Neptunium: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Add 3 books for Wikipedia:Pemastian (20230709)) #IABot (v2.0.9.5) (GreenC bot |
|||
| (4 revisi perantara oleh 3 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{Kotak info neptunium}}
'''Neptunium''' adalah sebuah [[unsur kimia]] dengan [[Lambang unsur|lambang]] '''Np''' dan [[nomor atom]] 93. Ia adalah sebuah logam [[aktinida]] yang [[peluruhan radioaktif|radioaktif]] dan merupakan [[unsur transuranium]] pertama. Posisinya dalam [[tabel periodik]] berada tepat setelah [[uranium]], dinamai dari planet [[Uranus]], membuatnya dinamai dari [[Neptunus]], planet berikutnya setelah Uranus. Atom neptunium memiliki 93 [[proton]] dan 93 [[elektron]], tujuh di antaranya adalah [[elektron valensi]]. Logam neptunium berwarna keperakan dan [[Noda (kimia)|ternoda]] saat terkena udara. Unsur ini terjadi dalam tiga bentuk [[alotropi]]k dan biasanya menunjukkan lima [[bilangan oksidasi|keadaan oksidasi]], mulai dari +3 hingga +7. Ia bersifat radioaktif, [[Sindrom radiasi akut|beracun]], [[piroforik]], dan mampu terakumulasi dalam [[tulang]], yang membuat penanganan neptunium menjadi berbahaya.
Meskipun banyak klaim palsu atas penemuannya yang dibuat selama bertahun-tahun, unsur ini pertama kali disintesis oleh [[Edwin McMillan]] dan [[Philip Abelson|Philip H. Abelson]] di [[Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley|Laboratorium Radiasi Berkeley]] pada tahun 1940.<ref>{{Cite journal|last1=McMillan|first1=Edwin|last2=Abelson|first2=Philip Hauge|date=15 Juni 1940|title=Radioactive Element 93|journal=Physical Review|volume=57|issue=12|pages=1185–1186|doi=10.1103/PhysRev.57.1185.2|bibcode=1940PhRv...57.1185M|doi-access=free}}</ref> Sejak saat itu, sebagian besar neptunium telah dan masih diproduksi melalui [[pengaktifan neutron|penyinaran neutron]] dari uranium dalam reaktor nuklir. Sebagian besar dihasilkan sebagai produk sampingan dalam reaktor [[tenaga nuklir]] konvensional. Walaupun neptunium itu sendiri tidak memiliki kegunaan komersial saat ini, ia digunakan sebagai prekursor untuk pembentukan [[plutonium-238]], dan pada [[generator termoelektrik radioisotop|generator termal radioisotop]] untuk menyediakan listrik untuk [[wahana antariksa]]. Neptunium juga telah digunakan dalam [[deteksi neutron|detektor]] [[neutron]] berenergi tinggi.
[[Isotop]] neptunium yang berumur paling panjang, neptunium-237, adalah produk sampingan dari [[reaktor nuklir]] dan produksi [[plutonium]]. Isotop ini, dan isotop neptunium-239, juga ditemukan dalam jumlah kecil dalam bijih [[uranium]] karena [[tangkapan neutron|reaksi penangkapan neutron]] dan [[peluruhan beta]].<ref name="CRC">{{cite book| author = C. R. Hammond| title = The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics| edition = 81| publisher = CRC press| isbn = 978-0-8493-0485-9| date = 2004| url-access = registration| url = https://archive.org/details/crchandbookofche81lide}}</ref>
__TOC__
==Karakteristik==
===Fisik===
