на элементы группы 7 , включая марганец и рений. Торий, протактиний и уран с их доминирующими степенями окисления +4, +5 и +6 соответственно обманули ученых, заставив их думать, что они находятся ниже гафния, тантала и вольфрама, а не ниже ряда лантаноидов, который в то время считался случайностью, и все члены которого имеют доминирующие состояния +3; нептуний, с другой стороны, имеет гораздо более редкое, более нестабильное состояние +7, причем +4 и +5 являются наиболее стабильными. После обнаружения того, что плутоний и другие трансурановые элементы также имеют доминирующие состояния +3 и +4, наряду с открытием f-блока , ряд актинидов был прочно установлен. ^{[51] [52]}

В то время как вопрос о том, был ли эксперимент Ферми произведён элементом 93, зашёл в тупик, появились два дополнительных заявления об открытии элемента, хотя, в отличие от Ферми, они оба утверждали, что наблюдали его в природе. Первое из этих заявлений было сделано чешским инженером Одоленом Кобличем в 1934 году, когда он извлёк небольшое количество материала из промывочной воды нагретой смоляной смолки . Он предложил название «богемий» для элемента, но после анализа выяснилось, что образец представляет собой смесь вольфрама и ванадия . ^{[53] [54] [55]} Другое заявление, сделанное в 1938 году румынским физиком Хорией Хулубеем и французским химиком Иветт Кошуа , утверждало, что открыло новый элемент с помощью спектроскопии в минералах. Они назвали свой элемент секваниумом , но заявление было отклонено, поскольку преобладающая в то время теория заключалась в том, что если бы он вообще существовал, элемент 93 не существовал бы в природе. Однако, поскольку нептуний действительно встречается в природе в следовых количествах, как было продемонстрировано, когда он был обнаружен в урановой руде в 1952 году, вполне возможно, что Хулубей и Кошуа действительно наблюдали нептуний. ^{[35] [56] [57] [58]}

Хотя к 1938 году некоторые ученые, включая Нильса Бора , все еще не хотели признавать, что Ферми действительно создал новый элемент, он все же был награжден Нобелевской премией по физике в ноябре 1938 года «за его демонстрации существования новых радиоактивных элементов, полученных путем нейтронного облучения, и за его связанное с этим открытие ядерных реакций, вызванных медленными нейтронами». Месяц спустя почти совершенно неожиданное открытие ядерного деления Ганом, Мейтнер и Отто Фришем положило конец возможности того, что Ферми открыл элемент 93, поскольку большинство неизвестных периодов полураспада, которые наблюдались командой Ферми, были быстро идентифицированы как периоды полураспада продуктов деления . ^{[59] [60] [61] [62] [63]}

Возможно, самая близкая из всех попыток получить недостающий элемент 93 была предпринята японским физиком Ёсио Нисиной совместно с химиком Кэндзиро Кимурой в 1940 году, как раз перед началом Тихоокеанской войны в 1941 году: они бомбардировали ²³⁸ U быстрыми нейтронами. Однако, в то время как медленные нейтроны имеют тенденцию вызывать захват нейтронов через реакцию (n, γ), быстрые нейтроны имеют тенденцию вызывать реакцию «выбивания» (n, 2n), в которой один нейтрон добавляется, а еще два удаляются, что приводит к чистой потере нейтрона. Нишина и Кимура, опробовав эту технику на ²³² Th и успешно получив известный ²³¹ Th и его долгоживущий дочерний продукт бета-распада ²³¹ Pa (оба встречаются в естественной цепочке распада ²³⁵ U ), поэтому правильно приписали новый период полураспада 6,75 дня новому изотопу ²³⁷ U. Они подтвердили, что этот изотоп также является бета-излучателем и, следовательно, должен распадаться до неизвестного нуклида ²³⁷ 93. Они попытались выделить этот нуклид, соединив его с предполагаемым более легким его родственником рением, но никакого бета- или альфа-распада не наблюдалось в фракции, содержащей рений: таким образом, Нишина и Кимура правильно предположили, что период полураспада ²³⁷ 93, как и у ²³¹ Pa, был очень долгим, и, следовательно, его активность будет настолько слабой, что ее нельзя будет измерить с помощью их оборудования, тем самым завершив последний и самый близкий безуспешный поиск трансурановых элементов. ^[64]

Открытие

60-дюймовый циклотрон в Радиационной лаборатории Лоуренса Калифорнийского университета в Беркли, август 1939 г.

По мере того как в начале 1939 года исследования ядерного деления прогрессировали, Эдвин Макмиллан из Радиационной лаборатории Беркли Калифорнийского университета в Беркли решил провести эксперимент по бомбардировке урана с использованием мощного 60-дюймового (1,52 м) циклотрона , который недавно был построен в университете. Целью было разделить различные продукты деления, полученные в результате бомбардировки, используя огромную силу, которую фрагменты приобретают от их взаимного электрического отталкивания после деления. Хотя он не обнаружил ничего примечательного из этого, Макмиллан наблюдал два новых периода полураспада бета-распада в самой мишени из триоксида урана, что означало, что все, что производило радиоактивность, не отталкивало друг друга так сильно, как обычные продукты деления. Он быстро понял, что один из периодов полураспада близко соответствует известному 23-минутному периоду распада урана-239, но другой период полураспада в 2,3 дня был неизвестен. Макмиллан передал результаты своего эксперимента химику и коллеге-профессору из Беркли Эмилио Сегре , чтобы попытаться выделить источник радиоактивности. Оба ученых начали свою работу, используя преобладающую теорию о том, что элемент 93 будет иметь химию, похожую на рений, но Сегре быстро определил, что образец Макмиллана совсем не похож на рений. Вместо этого, когда он прореагировал с фтористым водородом (HF) в присутствии сильного окислителя , он повел себя во многом как члены редкоземельных элементов . Поскольку эти элементы составляют большой процент продуктов деления, Сегре и Макмиллан решили, что период полураспада, должно быть, был просто другим продуктом деления, озаглавив статью «Неудачный поиск трансурановых элементов». ^{[65] [66] [67]}

Однако по мере того, как появлялась новая информация о делении, возможность того, что осколки ядерного деления все еще могли присутствовать в мишени, становилась все более отдаленной. Макмиллан и несколько ученых, включая Филиппа Х. Абельсона , снова попытались определить, что создавало неизвестный период полураспада. В начале 1940 года Макмиллан понял, что его эксперимент 1939 года с Сегре не смог проверить химические реакции радиоактивного источника с достаточной строгостью. В новом эксперименте Макмиллан попытался подвергнуть неизвестное вещество воздействию HF в присутствии восстановителя , чего он раньше не делал. Эта реакция привела к осаждению образца с HF, что окончательно исключило возможность того, что неизвестное вещество было редкоземельным металлом. Вскоре после этого Абельсон, получивший ученую степень в университете, посетил Беркли на короткий отпуск, и Макмиллан попросил более способного химика помочь с разделением результатов эксперимента. Абельсон очень быстро заметил, что то, что производило период полураспада 2,3 дня, не имело химии, подобной любому известному элементу, и на самом деле было больше похоже на уран, чем на редкоземельный металл. Это открытие наконец позволило изолировать источник и позже, в 1945 году, привело к классификации ряда актинидов . В качестве последнего шага Макмиллан и Абельсон подготовили гораздо больший образец бомбардированного урана, который имел заметный 23-минутный период полураспада от ²³⁹ U, и убедительно продемонстрировали, что неизвестный 2,3-дневный период полураспада увеличивался в силе в соответствии с уменьшением 23-минутной активности посредством следующей реакции: ^[68]

${\displaystyle {\ce {{^{238}_{92}U}+{^{1}_{0}n}->{^{239}_{92}U}->[\beta ^{-}][23\ {\ce {min}}]{^{239}_{93}Np}->[\beta ^{-}][2.355\ {\ce {days}}]{^{239}_{94}Pu}}}}$ (Время — это периоды полураспада .)

Это доказало, что неизвестный радиоактивный источник возник в результате распада урана, и, в сочетании с предыдущим наблюдением, что источник химически отличался от всех известных элементов, доказало вне всякого сомнения, что был открыт новый элемент. Макмиллан и Абельсон опубликовали свои результаты в статье под названием «Радиоактивный элемент 93» в Physical Review 27 мая 1940 года. ^[68] Они не предложили название для элемента в статье, но вскоре остановились на названии нептуний , поскольку Нептун является следующей планетой за Ураном в нашей солнечной системе, в честь которой назван уран. ^{[22] [69] [70] [71]} Успех Макмиллана и Абельсона по сравнению с близким промахом Нишины и Кимуры можно объяснить благоприятным периодом полураспада ²³⁹ Np для радиохимического анализа и быстрым распадом ²³⁹ U, в отличие от более медленного распада ²³⁷ U и чрезвычайно длительного периода полураспада ²³⁷ Np. ^[64]

Последующие события

Было также установлено, что бета-распад ²³⁹ Np должен производить изотоп элемента 94 (теперь называемый плутонием ), но количества, задействованные в первоначальном эксперименте Макмиллана и Абельсона, были слишком малы, чтобы выделить и идентифицировать плутоний вместе с нептунием. ^[72] Открытие плутония пришлось ждать до конца 1940 года, когда Гленн Т. Сиборг и его команда идентифицировали изотоп плутоний-238 . ^[73]

В 1942 году Ган и Фриц Штрассман , и независимо Курт Штарке , сообщили о подтверждении элемента 93 в Берлине. ^[74] Группа Гана не занялась элементом 94, вероятно, потому что они были обескуражены отсутствием успеха Макмиллана и Абельсона в его выделении. Поскольку в тот момент у них был доступ к более сильному циклотрону в Париже, группа Гана, вероятно, смогла бы обнаружить элемент 94, если бы попыталась, хотя и в крошечных количествах (несколько беккерелей ). ^[74]