Neptunium adalah sebuah [[logam]] aktinida yang [[kekerasan (fisika)|keras]], berwarna keperakan, [[keuletan (fisika)|ulet]], dan [[peluruhan radioaktif|radioaktif]]. Dalam [[tabel periodik]], ia terletak di sebelah kanan [[aktinida]] [[uranium]], di sebelah kiri aktinida [[plutonium]], dan di bawah [[lantanida]] [[prometium]].<ref name="Yoshida718" /> Neptunium adalah logam keras, memiliki [[modulus kompresi|modulus curah]] sebesar 118 G[[pascal (satuan)|Pa]], sebanding dengan [[mangan]].<ref>{{cite journal |last1=Dabos |first1=S. |last2=Dufour |first2=C. |last3=Benedict |first3=U. |last4=Pagès |first4=M. |date=1987 |title=Bulk modulus and P–V relationship up to 52 GPa of neptunium metal at room temperature |journal=Journal of Magnetism and Magnetic Materials |volume=63–64 |pages=661–3 |doi=10.1016/0304-8853(87)90697-4|bibcode = 1987JMMM...63..661D }}</ref> Logam neptunium mirip dengan uranium dalam hal kemampuan kerja fisik. Saat terkena udara pada suhu normal, ia membentuk lapisan oksida tipis. Reaksi ini berlangsung lebih cepat dengan meningkatnya suhu.<ref name="Yoshida718" /> Neptunium melebur pada suhu 639±3 °C: [[titik lebur]] yang rendah ini, sifat yang dimiliki logam ini dan unsur tetangganya plutonium (yang memiliki titik lebur 639,4 °C), disebabkan oleh [[hibridisasi orbital|hibridisasi]] orbital 5f dan 6d dan pembentukan ikatan direksional dalam logam ini.<ref name="Yu. D. Tretyakov" /> [[Titik didih]] neptunium tidak diketahui secara empiris dan nilai 4174 °C yang biasanya diberikan diekstrapolasi dari [[tekanan uap]] unsur tersebut. Jika akurat, ini akan memberi neptunium kisaran cairan terbesar dari unsur apa pun (selisih antara titik lebur dan titik didihnya adalah 3535 K).<ref name="Yoshida718" /><ref name="Gray" />
Neptunium ditemukan pada setidaknya tiga [[alotropi|alotrop]].<ref name="CRC" /> Beberapa klaim alotrop keempat telah dibuat, tetapi sejauh ini tidak terbukti.<ref name="Yoshida718">Yoshida dkk., hlm. 718.</ref> Banyaknya alotrop ini merupakan hal yang umum di antara aktinida. [[Struktur kristal]] neptunium, [[protaktinium]], uranium, dan plutonium tidak memiliki analog yang jelas di antara lantanida dan lebih mirip dengan [[logam transisi]] 3d.<ref name="Yu. D. Tretyakov">{{cite book|editor=Yu. D. Tretyakov|title = Non-organic chemistry in three volumes| place =Moscow|publisher = Academy|date = 2007|volume = 3|series = Chemistry of transition elements|isbn = 978-5-7695-2533-9}}</ref>
{| class="wikitable" style="margin:auto; text-align:center;"
|+ Sifat yang diketahui dari alotrop neptunium<ref name="Yoshida718" /><ref name = "alo">{{cite journal | last1 = Lee | first1 = J. | last2 = Mardon | first2 = P. | last3 = Pearce | first3 = J. | last4 = Hall | first4 = R. | title = Some physical properties of neptunium metal II: A study of the allotropic transformations in neptunium | journal = Journal of Physics and Chemistry of Solids | volume = 11 | pages = 177–181 | date = 1959 | doi = 10.1016/0022-3697(59)90211-2 | issue = 3–4|bibcode = 1959JPCS...11..177L }}</ref>
|-
!Alotrop neptunium
!α
!β (diukur pada suhu 313 °C)
!γ (diukur pada suhu 600 °C)
|-
!Suhu transisi
|(α→β) 282 °C
|(β→γ) 583 °C
|(γ→cair) 639 °C
|-
!Simetri
|[[Sistem kristal ortorombus|Ortorombus]]
|[[Sistem kristal tetragon|Tetragon]]
|[[Sistem kristal kubik|Kubus berpusat-badan]]
|-
!Kepadatan (g/cm<sup>3</sup>, <sup>237</sup>Np)<ref name="Lemire" />
|20,45
|19,36
|18,0
|-
![[Grup ruang]]
|''Pnma''
|''P42''{{Dubious |β-Np_space_group_problems|date=Juni 2023}}
|''Im3m''
|-
![[Konstanta kisi|Parameter kisi]] ([[pikometer|pm]])
|''a'' = 666,3<br/>''b'' = 472,3<br/>''c'' = 488,7
|''a'' = 489,7<br/>''c'' = 338,8
|''a'' = 351,8
|}
[[Berkas:Phase diagram of neptunium (1975).png|thumb|upright=1.1|left|Diagram fase neptunium]]
Neptunium-α memiliki struktur [[Sistem kristal ortorombus|ortorombus]], menyerupai struktur kubus berpusat-badan yang sangat terdistorsi.<ref name="Lemire">Lemire, R. J. et al.,''Chemical Thermodynamics of Neptunium and Plutonium'', Elsevier, Amsterdam, 2001.</ref><ref>{{cite web|url=http://cst-www.nrl.navy.mil/lattice/struk/a_c.html|title=Crystal Lattice Structures: The αNp (Ac) Structure|publisher=United States Naval Research Laboratory Center for Computational Materials Science|access-date=13 Juni 2023|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20121002050018/http://cst-www.nrl.navy.mil/lattice/struk/a_c.html|archive-date=2 Oktober 2012}}</ref> Setiap atom neptunium terkoordinasi dengan empat atom lainnya dan panjang ikatan Np–Np adalah sebesar 260 pm.<ref name="Yoshida719">Yoshida dkk., hlm. 719.</ref> Ia adalah yang terpadat dari semua aktinida dan terpadat kelima dari semua unsur alami, setelah [[renium]], [[platina]], [[iridium]], dan [[osmium]].<ref name="Gray">Theodore Gray. ''The Elements''. Halaman 215.</ref> Neptunium-α memiliki sifat [[semilogam]], seperti [[ikatan kovalen]] yang kuat dan [[Resistivitas dan konduktivitas listrik|resistivitas listrik]] yang tinggi, dan sifat fisik logamnya lebih dekat dengan [[metaloid]] daripada logam aslinya. Beberapa alotrop dari aktinida lainnya juga menunjukkan perilaku yang serupa, meskipun pada tingkat yang lebih rendah.<ref>Hindman J. C. 1968, "Neptunium", in C. A. Hampel (ed.), ''The encyclopedia of the chemical elements'', Reinhold, New York, pp. 434.</ref><ref>{{cite journal | last1 = Dunlap | first1 = B. D. | last2 = Brodsky | first2 = M. B. | last3 = Shenoy | first3 = G. K. | last4 = Kalvius | first4 = G. M. | date = 1970 | title = Hyperfine interactions and anisotropic lattice vibrations of <sup>237</sup>Np in α-Np metal | journal = Physical Review B | volume = 1 | issue = 1| pages = 44–46 | doi = 10.1103/PhysRevB.1.44 | bibcode = 1970PhRvB...1...44D }}</ref> Kepadatan berbagai isotop neptunium dalam fase alfa diperkirakan berbeda secara nyata: <sup>235</sup>Np-α seharusnya memiliki kepadatan sebesar 20,303 g/cm<sup>3</sup>; <sup>236</sup>Np-α, kepadatan sebesar 20,389 g/cm<sup>3</sup>; <sup>237</sup>Np-α, kepadatan sebesar 20,476 g/cm<sup>3</sup>.<ref name="critical">{{cite web|publisher = Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire|title = Evaluation of nuclear criticality safety data and limits for actinides in transport|page = 15|url = http://ec.europa.eu/energy/nuclear/transport/doc/irsn_sect03_146.pdf|access-date=13 Juni 2023 }}</ref>
Neptunium-β memiliki struktur tetragon yang terdistorsi. Empat atom neptunium membentuk sel satuan, dan panjang ikatan Np–Np adalah sebesar 276 pm.<ref name="Yoshida719" /> Neptunium-γ memiliki struktur [[Sistem kristal kubik|kubus berpusat-badan]] dan memiliki panjang ikatan Np–Np sebesar 297 pm. Bentuk γ menjadi kurang stabil dengan peningkatan tekanan, meskipun titik lebur neptunium juga meningkat seiring dengan peningkatan tekanan.<ref name="Yoshida719" /> [[Titik tripel]] Np-β/Np-γ/cair terjadi pada suhu 725 °C dan tekanan 3200 M[[pascal (satuan)|Pa]].<ref name="Yoshida719" /><ref>{{cite journal |last1=Stephens |first1=D. R. |date=1966 |title=Phase diagram and compressibility of neptunium |journal=Journal of Physics |volume=27 |issue=8 |pages=1201–4 |doi=10.1016/0022-3697(66)90002-3|bibcode = 1966JPCS...27.1201S }}</ref>