Уникальные радиоактивные характеристики нептуния позволяли отслеживать его перемещение через различные соединения в химических реакциях; поначалу это был единственный доступный метод, чтобы доказать, что его химия отличается от других элементов. Поскольку первый обнаруженный изотоп нептуния имел такой короткий период полураспада, Макмиллан и Абельсон не смогли подготовить образец, который был бы достаточно большим, чтобы провести химический анализ нового элемента с использованием технологии, которая была тогда доступна. Однако после открытия долгоживущего изотопа ²³⁷ Np в 1942 году Гленном Сиборгом и Артуром Валем , формирование взвешенных количеств нептуния стало реалистичной задачей. ^{[22] [75]} Первоначально его период полураспада был определен как около 3 миллионов лет (позже пересмотренный до 2,144 миллиона лет), что подтвердило предсказания Нишины и Кимуры об очень долгом периоде полураспада. ^[64]

Ранние исследования элемента были несколько ограничены, поскольку большинство физиков-ядерщиков и химиков в Соединенных Штатах в то время были сосредоточены на огромных усилиях по исследованию свойств плутония в рамках Манхэттенского проекта . Исследования элемента продолжались как второстепенная часть проекта, и первый большой образец нептуния был выделен в 1944 году. ^{[22] [75] [76]}

Большая часть исследований свойств нептуния с тех пор была сосредоточена на понимании того, как ограничить его как часть ядерных отходов. Поскольку он имеет изотопы с очень длительным периодом полураспада, он представляет особую озабоченность в контексте проектирования объектов ограничения, которые могут прослужить тысячи лет. Он нашел некоторые ограниченные применения в качестве радиоактивного индикатора и прекурсора для различных ядерных реакций для получения полезных изотопов плутония. Однако большая часть нептуния, который производится как побочный продукт реакции на атомных электростанциях, считается отходами. ^{[22] [75]}

Производство

Блок-схема , показывающая процесс Purex и вероятное состояние окисления нептуния в технологическом растворе ^[77]

Синтез

Подавляющее большинство нептуния, который в настоящее время существует на Земле, было получено искусственно в ядерных реакциях. Нептуний-237 является наиболее часто синтезируемым изотопом, поскольку он единственный, который может быть получен путем захвата нейтронов , а также имеет достаточно долгий период полураспада, чтобы можно было легко выделить весовые количества. Это, безусловно, самый распространенный изотоп, используемый в химических исследованиях элемента. ^[29]

• Когда атом ²³⁵ U захватывает нейтрон, он преобразуется в возбужденное состояние ²³⁶ U. Около 85,5% ^{[78] [79]} возбужденных ядер ²³⁶ U подвергаются делению, но остальные распадаются в основное состояние ²³⁶ U, испуская гамма-излучение . Дальнейший захват нейтрона образует ²³⁷ U, который имеет период полураспада 7 дней и быстро распадается до ²³⁷ Np через бета-распад . Во время бета-распада возбужденный ²³⁷ U испускает электрон, в то время как атомное слабое взаимодействие преобразует нейтрон в протон , создавая таким образом ²³⁷ Np. ^[29]

${\displaystyle {\begin{cases}{\ce {^{235}_{92}U + ^{1}_{0}n -> ^{236m}_{92}U ->[][120 \ {\ce {ns}}] ^{236}_{92}U + \gamma}}\\{\ce {^{236}_{92}U + ^{1}_{0}n -> ^{237}_{92}U ->[\beta^-][6.75 \ {\ce {d}}] ^{237}_{93}Np}}\end{cases}}}$

• ²³⁷ U также образуется в результате реакции ( n ,2n) с ²³⁸ U. Это происходит только с очень энергичными нейтронами. ^[29]
• ²³⁷ Np является продуктом альфа - распада 241 Am , который образуется при нейтронном облучении урана-238 . ^[29]

Более тяжелые изотопы нептуния быстро распадаются, а более легкие изотопы нептуния не могут быть получены путем захвата нейтронов, поэтому химическое разделение нептуния из охлажденного отработанного ядерного топлива дает почти чистый ²³⁷ Np. ^[29] Короткоживущие тяжелые изотопы ²³⁸ Np и ²³⁹ Np, полезные в качестве радиоактивных индикаторов , производятся путем нейтронного облучения ²³⁷ Np и ²³⁸ U соответственно, в то время как более долгоживущие легкие изотопы ²³⁵ Np и ²³⁶ Np производятся путем облучения ²³⁵ U протонами и дейтронами в циклотроне . ^[29]

Искусственный металл ²³⁷ Np обычно выделяется посредством реакции ²³⁷ NpF ₃ с жидким барием или литием при температуре около 1200 ° C и чаще всего извлекается из отработанных ядерных топливных стержней в килограммовых количествах в качестве побочного продукта при производстве плутония . ^[35]

2 NpF ₃ + 3 Ba → 2 Np + 3 BaF ₂

По весу выбросы нептуния-237 составляют около 5% от выбросов плутония и около 0,05% от выбросов отработанного ядерного топлива. ^[80] Однако даже эта доля по-прежнему составляет более пятидесяти тонн в год во всем мире. ^[81]

Методы очистки

Извлечение урана и плутония из отработанного ядерного топлива для повторного использования является одним из основных процессов ядерного топливного цикла . Поскольку его период полураспада составляет чуть более 2 миллионов лет, альфа-излучатель ²³⁷ Np является одним из основных изотопов второстепенных актинидов, выделенных из отработанного ядерного топлива. ^[82] Для выделения нептуния использовались многие методы разделения, работающие в малых и больших масштабах. Целями операций по очистке в малых масштабах являются получение чистого нептуния в качестве предшественника металлического нептуния и его соединений, а также выделение и предварительная концентрация нептуния в образцах для анализа. ^[82]

Большинство методов, которые разделяют ионы нептуния, используют различное химическое поведение различных степеней окисления нептуния (от +3 до +6 или иногда даже +7) ​​в растворе. ^[82] Среди методов, которые используются или использовались, следующие: экстракция растворителем (с использованием различных экстрагентов , обычно полидентатных производных β-дикетона, фосфорорганических соединений и аминных соединений), хроматография с использованием различных ионообменных или хелатирующих смол, соосаждение (возможные матрицы включают LaF ₃ , BiPO ₄ , BaSO ₄ , Fe(OH) ₃ и MnO ₂ ), электроосаждение и биотехнологические методы. ^[83] В настоящее время коммерческие перерабатывающие заводы используют процесс Purex, включающий экстракцию растворителем урана и плутония с трибутилфосфатом . ^[77]

Химия и соединения

Химия растворов

Ионы нептуния в растворе

Находясь в водном растворе, нептуний может существовать в любой из пяти возможных степеней окисления (от +3 до +7), и каждая из них имеет характерный цвет. ^[3] Стабильность каждой степени окисления сильно зависит от различных факторов, таких как присутствие окислителей или восстановителей , pH раствора, присутствие лигандов, образующих координационные комплексы , и даже концентрация нептуния в растворе. ^[84]

В кислых растворах ионы нептуния(III) и нептуния(VII) существуют в виде Np ³⁺ , Np ⁴⁺ , ​​NpO⁺
₂, НпО²⁺
₂, и НпО⁺
₃. В основных растворах они существуют в виде оксидов и гидроксидов Np(OH) ₃ , NpO ₂ , NpO ₂ OH, NpO ₂ (OH) ₂ и NpO³⁻
₅. Не так много работ было сделано для характеристики нептуния в основных растворах. ^[84] Np ³⁺ и Np ⁴⁺ могут легко восстанавливаться и окисляться друг до друга, как и NpO⁺
₂и НпО²⁺
₂. ^[85]

Нептуний(III)

Np(III) или Np ³⁺ существуют в виде гидратированных комплексов в кислых растворах, Np(H
₂О)³⁺
_н. ^[22] Он темно-сине-фиолетового цвета и аналогичен своему более легкому родственнику , розовому редкоземельному иону Pm ³⁺ . ^{[22] [86]} В присутствии кислорода он быстро окисляется до Np(IV), если только не присутствуют также сильные восстановители. Тем не менее, это второй наименее легко гидролизуемый ион нептуния в воде, образуя ион NpOH ²⁺ . ^[87] Np ³⁺ является преобладающим ионом нептуния в растворах с pH 4–5. ^[87]

Нептуний(IV)

Np(IV) или Np ⁴⁺ имеет бледно-желто-зеленый цвет в кислых растворах ^[22] , где он существует в виде гидратированных комплексов ( Np(H
₂О)⁴⁺
_н). Он довольно нестабилен к гидролизу в кислых водных растворах при pH 1 и выше, образуя NpOH ³⁺ . ^[87] В основных растворах Np ⁴⁺ имеет тенденцию гидролизоваться с образованием нейтрального гидроксида нептуния (IV) (Np(OH) ₄ ) и оксида нептуния (IV) (NpO ₂ ). ^[87]

Нептуний(V)

Np(V) или NpO⁺
₂зелено-голубой в водном растворе, ^[22] в котором он ведет себя как сильная кислота Льюиса . ^[84] Это стабильный ион ^[84] и является наиболее распространенной формой нептуния в водных растворах. В отличие от его соседних гомологов UO⁺
₂и PuO⁺
₂, НпО⁺
₂не диспропорционирует спонтанно , за исключением случаев очень низкого pH и высокой концентрации: ^[85]

2 НпО⁺
₂+ 4 Н ⁺ ⇌ Нп ⁴⁺ + НпО²⁺
₂+ 2 Н ₂ О

Гидролизуется в основных растворах с образованием NpO ₂ OH и NpO
₂(ОЙ)⁻
₂. ^[87]

Нептуний(VI)

Np(VI) или NpO²⁺
₂, ион нептуния, имеет светло-розовый или красноватый цвет в кислом растворе и желто-зеленый в противном случае. ^[22] Это сильная кислота Льюиса ^[84] и является основным ионом нептуния, встречающимся в растворах с pH 3–4. ^[87] Хотя он стабилен в кислых растворах, он довольно легко восстанавливается до иона Np(V), ^[84] и не так стабилен, как гомологичные шестивалентные ионы его соседей урана и плутония ( ионы уранила и плутонила ). Он гидролизуется в основных растворах с образованием оксо- и гидроксо-ионов NpO ₂ OH ⁺ , (NpO
₂)
₂(ОЙ)²⁺
₂, и (NpO
₂)
₃(ОЙ)⁺
₅. ^[87]

Нептуний(VII)