====Paduan====
Karena adanya elektron valensi 5f, neptunium dan paduannya menunjukkan perilaku magnetik yang sangat menarik, seperti banyak aktinida lainnya. Ini dapat berkisar dari karakteristik karakter seperti pita keliling dari [[logam transisi]] hingga perilaku momen lokal yang khas dari [[skandium]], [[itrium]], dan [[lantanida]]. Ini berasal dari hibridisasi orbital 5f dengan orbital ligan logam, dan fakta bahwa orbital 5f [[kimia kuantum relativistik|secara relativistik]] mengalami destabilisasi dan meluas ke luar.<ref name="Yoshida720">Yoshida dkk., hlm. 719–20.</ref> Sebagai contoh, neptunium murni bersifat [[paramagnetisme|paramagnetik]], Np[[aluminium|Al]]<sub>3</sub> bersifat [[feromagnetisme|feromagnetik]], Np[[germanium|Ge]]<sub>3</sub> tidak memiliki tatanan magnetik, dan Np[[timah|Sn]]<sub>3</sub> berperilaku secara [[fermion]].<ref name="Yoshida720" /> Investigasi sedang dilakukan mengenai paduan neptunium dengan uranium, [[amerisium]], [[plutonium]], [[zirkonium]], dan [[besi]], untuk mendaur ulang isotop limbah berumur panjang seperti neptunium-237 menjadi isotop berumur lebih pendek yang lebih berguna sebagai bahan bakar nuklir.<ref name="Yoshida720" />
Satu paduan [[Superkonduktivitas|superkonduktor]] berbasis neptunium telah ditemukan dengan rumus Np[[paladium|Pd]]<sub>5</sub>Al<sub>2</sub>. Kejadian dalam senyawa neptunium ini agak mengejutkan karena sering menunjukkan magnetisme yang kuat, yang biasanya merusak superkonduktivitas. Paduan ini memiliki struktur tetragonal dengan suhu transisi superkonduktivitas pada −268,3 °C (4,9 K).<ref name="lanl" /><ref>{{cite journal |author=T. D. Matsuda |author2= Y. Hagal |author3= D. Aoki |author4= H. Sakai |author5= Y. Homma |author6= N. Tateiwa|author7=E. Yamamoto |author8=Y. Onuki |date=2009 |title=Transport properties of neptunium superconductor NpPd<sub>5</sub>Al<sub>2</sub> |journal=Journal of Physics: Conference Series |volume=150 |issue=4 | pages=042119 |doi=10.1088/1742-6596/150/4/042119|bibcode = 2009JPhCS.150d2119M |doi-access=free }}</ref>
===Kimia===
Neptunium memiliki lima [[bilangan oksidasi|keadaan oksidasi]] ionik mulai dari +3 hingga +7 saat membentuk senyawa kimia, yang dapat diamati secara bersamaan dalam larutan. Ia adalah aktinida terberat yang dapat kehilangan semua elektron valensinya dalam senyawa yang stabil. Keadaan paling stabil dalam larutan adalah +5, tetapi valensi +4 lebih disukai dalam senyawa neptunium padat. Logam neptunium sangatlah reaktif. Ion neptunium rentan terhadap hidrolisis dan pembentukan [[kompleks koordinasi|senyawa koordinasi]].<ref name="Himiya neptuniya">{{cite book|title = Analytical chemistry of neptunium|editor=V. A. Mikhailov|place =Moscow |publisher = [[Nauka (penerbit)|Nauka]]|date = 1971}}</ref>
===Atom===
Sebuah atom neptunium memiliki 93 elektron, tersusun dalam [[konfigurasi elektron|konfigurasi]] <nowiki>[</nowiki>[[Radon|Rn]]<nowiki>]</nowiki> 5f<sup>4</sup> 6d<sup>1</sup> 7s<sup>2</sup>. Ini berbeda dari konfigurasi yang diperkirakan oleh [[prinsip Aufbau]] di mana satu elektron berada di [[Kelopak elektron#Subkulit|subkulit]] 6d, bukan seperti yang diperkirakan di subkulit 5f. Hal ini dikarenakan kesamaan energi elektron dari subkulit 5f, 6d, dan 7s. Dalam membentuk senyawa dan ion, semua elektron valensi dapat hilang, meninggalkan