Np(VII) темно-зеленый в сильнощелочном растворе . Хотя его химическая формула в щелочном растворе часто упоминается как NpO³⁻
₅, это упрощение, и реальная структура, вероятно, ближе к гидроксовиду, такому как [NpO
₄(ОЙ)
₂]³⁻
. ^{[22] [86]} Np(VII) был впервые получен в основном растворе в 1967 году. ^[84] В сильнокислом растворе Np(VII) находится в виде NpO⁺
₃; вода быстро восстанавливает его до Np(VI). ^[84] Продукты его гидролиза не охарактеризованы. ^[87]

Гидроксиды

Оксиды и гидроксиды нептуния тесно связаны с его ионами. В целом, гидроксиды Np на различных уровнях окисления менее стабильны, чем актиниды до него в периодической таблице, такие как торий и уран, и более стабильны, чем те, что после него, такие как плутоний и америций. Это явление связано с тем, что стабильность иона увеличивается по мере увеличения отношения атомного номера к радиусу иона. Таким образом, актиниды выше в периодической таблице будут легче подвергаться гидролизу . ^{[84] [87]}

Гидроксид нептуния(III) довольно стабилен в кислых растворах и в средах, где не хватает кислорода, но он быстро окисляется до состояния IV в присутствии воздуха. Он не растворяется в воде. ^[75] Гидроксиды Np(IV) существуют в основном в виде электрически нейтрального Np(OH) ₄ , и его слабая растворимость в воде вообще не зависит от pH раствора. Это говорит о том, что другой гидроксид Np(IV), Np(OH)⁻
₅, не имеет значительного присутствия. ^{[87] [88]}

Поскольку ион Np(V) NpO⁺
₂очень стабилен, он может образовывать гидроксид только при высоких уровнях кислотности. При помещении в 0,1  М раствор перхлората натрия он не реагирует значительно в течение месяцев, хотя более высокая молярная концентрация 3,0 М приведет к тому, что он почти немедленно вступит в реакцию с твердым гидроксидом NpO ₂ OH. Гидроксид Np(VI) более реакционноспособен, но все еще довольно стабилен в кислых растворах. Он образует соединение NpO ₃ · H ₂ O в присутствии озона при различных давлениях диоксида углерода . Np(VII) недостаточно изучен, и о нейтральных гидроксидах не сообщалось. Вероятно, он существует в основном в виде [NpO
₄(ОЙ)
₂]³⁻
. ^{[87] [89] [90] [91]}

Оксиды

Было сообщено о трех безводных оксидах нептуния, NpO ₂ , Np ₂ O ₅ и Np ₃ O ₈ , хотя некоторые исследования ^[92] заявили, что существуют только первые два из них, предполагая, что заявления о Np ₃ O ₈ на самом деле являются результатом ошибочного анализа Np ₂ O ₅ . Однако, поскольку полный объем реакций, которые происходят между нептунием и кислородом, еще не исследован, неясно, какое из этих заявлений является точным. Хотя оксиды нептуния не были получены с нептунием в степенях окисления, которые возможны с соседним актинидным ураном, оксиды нептуния более стабильны при более низких степенях окисления. Это поведение иллюстрируется тем фактом, что NpO ₂ может быть получен простым сжиганием солей нептуния оксикислот на воздухе. ^{[22] [93] [94] [95]}

Зеленовато-коричневый NpO ₂ очень стабилен в широком диапазоне давлений и температур и не претерпевает фазовых переходов при низких температурах. Он демонстрирует фазовый переход из гранецентрированной кубической в ​​орторомбическую при около 33–37 ГПа, хотя он возвращается в свою исходную фазу при сбросе давления. Он остается стабильным при давлении кислорода до 2,84 МПа и температуре до 400 °C. Np ₂ O ₅ имеет черно-коричневый цвет и моноклинную структуру с размером решетки 418×658×409 пикометров. Он относительно нестабилен и разлагается на NpO ₂ и O ₂ при 420–695 °C. Хотя Np ₂ O ₅ изначально был объектом нескольких исследований, в которых утверждалось, что его получают взаимоисключающими методами, в конечном итоге его удалось успешно получить путем нагревания пероксида нептуния до 300–350 °C в течение 2–3 часов или путем нагревания его под слоем воды в ампуле при 180 °C. ^{[93] [95] [96] [97]}

Нептуний также образует большое количество оксидных соединений с широким спектром элементов, хотя оксиды нептуната, образованные со щелочными металлами и щелочноземельными металлами, были наиболее изучены. Тройные оксиды нептуния обычно образуются путем реакции NpO ₂ с оксидом другого элемента или путем осаждения из щелочного раствора. Li ₅ NpO ₆ был получен путем реакции Li ₂ O и NpO ₂ при 400 °C в течение 16 часов или путем реакции Li ₂ O ₂ с NpO ₃ · H ₂ O при 400 °C в течение 16 часов в кварцевой трубке и потоке кислорода. Щелочные нептунаты K ₃ NpO ₅ , Cs ₃ NpO ₅ и Rb ₃ NpO ₅ получаются по аналогичной реакции:

NpO2 + 3 MO2 _→ M3NpO5 _{( M}  = K, Cs, Rb ₎

Оксидные соединения KNpO ₄ , CsNpO ₄ и RbNpO ₄ образуются в результате реакции Np(VII) ( [NpO
₄(ОЙ)
₂]³⁻
) с соединением нитрата щелочного металла и озона . Дополнительные соединения были получены путем реакции NpO ₃ и воды с твердыми щелочами и щелочными пероксидами при температурах 400–600 °C в течение 15–30 часов. Некоторые из них включают Ba ₃ (NpO ₅ ) ₂ , Ba ₂ Na NpO ₆ и Ba ₂ LiNpO ₆ . Кроме того, значительное количество шестивалентных оксидов нептуния образуется путем реакции твердого NpO ₂ с различными щелочными или щелочноземельными оксидами в среде текущего кислорода. Многие из полученных соединений также имеют эквивалентное соединение, которое заменяет уран на нептуний. Некоторые соединения, которые были охарактеризованы, включают Na ₂ Np ₂ O ₇ , Na ₄ NpO ₅ , Na ₆ NpO ₆ и Na ₂ NpO ₄ . Их можно получить, нагревая различные комбинации NpO ₂ и Na ₂ O до различных температурных порогов, а дальнейшее нагревание также приведет к тому, что эти соединения будут проявлять различные аллотропы нептуния. Оксиды нептуната лития Li ₆ NpO ₆ и Li ₄ NpO ₅ можно получить с помощью аналогичных реакций NpO ₂ и Li ₂ O. ^{[98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105]}

Большое количество дополнительных щелочных и щелочных оксидных соединений нептуния, таких как Cs ₄ Np ₅ O ₁₇ и Cs ₂ Np ₃ O _10, были охарактеризованы с помощью различных методов производства. Также было обнаружено, что нептуний образует тройные оксиды со многими дополнительными элементами в группах с 3 по 7, хотя эти соединения изучены гораздо меньше. ^{[98] [106] [107]}

Галогениды

Хотя галогенидные соединения нептуния не были изучены так же хорошо, как его оксиды, довольно большое их количество было успешно охарактеризовано. Из них фториды нептуния были наиболее широко исследованы, в основном из-за их потенциального использования для отделения элемента от ядерных отходов. Сообщалось о четырех бинарных соединениях фторида нептуния, Np F ₃ , NpF ₄ , NpF ₅ и NpF ₆ . Первые два довольно стабильны и были впервые получены в 1947 году с помощью следующих реакций:

NpO2 + 1 ⁄ 2 H2 + 3 HF → NpF3 _{+ 2} H2O ₍ 400°C ₎

NpF ₃ + 1 ⁄ 2 O ₂ + HF → NpF ₄ + 1 ⁄ 2 H ₂ O (400°С)

Позднее NpF ₄ был получен непосредственно путем нагревания NpO ₂ до различных температур в смесях либо фтористого водорода , либо чистого фтористого газа. NpF ₅ гораздо сложнее получить, и большинство известных методов получения включают реакцию соединений NpF ₄ или NpF ₆ с различными другими фтористыми соединениями. NpF ₅ разлагается на NpF ₄ и NpF ₆ при нагревании примерно до 320 °C. ^{[108] [109] [110] [111]}

NpF ₆ или гексафторид нептуния чрезвычайно летуч, как и его смежные актинидные соединения гексафторид урана (UF ₆ ) и гексафторид плутония (PuF ₆ ). Эта летучесть привлекла большой интерес к соединению в попытке разработать простой метод извлечения нептуния из отработанных топливных стержней атомных электростанций. NpF ₆ был впервые получен в 1943 году путем реакции NpF ₃ и газообразного фтора при очень высоких температурах, а первые крупные количества были получены в 1958 году путем нагревания NpF ₄ и капания на него чистого фтора в специально подготовленном аппарате. Дополнительные методы, которые успешно произвели гексафторид нептуния, включают реакцию BrF ₃ и BrF ₅ с NpF ₄ и реакцию нескольких различных соединений оксида и фторида нептуния с безводными фторидами водорода. ^{[109] [112] [113] [114]}

Было сообщено о четырех соединениях оксифторида нептуния : NpO ₂ F, NpOF ₃ , NpO ₂ F ₂ и NpOF _{4 , хотя ни одно из них не было подробно изучено. NpO 2} F ₂ представляет собой розоватое твердое вещество и может быть получено путем реакции NpO ₃ · H ₂ O и Np ₂ F ₅ с чистым фтором при температуре около 330 °C. NpOF ₃ и NpOF ₄ могут быть получены путем реакции оксидов нептуния с безводным фтористым водородом при различных температурах. Нептуний также образует широкий спектр фторидных соединений с различными элементами. Некоторые из них, которые были охарактеризованы, включают CsNpF ₆ , Rb ₂ NpF ₇ , Na ₃ NpF ₈ и K ₃ NpO ₂ F ₅ . ^{[109] [111] [115] [116] [117] [118] [119]}

Были охарактеризованы два хлорида нептуния , NpCl3 и NpCl4 _. Хотя было предпринято несколько попыток получить NpCl5, они не увенчались успехом. NpCl3 _{получают путем} восстановления диоксида нептуния водородом и _{четыреххлористым} углеродом ( CCl4 ), а NpCl4 — _{путем реакции} оксида нептуния с CCl4 _при температуре около 500 °C. Также сообщалось о других соединениях хлорида нептуния, включая NpOCl2 , _Cs2NpCl6 , _{Cs3NpO2Cl4 и} Cs2NaNpCl6 . _Также были получены бромиды нептуния NpBr3 и NpBr4 ; последний — путем реакции _{бромида} алюминия с NpO2 при _{температуре 350 °C} , _а первый — почти _{идентичной} процедурой _{, но} в _{присутствии} цинка . Иодид нептуния Np I ₃ также был получен тем же методом, что и NpBr ₃ . ^{[120] [121] [122]}

Халькогениды, пниктиды и карбиды

Нептуний халькоген и пниктогенные соединения были хорошо изучены, прежде всего, как часть исследований их электронных и магнитных свойств и их взаимодействий в естественной среде. Пниктидные и карбидные соединения также привлекли внимание из-за их присутствия в топливе нескольких современных конструкций ядерных реакторов, хотя последняя группа не имела стольких исследований, как первая. ^[123]

Халькогениды

Было охарактеризовано большое разнообразие соединений сульфида нептуния, включая чистые сульфидные соединения Np S , NpS ₃ , Np ₂ S ₅ , Np ₃ S ₅ , Np ₂ S ₃ и Np ₃ S ₄ . Из них наиболее хорошо изучен Np ₂ S ₃ , полученный путем реакции NpO ₂ с сероводородом и сероуглеродом при температуре около 1000 °C, и известны три аллотропные формы. Форма α существует примерно до 1230 °C, β — до 1530 °C, а форма γ, которая также может существовать как Np ₃ S ₄ , при более высоких температурах. NpS может быть получен путем реакции Np ₂ S ₃ и металлического нептуния при 1600 °C, а Np ₃ S ₅ может быть получен путем разложения Np ₂ S ₃ при 500 °C или путем реакции серы и гидрида нептуния при 650 °C. Np ₂ S _{5 получают путем} нагревания смеси Np ₃ S ₅ и чистой серы до 500 °C. Все сульфиды нептуния, за исключением β- и γ-форм Np ₂ S _3, изоструктурны эквивалентному сульфиду урана, а несколько, включая NpS, α−Np ₂ S ₃ и β−Np ₂ S ₃ , также изоструктурны эквивалентному сульфиду плутония. Также были получены оксисульфиды NpOS, Np ₄ O ₄ S и Np ₂ O ₂ S, хотя последние три не были хорошо изучены. NpOS был впервые получен в 1985 году путем вакуумной герметизации NpO ₂ , Np ₃ S ₅ и чистой серы в кварцевой трубке и нагревания ее до 900 °C в течение одной недели. ^{[123] [124] [125] [126] [127] [128] [129]}

Соединения селенида нептуния _{, о} которых сообщалось, включают Np _Se , NpSe3 _, Np2Se3 _, Np2Se5 _, Np3Se4 _и Np3Se5 . Все они были получены только путем нагревания гидрида нептуния и металлического селена до различных температур в вакууме в течение длительного периода времени, и _{известно} , _{что Np2Se3 существует только в γ-аллотропе при относительно высоких температурах. Известны два соединения оксиселенида нептуния, NpOSe и Np2O2Se , которые} образуются аналогичными методами путем замены гидрида _{нептуния} на диоксид нептуния _. Известные соединения теллурида нептуния Np Te , NpTe ₃ , Np ₃ Te ₄ , Np ₂ Te ₃ и Np ₂ O ₂ Te образуются аналогичными селенидам способами, а Np ₂ O ₂ Te изоструктурен эквивалентным соединениям урана и плутония. Соединения нептуния- полония не были зарегистрированы. ^{[123] [129] [130] [131] [132]}

Пниктиды и карбиды

Нитрид нептуния (NpN ) был впервые получен в 1953 году путем реакции гидрида нептуния и газообразного аммиака при температуре около 750 °C в кварцевой капиллярной трубке. Позднее он был получен путем реакции различных смесей азота и водорода с металлическим нептунием при различных температурах. Он также был получен путем восстановления диоксида нептуния двухатомным газообразным азотом при 1550 °C. NpN изоморфен мононитриду урана (UN) и мононитриду плутония (PuN) и имеет температуру плавления 2830 °C при давлении азота около 1 МПа. Сообщалось о двух соединениях фосфида нептуния , NpP и Np3P4 _. Первое имеет гранецентрированную кубическую _{структуру} и готовится путем преобразования металлического нептуния в порошок и последующей его реакции с газообразным фосфином при 350 °C. Np ₃ P ₄ может быть получен путем реакции металлического нептуния с красным фосфором при 740 °C в вакууме, а затем позволяя любому излишнему фосфору сублимироваться . Соединение не реагирует с водой, но будет реагировать с азотной кислотой с образованием раствора Np(IV). ^{[133] [134] [135]}

Были получены три соединения арсенида нептуния : Np As , NpAs ₂ и Np ₃ As ₄ . Первые два были впервые получены путем нагревания мышьяка и гидрида нептуния в вакуумной герметичной трубке в течение примерно недели. Позднее NpAs также был получен путем заключения металлического нептуния и мышьяка в вакуумную трубку, разделения их кварцевой мембраной и нагревания их до температуры чуть ниже точки плавления нептуния 639 °C, что немного выше точки сублимации мышьяка 615 °C. Np ₃ As ₄ получают с помощью аналогичной процедуры с использованием йода в качестве транспортного агента . Кристаллы NpAs _{2 имеют коричневато-золотистый цвет, а Np 3} As ₄ — черный. Соединение антимонида нептуния Np Sb было получено в 1971 году путем помещения равных количеств обоих элементов в вакуумную трубку, нагревания их до точки плавления сурьмы, а затем нагревания до 1000 °C в течение шестнадцати дней. Эта процедура также дала следовые количества дополнительного соединения антимонида Np ₃ Sb ₄ . Также сообщалось об одном соединении нептуния- висмута , NpBi. ^{[133] [134] [136] [137] [138] [139]}

Карбиды нептуния Np C , Np ₂ C ₃ и NpC ₂ (предварительно) были описаны, но не были подробно охарактеризованы, несмотря на высокую важность и полезность карбидов актинидов в качестве усовершенствованного ядерного реакторного топлива. NpC является нестехиометрическим соединением и может быть лучше обозначено как NpC _x (0,82 ≤ x ≤ 0,96). Его можно получить в результате реакции гидрида нептуния с графитом при 1400 °C или путем нагревания составляющих элементов вместе в электродуговой печи с использованием вольфрамового электрода. Он реагирует с избытком углерода с образованием чистого Np ₂ C ₃ . NpC ₂ образуется при нагревании NpO ₂ в графитовом тигле при 2660–2800 °C. ^{[133] [134] [140] [141]}

Другие неорганические

Гидриды

Нептуний реагирует с водородом аналогично своему соседу плутонию, образуя гидриды NpH _{2+ x} ( гранецентрированный кубический ) и NpH ₃ ( гексагональный ). Они изоструктурны соответствующим гидридам плутония, хотя в отличие от PuH _{2+ x} параметры решетки NpH _{2+ x} увеличиваются по мере увеличения содержания водорода ( x ). Гидриды требуют особой осторожности в обращении, поскольку они разлагаются в вакууме при 300 °C с образованием тонкодисперсного металлического нептуния, который является пирофорным . ^[142]

Фосфаты, сульфаты и карбонаты

Будучи химически стабильными, фосфаты нептуния были исследованы на предмет потенциального использования в иммобилизации ядерных отходов. Пирофосфат нептуния (α-NpP ₂ O ₇ ), зеленое твердое вещество, был получен в реакции между диоксидом нептуния и фосфатом бора при 1100 °C, хотя фосфат нептуния(IV) до сих пор оставался неуловимым. Все серии соединений NpM ₂ (PO ₄ ) ₃ , где M — щелочной металл ( Li , Na , K , Rb или Cs ), известны. Были охарактеризованы некоторые сульфаты нептуния, как водные, так и твердые, и при различных степенях окисления нептуния (от IV до VI). Кроме того, были исследованы карбонаты нептуния , чтобы достичь лучшего понимания поведения нептуния в геологических хранилищах и окружающей среде, где он может вступать в контакт с водными растворами карбоната и бикарбоната и образовывать растворимые комплексы. ^{[143] [144]}

Металлоорганический

Структура нептуноцена

Известно и химически охарактеризовано несколько нептунийорганических соединений, хотя и не так много, как для урана из-за редкости и радиоактивности нептуния. Наиболее известными нептунийорганическими соединениями являются циклопентадиенильные и циклооктатетраенильные соединения и их производные. ^[145] Трехвалентное циклопентадиенильное соединение Np(C5H5 ) _{3 · THF} было получено в 1972 году в результате реакции Np(C5H5 ) _{3Cl с натрием} , хотя более простой Np(C5H5 ₎ получить не удалось. ^[145] Четырехвалентный нептунийциклопентадиенил, красновато-коричневый комплекс, был синтезирован в 1968 году в _{результате} реакции хлорида нептуния(IV) с циклопентадиенидом калия: ^[145]

NpCl4 + _{4 KC5H5} → Np ( _C5H5 ) _{4 + 4} KCl

Он растворим в бензоле и ТГФ и менее чувствителен к кислороду и воде, чем Pu (C ₅ H ₅ ) ₃ и Am (C ₅ H ₅ ) ₃ . ^[145] Другие циклопентадиенильные соединения Np(IV) известны для многих лигандов : они имеют общую формулу (C ₅ H ₅ ) ₃ NpL, где L представляет собой лиганд. ^[145] Нептуноцен , Np(C ₈ H ₈ ) ₂ , был синтезирован в 1970 году путем реакции хлорида нептуния(IV) с K ₂ ( C ₈ H ₈ ). Он изоморфен ураноцену и плутоноцену , и они ведут себя химически идентично: все три соединения нечувствительны к воде или разбавленным основаниям, но чувствительны к воздуху, быстро реагируя с образованием оксидов, и лишь немного растворимы в бензоле и толуоле . ^[145] Другие известные производные циклооктатетраенила нептуния включают Np(RC ₈ H ₇ ) ₂ (R = этанол , бутанол ) и KNp(C ₈ H ₈ )·2THF, который изоструктурен соответствующему соединению плутония. ^[145] Кроме того, были получены гидрокарбилы нептуния , а сольватированные трииодидные комплексы нептуния являются предшественниками многих органонептуниевых и неорганических соединений нептуния. ^[145]