sebuah inti-lengai dari elektron-dalam dengan konfigurasi elektron seperti [[gas mulia]] radon;<ref>{{cite book|author = Golub, A. M. |title = Общая и неорганическая химия (General and Inorganic Chemistry)|date = 1971|volume = 2|pages=222–7}}</ref> lebih umum, hanya beberapa elektron valensi yang akan hilang. Konfigurasi elektron untuk ion tripositif Np<sup>3+</sup> adalah [Rn] 5f<sup>4</sup>, dengan elektron terluar 7s dan 6d hilang lebih dulu: ini persis analog dengan prometium, homolog lantanida dari neptunium, dan sesuai dengan tren yang ditetapkan oleh aktinida lain dengan konfigurasi elektron [Rn] 5f<sup>''n''</sup> mereka dalam keadaan tripositif. [[Energi ionisasi|Potensial ionisasi]] pertama neptunium diukur menjadi paling banyak {{val|6.19|0.12|u=[[electronvolt|eV]]}} pada tahun 1974, berdasarkan asumsi bahwa elektron 7s akan terionisasi sebelum 5f dan 6d;<ref name="NIST">{{cite journal |first1=W. C. |last1=Martin |first2=Lucy |last2=Hagan |first3=Joseph |last3=Reader |first4=Jack |last4=Sugan |date=1974 |title=Ground Levels and Ionization Potentials for Lanthanide and Actinide Atoms and Ions |url=https://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd54.pdf |journal=J. Phys. Chem. Ref. Data |volume=3 |issue=3 |pages=771–9 |access-date=13 Juni 2023 |doi=10.1063/1.3253147 |bibcode=1974JPCRD...3..771M |archive-date=2014-02-11 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140211144635/https://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd54.pdf |url-status=dead }}</ref> pengukuran yang lebih baru telah menyempurnakannya menjadi 6,2657 eV.<ref>David R. Lide (ed), ''CRC Handbook of Chemistry and Physics, Edisi ke-84''. CRC Press. Boca Raton, Florida, 2003; Section 10, Atomic, Molecular, and Optical Physics; Ionization Potentials of Atoms and Atomic Ions.</ref>
===Isotop===
{{Utama|Isotop neptunium}}
[[Berkas:Decay Chain(4n+1, Neptunium Series).svg|upright=1.4|thumb|[[Deret radioaktif|Rantai peluruhan]] 4''n'' + 1 neptunium-237, biasa disebut "deret neptunium"]]
24 [[radionuklida|radioisotop]] neptunium telah dikarakterisasi, dengan yang paling stabil adalah <sup>237</sup>Np dengan [[waktu paruh]] 2,14 juta tahun, <sup>236</sup>Np dengan waktu paruh 154.000 tahun, dan <sup>235</sup>Np dengan waktu paruh 396,1 hari. Semua isotop [[peluruhan radioaktif|radioaktif]] yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari 4,5 hari, dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari 50 menit. Unsur ini juga memiliki setidaknya empat [[isomer nuklir|keadaan meta]], dengan yang paling stabil adalah <sup>236m</sup>Np dengan waktu paruh 22,5 jam.<ref name="unc">{{cite web |url=http://www.nucleonica.net/unc.aspx |title=Universal Nuclide Chart |author=Nucleonica |date=2007–2013 |website=Nucleonica: Web Driven Nuclear Science |access-date=13 Juni 2023}} {{registration required}}.</ref>
Isotop neptunium berkisar dalam [[massa atom relatif|berat atom]] mulai dari 219,032 [[Dalton (satuan)|u]] (<sup>219</sup>Np) hingga 244,068 u (<sup>244</sup>Np), meskipun <sup>221</sup>Np dan <sup>222</sup>Np belum dilaporkan.