Координационные комплексы

Существует большой интерес к координационной химии нептуния, поскольку все его пять степеней окисления демонстрируют свое собственное отличительное химическое поведение, а координационная химия актинидов находится под сильным влиянием актиноидного сжатия (большее, чем ожидалось, уменьшение ионных радиусов в ряду актинидов, аналогичное лантаноидному сокращению ). ^[146]

Твердотельный

Известно немного координационных соединений нептуния(III), поскольку Np(III) легко окисляется кислородом воздуха в водном растворе. Однако формальдегидсульфоксилат натрия может восстанавливать Np(IV) до Np(III), стабилизируя более низкую степень окисления и образуя различные труднорастворимые координационные комплексы Np(III), такие как Np
₂(С)
₂О
₄)
₃· _11H2O , Нп
₂(С)
₆ЧАС
₅АсО
₃)
₃·H ₂ O и Np
₂[С
₆ЧАС
₄(ОН)COO]
₃. ^[146]

Было описано много координационных соединений нептуния (IV), первым из которых является (Et
₄Н)Нп(НКС)
₈, который изоструктурен с аналогичным координационным соединением урана (IV). ^[146] Известны и другие координационные соединения Np (IV), некоторые из которых включают другие металлы, такие как кобальт ( CoNp
₂Ф
₁₀·8H ₂ O, образуется при 400 К) и медь ( CuNp
₂Ф
₁₀·6H ₂ O, образуется при 600 К). ^[146] Известны также сложные нитратные соединения: экспериментаторы, которые их создали в 1986 и 1987 годах, получили монокристаллы путем медленного испарения раствора Np(IV) при комнатной температуре в концентрированной азотной кислоте и избытке 2,2′- пиримидина . ^[146]

Координационная химия нептуния(V) была тщательно исследована из-за наличия катион-катионных взаимодействий в твердом состоянии, которые уже были известны для актинильных ионов. ^[146] Некоторые известные такие соединения включают димер нептунила Na
₄(НпО
₄)
₂С
₁₂О
₁₂·8H ₂ O и гликолят нептуния , оба из которых образуют зеленые кристаллы. ^[146]

Соединения нептуния (VI) варьируются от простого оксалата NpO
₂С
₂О
₄(который нестабилен, обычно превращаясь в Np(IV)) до таких сложных соединений, как зеленый (NH
₄)
₄НпО
₂(СО)
₃)
₃^[146] Было проведено обширное исследование соединений формы M
₄АнО
₂(СО)
₃)
₃, где M представляет собой одновалентный катион, а An — это уран, нептуний или плутоний. ^[146]

Начиная с 1967 года, когда был открыт нептуний(VII), были получены и изучены некоторые координационные соединения с нептунием в степени окисления +7. Первое описанное такое соединение изначально было охарактеризовано как Co(NH
₃)
₆НпО
₅· n H ₂ O в 1968 году, но в 1973 году было высказано предположение, что на самом деле он имеет формулу [Co(NH
₃)
₆][NpO
₄(ОЙ)
₂] ·2H ₂ O на основании того факта, что Np(VII) встречается в виде [NpO
₄(ОЙ)
₂]³⁻
в водном растворе. ^[146] Это соединение образует темно-зеленые призматические кристаллы с максимальной длиной ребра 0,15–0,4  мм . ^[146]

В водном растворе

Большинство известных в растворе координационных комплексов нептуния включают элемент в степенях окисления +4, +5 и +6: было проведено лишь несколько исследований координационных комплексов нептуния (III) и (VII). ^[147] Для первых NpX ²⁺ и NpX⁺
₂(X = Cl , Br ) были получены в 1966 году в концентрированных растворах LiCl и LiBr соответственно: для последнего эксперименты 1970 года обнаружили, что NpO³⁺
₂ион может образовывать сульфатные комплексы в кислых растворах, таких как NpO
₂ТАК⁺
₄и НпО
₂(ТАК
₄)⁻
₂; было обнаружено, что они имеют более высокие константы устойчивости , чем ион нептунила ( NpO²⁺
₂). ^[147] Известно множество комплексов для других степеней окисления нептуния: неорганические лиганды, в которых участвуют галогениды , иодат , азид , нитрид , нитрат , тиоцианат , сульфат , карбонат , хромат и фосфат . Известно, что многие органические лиганды могут использоваться в координационных комплексах нептуния: они включают ацетат , пропионат , гликолят , лактат , оксалат , малонат , фталат , меллитат и цитрат . ^[147]

Аналогично своим соседям, урану и плутонию, порядок ионов нептуния по способности к комплексообразованию следующий: Np ⁴⁺ > NpO²⁺
₂≥ Np ³⁺ > NpO⁺
₂. (Относительный порядок двух средних ионов нептуния зависит от используемых лигандов и растворителей.) ^[147] Последовательность стабильности комплексов Np(IV), Np(V) и Np(VI) с одновалентными неорганическими лигандами следующая: F − > H
₂ПО⁻
₄> ССН ⁻ > НЕТ⁻
₃> Cl − > ClO⁻
₄; порядок для двухвалентных неорганических лигандов — CO²⁻
₃> ХПО²⁻
₄> ТАК²⁻
₄. Они следуют за силой соответствующих кислот . Двухвалентные лиганды более сильно комплексообразуют, чем одновалентные. ^[147] NpO⁺
₂также могут образовывать комплексные ионы [ NpO⁺
₂М³⁺
] (M = Al , Ga , Sc , In , Fe , Cr , Rh ) в растворе хлорной кислоты : сила взаимодействия между двумя катионами следует порядку Fe > In > Sc > Ga > Al. ^[147] Ионы нептунила и уранила также могут образовывать комплекс вместе. ^[147]

Приложения

Прекурсор в производстве плутония-238

Важное применение ²³⁷ Np — в качестве прекурсора в производстве плутония-238 , где он облучается нейтронами для образования ²³⁸ Pu , альфа-излучателя для радиоизотопных тепловых генераторов для космических аппаратов и военных целей. ²³⁷ Np захватывает нейтрон для образования ²³⁸ Np и бета-распада с периодом полураспада чуть более двух дней до ²³⁸ Pu. ^[148]

${\displaystyle {\ce {^{237}_{93}Np + ^{1}_{0}n -> ^{238}_{93}Np ->[\beta^-][2.117 \ {\ce {d}}] ^{238}_{94}Pu}}}$

²³⁸ Pu также присутствует в значительных количествах в отработанном ядерном топливе, но его необходимо отделить от других изотопов плутония . ^[149] Облучение нептуния-237 электронными пучками, вызывающее тормозное излучение , также дает довольно чистые образцы изотопа плутония-236 , полезного в качестве индикатора для определения концентрации плутония в окружающей среде. ^[149]

Оружие

Нептуний является расщепляемым и теоретически может быть использован в качестве топлива в реакторе на быстрых нейтронах или ядерном оружии с критической массой около 60 килограммов. ^[81] В 1992 году Министерство энергетики США рассекретило заявление о том, что нептуний-237 «может быть использован для ядерного взрывного устройства». ^[150] Не считается, что когда-либо было создано реальное оружие с использованием нептуния. По состоянию на 2009 год мировое производство нептуния-237 коммерческими энергетическими реакторами составляло более 1000 критических масс в год, но извлечение изотопа из облученных топливных элементов стало бы крупным промышленным предприятием. ^[151]

В сентябре 2002 года исследователи из Лос-Аламосской национальной лаборатории на короткое время создали первую известную ядерную критическую массу , используя нептуний в сочетании с оболочками из обогащенного урана ( уран-235 ), обнаружив, что критическая масса голой сферы нептуния-237 «колеблется от веса в диапазоне от пятидесяти до шестидесяти килограммов» ^[152], показывая, что он «примерно такой же хороший материал для бомбы, как [уран-235]». ^[32] В марте 2004 года федеральное правительство Соединенных Штатов разработало планы по перемещению американских запасов отделенного нептуния на полигон захоронения ядерных отходов в Неваде . ^[151]

Физика

²³⁷ Np используется в устройствах для обнаружения нейтронов высокой энергии (МэВ). ^[153]

Роль в ядерных отходах

Нептуний накапливается в коммерческих бытовых ионизационных дымовых извещателях в результате распада (обычно) 0,2 микрограмма америция-241, изначально присутствующего в качестве источника ионизирующего излучения . С периодом полураспада 432 года америций-241 в ионизационном дымовом извещателе включает около 3% нептуния через 20 лет и около 15% через 100 лет.

В окислительных условиях нептуний-237 является наиболее подвижным актинидом в глубокой геологической среде хранилища проекта Юкка-Маунтин в Неваде . ^[154] Это делает его и его предшественников, таких как америций-241, интересными кандидатами для уничтожения путем ядерной трансмутации . ^[155] Из-за своего длительного периода полураспада нептуний станет основным источником общей радиотоксичности в Юкка-Маунтин через 10 000 лет. Поскольку неясно, что происходит с непереработанным отработанным топливом в течение этого длительного периода времени, извлечение и трансмутация нептуния после переработки отработанного топлива могли бы помочь минимизировать загрязнение окружающей среды, если бы ядерные отходы могли быть мобилизованы через несколько тысяч лет. ^{[151] [156]}

Биологическая роль и меры предосторожности

Нептуний не играет биологической роли, так как имеет короткий период полураспада и встречается только в небольших следах в природе. Тесты на животных показывают, что он плохо всасывается (~1%) через пищеварительный тракт . ^[157] При инъекции он концентрируется в костях, из которых медленно высвобождается. ^[35]

Мелкоизмельченный металлический нептуний представляет опасность возгорания, поскольку нептуний является пирофорным ; мелкие зерна будут самопроизвольно воспламеняться на воздухе при комнатной температуре. ^[93]

Ссылки

1. Арбластер, Джон В. (2018). Избранные значения кристаллографических свойств элементов . Materials Park, Огайо: ASM International. ISBN 978-1-62708-155-9.
2. Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 28. ISBN 978-0-08-037941-8.
3. Np(II), (III) и (IV) были обнаружены, см. Dutkiewicz, Michał S.; Apostolidis, Christos; Walter, Olaf; Arnold, Polly L (2017). "Reduction chemistry of neptunium cyclopentadienide complexs: from structure to understanding". Chem. Sci . 8 (4): 2553–2561. doi :10.1039/C7SC00034K. PMC 5431675 . PMID  28553487. 
4. Магнитная восприимчивость элементов и неорганических соединений, в Справочнике по химии и физике, 81-е издание, CRC press.
5. Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3): 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
6. Макмиллан, Эдвин; Абельсон, Филип Хауге (1940-06-15). «Радиоактивный элемент 93». Physical Review . 57 (12): 1185–1186. Bibcode : 1940PhRv...57.1185M. doi : 10.1103/PhysRev.57.1185.2 .
7. "Нептуний (Np) | AMERICAN ELEMENTS ®". American Elements: The Materials Science Company . Получено 2024-09-13 .
8. CR Hammond (2004). Элементы, в Handbook of Chemistry and Physics (81-е изд.). CRC press. ISBN 978-0-8493-0485-9.
9. Yoshida et al., p. 718.
10. Dabos, S.; Dufour, C.; Benedict, U.; Pagès, M. (1987). «Объемный модуль упругости и соотношение P–V до 52 ГПа металлического нептуния при комнатной температуре». Журнал магнетизма и магнитных материалов . 63–64: 661–3. Bibcode :1987JMMM...63..661D. doi :10.1016/0304-8853(87)90697-4.
11. Ю. Д. Третьяков, ред. (2007). Неорганическая химия в трех томах . Химия переходных элементов. Т. 3. М.: Академия. ISBN 978-5-7695-2533-9.
12. Теодор Грей. Элементы . Страница 215.
13. Ли, Дж.; Мардон, П.; Пирс, Дж.; Холл, Р. (1959). «Некоторые физические свойства металлического нептуния II: исследование аллотропных превращений в нептунии». Журнал физики и химии твердого тела . 11 (3–4): 177–181. Bibcode : 1959JPCS...11..177L. doi : 10.1016/0022-3697(59)90211-2.
14. Лемир, Р. Дж. и др., Химическая термодинамика нептуния и плутония , Elsevier, Амстердам, 2001.
15. "Структуры кристаллической решетки: структура αNp (Ac)". Центр вычислительного материаловедения Военно-морской исследовательской лаборатории США. Архивировано из оригинала 2012-10-02 . Получено 2013-10-16 .
16. Йошида и др., с. 719.
17. Hindman JC 1968, «Нептуний», в CA Hampel (ред.), Энциклопедия химических элементов , Рейнхольд, Нью-Йорк, стр. 434.
18. Данлап, Б.Д.; Бродский, М.Б.; Шеной, ГК; Кальвиус, Г.М. (1970). «Сверхтонкие взаимодействия и анизотропные колебания решетки ²³⁷ Np в металле α-Np». Physical Review B. 1 ( 1): 44–46. Bibcode : 1970PhRvB...1...44D. doi : 10.1103/PhysRevB.1.44.
19. «Оценка данных о безопасности ядерной критичности и пределов содержания актинидов при транспортировке» (PDF) . Институт радиационной защиты и ядерной безопасности. п. 15 . Проверено 20 декабря 2010 г.
20. Стивенс, DR (1966). «Фазовая диаграмма и сжимаемость нептуния». Journal of Physics . 27 (8): 1201–4. Bibcode : 1966JPCS...27.1201S. doi : 10.1016/0022-3697(66)90002-3.
21. Йошида и др., стр. 719–20.
22. "Периодическая таблица элементов: LANL - Нептуний" . Лос-Аламосская национальная лаборатория . Проверено 13 октября 2013 г.
23. TD Matsuda; Y. Hagal; D. Aoki; H. Sakai; Y. Homma; N. Tateiwa; E. Yamamoto; Y. Onuki (2009). "Транспортные свойства сверхпроводника нептуния NpPd5Al2". Journal of Physics: Conference Series . 150 (4): 042119. Bibcode : 2009JPhCS.150d2119M. doi : 10.1088/1742-6596/150/4/042119 .
24. В.А. Михайлов, изд. (1971). Аналитическая химия нептуния . Москва: Наука .
25. Голуб, AM (1971). Общая и неорганическая химия (Общая и неорганическая химия) . Том. 2. С. 222–7.
26. Мартин, WC; Хаган, Люси; Ридер, Джозеф; Суган, Джек (1974). "Ground Levels and Ionization Potentials for Lanthanide and Actinide Atoms and Ions" (PDF) . J. Phys. Chem. Ref. Data . 3 (3): 771–9. Bibcode :1974JPCRD...3..771M. doi :10.1063/1.3253147. Архивировано из оригинала (PDF) 2014-02-11 . Получено 2013-10-19 .
27. Дэвид Р. Лид (ред.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 84-е издание . CRC Press. Бока-Ратон, Флорида, 2003; Раздел 10, Атомная, молекулярная и оптическая физика; Потенциалы ионизации атомов и атомарных ионов.
28. Nucleonica (2007–2013). "Универсальная таблица нуклидов". Nucleonica: веб-ориентированная ядерная наука . Получено 15 октября 2013 г. ( требуется регистрация ) .
29. Йошида и др., стр. 700–2.
30. CM Lederer; JM Hollander; I. ​​Perlman (1968). Таблица изотопов (6-е изд.). Нью-Йорк: John Wiley & Sons .
31. Кох, Лотар (2000). "Трансурановые элементы". Трансурановые элементы, в Энциклопедии промышленной химии Ульмана . Wiley. doi :10.1002/14356007.a27_167. ISBN 978-3527306732.
32. Weiss, Peter (2 июля 2009 г.). «Нептуниевые ядерные бомбы?: Малоизученный металл становится критическим». Science News . 162 (17): 259. doi :10.2307/4014034. JSTOR  4014034.
33. Юкка Лехто; Сяолинь Хоу (2011). "15.15: Нептуний". Химия и анализ радионуклидов (1-е изд.). John Wiley & Sons . 231. ISBN 978-3527633029.
34. Ёсида и др., стр. 703–704.
35. Эмсли, стр. 345–347.
36. Томпсон, Рой К. (1982). «Нептуний: забытый актинид: обзор биологической и экологической литературы». Radiation Research . 90 (1): 1–32. Bibcode : 1982RadR...90....1T. doi : 10.2307/3575792. JSTOR  3575792. PMID  7038752.
37. Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), «Оценка NUBASE свойств ядра и распада», Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729....3A, doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11. 001
38. Валлнер, А.; Фастерманн, Т.; Файги, Дж.; Фельдштейн, К.; Кни, К.; Корщинек, Г.; Кучера, В.; Офан, А.; Пол, М.; Куинто, Ф.; Ругель, Г.; Штайер, П. (2015). «Обилие живого 244Pu в глубоководных резервуарах Земли указывает на редкость нуклеосинтеза актинидов». Природные коммуникации . 6 : 5956. arXiv : 1509.08054 . Бибкод : 2015NatCo...6.5956W. doi : 10.1038/ncomms6956. ISSN  2041-1723. ПМК 4309418 . ПМИД  25601158. 
39. Фостер, РФ (1963). Поведение хрома и нептуния в окружающей среде в радиоэкологии . Нью-Йорк: Рейнхольд. С. 569–576.
40. Этвуд, раздел 4.
41. Этвуд, раздел 1.
42. "Информационный листок о здоровье человека - Нептуний" (PDF) . Health Physics Society. 2001 . Получено 15 октября 2013 г. .
43. Фаянс, Казимир (1913). «Die radioaktiven Umwandlungen und das periodische System der Elemente (Радиоактивные превращения и периодическая таблица элементов)». Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 46 : 422–439. дои : 10.1002/cber.19130460162.
44. Родс, стр. 201–202.
45. Родс, стр. 209–210.
46. Ферми, Э. (1934). «Возможное производство элементов с атомным номером выше 92». Nature . 133 (3372): 898–899. Bibcode :1934Natur.133..898F. doi : 10.1038/133898a0 .
47. Энрико Ферми, Искусственная радиоактивность, создаваемая нейтронной бомбардировкой, Нобелевская лекция, 12 декабря 1938 г.
48. Хоффман, стр. 120–123.
49. Ида Ноддак (1934). «Убер дас Элемент 93». Zeitschrift für Angewandte Chemie . 47 (37): 653–655. Бибкод : 1934AngCh..47..653N. дои : 10.1002/ange.19340473707.
50. Родс, стр. 210–220.
51. Родс, стр. 221–222.
52. Родс, стр. 349.
53. Коблич, Одолен (1934). "Новый радиоактивный элемент после урана". Nature . 134 (3376): 55. Bibcode :1934Natur.134R..55.. doi : 10.1038/134055b0 .
54. Хоффман, стр. 118.
55. Спетер, М. (1934). «Богема — некролог». Science . 80 (2086): 588–9. Bibcode : 1934Sci....80..588S. doi : 10.1126/science.80.2086.588-a. PMID  17798409.
56. Fontani, Marco (2005). «Сумерки природных элементов: Moldavium (Ml), Sequanium (Sq) и Dor (Do)». Международная конференция по истории химии . Лиссабон. стр. 1–8. Архивировано из оригинала 24-02-2006 . Получено 13-10-2013 .
57. Хулубей, Х.; Кошуа, Ю. (1939). «Новые исследования о природном элементе 93». Комптес Рендус . 209 : 476–479.
58. Peppard, DF; Mason, GW; Gray, PR; Mech, JF (1952). «Встреча серии (4n + 1) в природе». Журнал Американского химического общества . 74 (23): 6081–6084. doi :10.1021/ja01143a074.
59. Родс, стр. 264–267.
60. Родс, стр. 346.
61. "Нобелевская премия по физике 1938 года". Нобелевский фонд . Получено 13 октября 2013 г.
62. Мейтнер, Лиз; Фриш, О. Р. (1939). «Распад урана нейтронами: новый тип ядерной реакции». Nature . 143 (3615): 239–240. Bibcode :1939Natur.143..239M. doi :10.1038/143239a0. S2CID  4113262.
63. Отто Ган (1958). "Открытие деления". Scientific American . Архивировано из оригинала 2010-12-24.
64. Ikeda, Nagao (25 июля 2011 г.). «Открытия урана 237 и симметричного деления — Из архивных документов Нишины и Кимуры». Труды Японской академии, Серия B: Физические и биологические науки . 87 (7): 371–6. Bibcode :2011PJAB...87..371I. doi :10.2183/pjab.87.371. PMC 3171289 . PMID  21785255. 
65. Сегре, Эмилио (1939). «Неудачный поиск трансурановых элементов». Physical Review . 55 (11): 1104–5. Bibcode : 1939PhRv...55.1104S. doi : 10.1103/PhysRev.55.1104.
66. Родс, стр. 346–350.
67. Йошида и др., стр. 699–700.
68. Макмиллан, Эдвин; Абельсон, Филипп (1940). «Радиоактивный элемент 93». Physical Review . 57 (12): 1185–1186. Bibcode : 1940PhRv...57.1185M. doi : 10.1103/PhysRev.57.1185.2 .
69. Seaborg, GT (1994). "Гл. 118. Происхождение концепции актинидов". В KA Gschneidner, Jr.; L, Eyring; GR Choppin; GH Landet (ред.). Справочник по физике и химии редкоземельных элементов . Том 18 – Лантаниды/актиниды: химия. Elsevier. стр. 4–6, 10–14.
70. Родс, стр. 348–350.
71. Ёсида и др., стр. 700.
72. Кларк, Дэвид Л.; Хеккер, Зигфрид С.; Ярвинен, Гордон Д.; Ной, Мэри П. (2006). "Нептуний". В Морсс, Лестер Р.; Эдельштейн, Норман М.; Фугер, Жан (ред.). Химия актинидных и трансактинидных элементов (PDF) . Том 3 (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer. стр. 814. doi :10.1007/1-4020-3598-5_7. ISBN 978-1-4020-3555-5. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-07-17 . Получено 2014-06-29 .
73. Гленн Т. Сиборг (сентябрь 1981 г.). «История плутония». Лаборатория Лоуренса в Беркли, Калифорнийский университет. LBL-13492, DE82 004551. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
74. Винтерберг, Фридвардт; Херрманн, Гюнтер; Фодор, Игорь; Вольфенштейн, Линкольн; Сингер, Марк Э. (1996). «Еще о том, как нацистская Германия не смогла разработать атомную бомбу». Physics Today . 49 (1): 11–15, 83. Bibcode : 1996PhT....49a..11W. doi : 10.1063/1.2807455.
75. Берни, Г. А.; Харбор, Р. М.; Подкомитет по радиохимии Национального исследовательского совета (США); Технический информационный центр Комиссии по атомной энергии США (1974). Радиохимия нептуния.
76. Нильссон, Карен (1989). Химия миграции нептуния. Национальная лаборатория Рисё. ISBN 978-87-550-1535-7.
77. Yoshida et al., стр. 710.
78. "Capture-to-fission Ratio". nuclear-power.com . Получено 26 июня 2024 г. .
79. Cabell, MJ; Slee, LJ (1962). «Отношение захвата нейтронов к делению для урана-235». Журнал неорганической и ядерной химии . 24 (12): 1493–1500. doi :10.1016/0022-1902(62)80002-5.
80. "Разделенные Нептуний 237 и Америций" (PDF) . Получено 2009-06-06 .
81. "Новости химии, исследования и мнения".
82. Yodshida et al., стр. 704–5.
83. Йошида и др., стр. 705–17.
84. Йошида и др., стр. 752–4.
85. Yoshida et al., стр. 759.
86. Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 1265. ISBN 978-0-08-037941-8.
87. Йошида и др., с. 766–70.
88. Trygve E Eriksen; Pierre Ndalamba; Daqing Cui; Jordi Bruno; et al. (1993). «Растворимость окислительно-восстановительно-чувствительных радионуклидов 99Tc и 237Np в восстановительных условиях в нейтральных и щелочных растворах» (PDF) . Технический отчет SKB . 93–18: 1–32.
89. Нек, В.; Ким, Дж.И.; Канеллакопулос, Б. (1992). «Растворимость и гидролизное поведение нептуния (V)». Radiochim. Acta . 56 : 25–30. doi :10.1524/ract.1992.56.1.25. S2CID  99239460.
90. Като, Y.; Кимура, T.; Йошида, Z.; Нитани, N. (1996). "Твердо-жидкостные фазовые равновесия Np(VI) и U(VI) при контролируемых парциальных давлениях CO2". _Radiochim . Acta . 74 : 21–25. doi :10.1524/ract.1996.74.special-issue.21. S2CID  100097624.
91. Никонов, М.В.; Бессонов, А.А.; Крот, Н.Н.; Перминов, В.П. (1994). «Синтез и характеристика соединения смешанной валентности Np(VI, VII)». Радиохимия . 36 : 237–8.
92. Fahey, JA; Turcotte, RP; Chikalla, TD (1976). «Разложение, стехиометрия и структура оксидов нептуния». Журнал неорганической и ядерной химии . 38 (3): 495–500. doi :10.1016/0022-1902(76)80291-6.
93. Йошида и др., 724–726.
94. Шарма, Б.К. Ядерная и радиационная химия — Трансурановые элементы. Krishna Prakashan Media. стр. 128–9. ISBN 9788185842639.
95. Richter K.; Sari C. (1987). «Фазовые соотношения в системе нептуний-кислород». Journal of Nuclear Materials . 148 (3): 266–71. Bibcode : 1987JNuM..148..266R. doi : 10.1016/0022-3115(87)90019-5.
96. Бенедикт, У.; Дабос, С.; Дюфур, К.; Спирелет, Дж. К. (1986). «Соединения нептуния под высоким давлением». Журнал менее распространенных металлов . 121 : 461–68. doi :10.1016/0022-5088(86)90563-1.
97. Fahey, JA (1986). «Нептуний». В Katz, JJ; Seaborg, GT; Morss, LR (ред.). Химия актинидных элементов . Т. 1. Нью-Йорк: Chapman & Hall. стр. 456.
98. Йошида и др., стр. 728–730.
99. Келлер, К.; Кок, Л.; Уолтер, К.Х. (1965). «Реакция оксида трансурана с оксидом щелочи — I: Тернарный оксид оксида трансурана с литием и натрием». Журнал неорганической и ядерной химии . 27 (6): 1205–23. дои : 10.1016/0022-1902(65)80083-5.
100. Carnall, WT; Neufeldt, SJ; Walker, A. (1965). «Реакции в расплавленных солевых растворах. I. Образование уранатов и нептунатов в расплавленном нитрате лития-нитрате натрия». Неорганическая химия . 4 (12): 1808–13. doi :10.1021/ic50034a034.
101. Морсс, Л. Р.; Аппельман, Э. Х.; Герц, Р. Р.; Мартин-Ровет, Д. (1994). «Структурные исследования Li5ReO6, Li4NpO5 и Li5NpO6 с помощью нейтронной и рентгеновской порошковой дифракции». Журнал сплавов и соединений . 203 : 289–95. doi :10.1016/0925-8388(94)90748-x.
102. Келлер, К.; Зайферт, Х. (1969). «Li ₅ NpO ₆ , первое кристаллическое соединение с нептунием; фрагмент существования плутония и америция». Письма по неорганической и ядерной химии . 5 : 51–7. дои : 10.1016/0020-1650(69)80236-9.
103. Awasthi, SK; Martinot, L.; Fuger, J.; Duyckaerts, G. (1971). «Подготовка и характеристика некоторых соединений Np(VII)». Inorganic and Nuclear Chemistry Letters . 7 (2): 145–51. doi :10.1016/0020-1650(71)80143-5.
104. Пажес, М.; Некту, Ф.; Фрейндлих, В. (1971). Радиохимические и радиоаналитические письма . 7 : 155–62. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
105. Мефодьева, депутат; Крот, Н.Н.; Смирнова, ТВ; Гельман, А.Д. (1969). «Оксалатные соединения шестивалентного нептуния». Радиохимия . 11 : 193–200.
106. Hoekstra, HR; Gebert, E. (1977). «Некоторые тройные оксиды нептуния и плутония со щелочными металлами». Журнал неорганической и ядерной химии . 39 (12): 2219–21. doi :10.1016/0022-1902(77)80399-0.
107. Табютю, А.; Пажес, М. (1985). «Нептуний». В Freeman, AJ; Keller, C. (ред.). Справочник по физике и химии актинидов . Том 3. Амстердам: Северная Голландия. С. 184–241.
108. S. Fried, NR Davidson: The Basic Dry Chemistry of Neptunium , (1947) Отчет MDDC-1332, Комиссия по атомной энергии США - Аргоннская национальная лаборатория, рассекречено: 18 июля 1947 г.
109. Йошида и др., стр. 730–736.
110. Кляйншмидт, PD; Лау, KH; Хильденбранд, DL (1992). "Исследования сублимации NpF ₄ ". Журнал химической физики . 97 (3): 1950–3. Bibcode : 1992JChPh..97.1950K. doi : 10.1063/1.463131.
111. Дробышевский, Ю.В.; Серик, В.Ф.; Соколов В.Б.; Тульский, МН (1978). «Синтез и некоторые свойства тетрафторида оксида нептуния и пентафторида нептуния». Радиохимия . 20 : 238–243.
112. Сиборг, Г. Т. и Браун, Х. С. (1961) Патент США № 2,982,604.
113. Флорин, А.Е. (1943) Отчет MUC-GTS-2165, рассекречен: 23 января 1946 г.
114. Malm, JG; Weinstock, B.; Weaver, E. (1958). «Получение и свойства NpF ₆ ; сравнение с PuF ₆ ». Журнал физической химии . 62 (12): 1506–8. doi :10.1021/j150570a009.
115. Фрид, С. (1954). «Нептуний». В Сиборге, GT; Кац, Джей-Джей (ред.). Актинидные элементы . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. п. 471.
116. Эллер, ПГ; Эспри, ЛБ; Кинкед, СА; Свансон, БИ; и др. (1998). «Реакция дифторида диоксида кислорода с оксидами и фторидами нептуния». Журнал сплавов и соединений . 269 (1–2): 63–6. doi :10.1016/s0925-8388(98)00005-x.
117. Кляйншмидт, PD; Лау, KH; Хильденбранд, DL (1992). "Исследования сублимации NpO ₂ F ₂ ". Журнал химической физики . 97 (4): 2417–21. Bibcode : 1992JChPh..97.2417K. doi : 10.1063/1.463080.
118. Пикок, РД; Эдельштейн, Н. (1976). «Некоторые реакции гексафторида нептуния». Журнал неорганической и ядерной химии . 38 (4): 771–3. doi :10.1016/0022-1902(76)80353-3.
119. Браун, Д. (1972). «Трансуран». Gmelin Handbuck der Anorganischen Chemie, Suppl. Работа . Том. 4. Вайнхайм, Германия: Verlag Chemie.
120. Йошида и др., стр. 736–738.
121. Фрид, С. и Дэвидсон, Н.Р. (1951) Патент США № 2,578,416.
122. Лемир, стр. 143–155.
123. Йошида и др., стр. 739–742.
124. Маркон, Дж. П. (1967) CR Acad. Sci. Paris 265 Series C 235.
125. Фрид, С.; Дэвидсон, Н. Р. (1948). «Получение твердых соединений нептуния». Журнал Американского химического общества . 70 (11): 3539–47. doi :10.1021/ja01191a003. PMID  18102891.
126. Zachariasen, WH (1949). «Кристаллические химические исследования tf-ряда элементов. X. Сульфиды и ox\-сульфиды». Acta Crystallographica . 2 (5): 291–6. Bibcode :1949AcCry...2..291Z. doi : 10.1107/s0365110x49000758 .
127. Charvillat, JP; Benedict, U.; Damien, D.; Novion, D.; et al. (1976). "Нептуний". В Muller, W.; Linder, R. (ред.). Элементы транплутониума . Амстердам: Северная Голландия. стр. 79.
128. Пикок, РД; Эдельштейн, Н. (1997). «Эксперименты по рентгеновской дифракции под высоким давлением на NpS и PuS до 60 ГПа». High Pressure Research . 15 (6): 387–92. Bibcode : 1997HPR....15..387B. doi : 10.1080/08957959708240482.
129. Thevenin, T.; Jove, J.; Pages, M. (1985). «Кристаллохимия и мессбауэровские исследования ²³⁷ Np халькогенидов оксида нептуния NpOS и NpOSe». Materials Research Bulletin . 20 (6): 723–30. doi :10.1016/0025-5408(85)90151-5.
130. Дэмиен, Д.; Бергер, Р. (1976). Спицын, В.И.; Кац, Дж.Дж. (ред.). Приложение к журналу неорганической и ядерной химии - Московский симпозиум - По химии трансурановых элементов . Оксфорд: Pergamon Press. С. 109–116.
131. Тевенин, Т.; Пейджес, М. (1982). «Кристаллографические и магнитные исследования нового селенида нептуния: Np ₂ Se ₅ ». Журнал менее распространенных металлов . 84 : 133–7. doi :10.1016/0022-5088(82)90138-2.
132. Дэмиен, Д.; Вояковски, А. (1975). «Подготовка и параметры почты моноселениуров и монотеллуров нептуния и америция». Радиохимические и радиоаналитические письма (на французском языке). 23 : 145–54.
133. Йошида и др., стр. 742–744.
134. Шефт, И.; Фрид, С. (1953). «Соединения нептуния». Журнал Американского химического общества . 75 (5): 1236–7. doi :10.1021/ja01101a067.
135. Olson, WM; Mulford RNR (1966). «Точка плавления и давление разложения мононитрида нептуния». Журнал физической химии . 70 (9): 2932–2934. doi :10.1021/j100881a035.
136. Blaise, A.; Damien, D.; Suski, W. (1981). «Электрическое сопротивление моно- и диарсенида нептуния». Solid State Communications . 37 (8): 659–62. Bibcode : 1981SSCom..37..659B. doi : 10.1016/0038-1098(81)90543-3.
137. Dabos, S.; Dufour, C.; Benedict, U.; Spirlet, JC; et al. (1986). «Дифракция рентгеновских лучей высокого давления на соединениях нептуния: последние результаты для NpAs». Physica B. 144 ( 1): 79–83. Bibcode : 1986PhyBC.144...79D. doi : 10.1016/0378-4363(86)90296-2.
138. Aldred, AT; Dunlap, BD; Harvey, AR; Lam, DJ; и др. (1974). «Магнитные свойства монопниктидов нептуния». Physical Review B. 9 ( 9): 3766–78. Bibcode : 1974PhRvB...9.3766A. doi : 10.1103/PhysRevB.9.3766.
139. Берлет, П.; Бурдаро, Ф.; Россат-Миньо, Ж.; Санчес, JP; и др. (1992). «Нейтронографическое исследование магнитного упорядочения в NpBi». Физика Б. 180 : 131–2. Бибкод : 1992PhyB..180..131B. дои : 10.1016/0921-4526(92)90683-J.
140. Де Новион, Швейцария; Лоренцелли, Р. (1968). «Электронные свойства монокарбюра и мононитрура нептуния». Журнал физики и химии твердого тела . 29 (10): 1901–5. Бибкод : 1968JPCS...29.1901D. дои : 10.1016/0022-3697(68)90174-1.
141. Холли, CE младший; Рэнд, MH; Стормс, EK (1984). Химическая термодинамика актинидных элементов и соединений, часть 6. Карбиды актинидов . Вена: Международное агентство по атомной энергии. С. 49–51.
142. Ёсида и др., стр. 722–724.
143. Лемир и др., стр. 177–180.
144. Йошида и др., стр. 744–745.
145. Йошида и др., стр. 750–2.
146. Йошида и др., стр. 745–750.
147. Йошида и др., стр. 771–82.
148. Ланге, Р.; Кэрролл, В. (2008). «Обзор последних достижений радиоизотопных энергетических систем». Преобразование энергии и управление . 49 (3): 393–401. Bibcode : 2008ECM....49..393L. doi : 10.1016/j.enconman.2007.10.028.
149. Yoshida et al., стр. 702–3.
150. «Решения о рассекречивании ограниченных данных с 1946 года по настоящее время», дата обращения 23 сентября 2006 года.
151. Яррис, Линн (29.11.2005). «Получение нептуния из ядерных отходов». Лаборатория Беркли, Министерство энергетики США . Получено 26.07.2014 .
152. Санчес, Рене Г.; Лоаиза, Дэвид Дж.; Кимпланд, Роберт Х.; Хейс, Дэвид К.; Каппиелло, Шарлин К.; Майерс, Уильям Л.; Йегерс, Питер Дж.; Клемент, Стивен Д.; Баттерфилд, Кеннет Б. «Критичность сферы 237Np» (PDF) . Японское агентство по атомной энергии. Архивировано из оригинала (PDF) 2014-05-12 . Получено 2014-08-06 .
153. Дорин Н. Поэнару ; Уолтер Грейнер (1997). Экспериментальные методы в ядерной физике . Вальтер де Грюйтер. п. 236. ИСБН 978-3-11-014467-3.
154. "Yucca Mountain" (PDF) . Получено 2009-06-06 .
155. Родригес, К.; Бакстер, А.; МакИчерн, Д.; Фикани, М.; и др. (2003). «Deep-Burn: making nuclear waste transmutation practical». Nuclear Engineering and Design . 222 (2–3): 299–317. Bibcode : 2003NuEnD.222..299R. doi : 10.1016/S0029-5493(03)00034-7.
156. JI Friese; EC Buck; BK McNamara; BD Hanson; et al. (2003-01-06). "Существующие доказательства судьбы нептуния в хранилище Yucca Mountain" (PDF) . Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория, Министерство энергетики США . Получено 2014-07-26 .
157. "Метаболизм и желудочно-кишечная абсорбция нептуния и протактиния у взрослых бабуинов". OSTI  5641940 . Получено 24 июля 2024 .

Библиография

• Этвуд, Дэвид А. (2013). Радионуклиды в окружающей среде. John Wiley and Sons. ISBN 9781118632697.
• Эмсли, Джон (2011). Строительные блоки природы: путеводитель по элементам от А до Я. Нью-Йорк: Oxford University Press, США. ISBN 978-0-199-60563-7.
• Хоффман, Клаус (2001). Отто Хан: Достижение и ответственность . Springer. Bibcode :2002ohar.book.....H. ISBN 978-0-387-95057-0.
• Лемир, Роберт Дж. (2001). Химическая термодинамика нептуния и плутония. Амстердам: Elsevier. ISBN 978-0-444-50379-4.
• Rhodes, Richard (2012). Создание атомной бомбы (ред. к 25-летию). Нью-Йорк: Simon & Schuster. ISBN 978-1-451-67761-4.
• Yoshida, Zenko; Johnson, Stephen G.; Kimura, Takaumi; Krsul, John R. (2006). «Нептуний». В Morss, Lester R.; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean (ред.). Химия актинидных и трансактинидных элементов (PDF) . Том 3 (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer. стр. 699–812. doi :10.1007/1-4020-3598-5_6. ISBN 978-1-4020-3555-5. Архивировано из оригинала (PDF) 17 января 2018 г.

Литература

• Руководство по элементам – Пересмотренное издание , Альберт Ствертка, (Oxford University Press; 1998) ISBN 0-19-508083-1 
• Лестер Р. Морсс, Норман М. Эдельштейн, Жан Фюгер (Hrsg.): Химия актинидных и трансактинидных элементов , Springer-Verlag, Dordrecht 2006, ISBN 1-4020-3555-1 . 
• Ида Ноддак (1934). «Убер дас Элемент 93». Zeitschrift für Angewandte Chemie . 47 (37): 653–655. Бибкод : 1934AngCh..47..653N. дои : 10.1002/ange.19340473707.
• Эрик Шерри, Очень краткое введение в периодическую таблицу, Oxford University Press, Оксфорд, 2011, ISBN 978-0-19-958249-5 . 

Внешние ссылки

• Нептуний в Периодической таблице видео (Ноттингемский университет)
• Лаборатория создает первую в мире сферу из нептуния Архивировано 25.09.2006 в Wayback Machine , Министерство энергетики США. Новости исследований
• Банк данных опасных веществ NLM – Нептуний, радиоактивный
• Нептуний: Информационный листок о здоровье человека. Архивировано 06.02.2004 на Wayback Machine
• C&EN: Это элементарно: Периодическая таблица – Нептуний