<ref name="unc" /> Sebagian besar isotop yang lebih ringan daripada isotop yang paling stabil, <sup>237</sup>Np, [[Peluruhan radioaktif|meluruh]] terutama melalui [[tangkapan elektron|penangkapan elektron]] meskipun sejumlah besar, terutama <sup>229</sup>Np dan <sup>230</sup>Np, juga menunjukkan berbagai tingkat peluruhan melalui [[peluruhan alfa|emisi alfa]] menjadi [[protaktinium]]. <sup>237</sup>Np itu sendiri, menjadi [[Garis kestabilan beta|isobar stabil-beta]] dengan nomor massa 237, meluruh hampir secara eksklusif melalui emisi alfa menjadi <sup>233</sup>[[Isotop protaktinium|Pa]], dengan [[pembelahan spontan|fisi spontan]] dan [[peluruhan gugus]] (emisi <sup>30</sup>Mg untuk membentuk <sup>207</sup>Tl) yang sangat jarang (terjadi hanya sekali dalam triliunan peluruhan). Semua isotop yang diketahui kecuali satu yang lebih berat dari peluruhan ini secara eksklusif melalui [[peluruhan beta|emisi beta]].<ref name="unc" /><ref name="Yoshida702" /> Satu-satunya pengecualian, <sup>240m</sup>Np, menunjukkan peluruhan langka (>0,12%) melalui [[Isomer nuklir#Proses peluruhan|transisi isomeris]] selain emisi beta.<ref name="unc" /> <sup>237</sup>Np akhirnya meluruh menjadi [[bismut]]-209 dan [[talium]]-205, tidak seperti kebanyakan inti berat lainnya yang meluruh menjadi [[isotop timbal]]. [[Deret radioaktif|Rantai peluruhan]] ini dikenal sebagai [[Deret radioaktif#Deret neptunium|deret neptunium]].<ref name="lanl">{{cite web| url=http://periodic.lanl.gov/93.shtml| title=Periodic Table Of Elements: LANL - Neptunium| publisher=Laboratorium Nasional Los Alamos| access-date=13 Juni 2023}}</ref><ref>{{cite book|author=C. M. Lederer|author2=J. M. Hollander|author3=I. Perlman|date=1968|title=Table of Isotopes|edition=6|location=New York|publisher=[[John Wiley & Sons]]}}</ref> Rantai peluruhan ini telah lama punah di Bumi karena waktu paruh pendek dari semua isotopnya di atas bismut-209, tetapi sekarang telah dibangkitkan kembali berkat produksi neptunium buatan dalam skala ton.<ref>{{cite book|last1=Koch|first1=Lothar|title=Transuranium Elements, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry|publisher=Wiley|date=2000|doi=10.1002/14356007.a27_167|chapter=Transuranium Elements|isbn=978-3527306732}}</ref>
Isotop neptunium-235, -236, dan -237 diperkirakan bersifat [[bahan fisil|fisil]];<ref name="critical" /> hanya kemampuan fisi neptunium-237 yang telah ditunjukkan secara eksperimental, dengan [[massa kritis]] sekitar 60 kg, hanya sekitar 10 kg lebih banyak daripada [[uranium-235]] yang biasa digunakan.<ref name="Weiss">{{cite journal |last=Weiss |first=Peter |date=2 Juli 2009 |title=Neptunium nukes?: Little-studied metal goes critical |journal=Science News |volume=162 |issue=17 |pages=259 |doi=10.2307/4014034 |jstor=4014034 }}</ref> Nilai terhitung dari massa kritis neptunium-235, -236, dan -237 masing-masing adalah 66,2 kg, 6,79 kg, dan 63,6 kg: nilai neptunium-236 bahkan lebih rendah daripada [[plutonium-239]]. Secara khusus, <sup>236</sup>Np juga memiliki [[penampang lintang (fisika)|penampang lintang]] neutron yang rendah.<ref name="critical" /> Meskipun demikian, [[senjata nuklir|bom atom]] neptunium belum pernah dibuat:<ref name="Weiss" /> uranium dan plutonium memiliki massa kritis yang lebih rendah dari <sup>235</sup>Np dan <sup>237</sup>Np, dan <sup>236</sup>Np sulit untuk dimurnikan karena ia tidak ditemukan dalam kuantitas besar dalam [[bahan bakar nuklir bekas]]<ref name="Yoshida702" /> dan hampir tidak mungkin untuk memisahkannya dalam jumlah yang signifikan dari induknya, <sup>237</sup>Np.<ref name="Jukka">{{cite book |author=Jukka Lehto |author2=Xiaolin Hou |date=2011|chapter=15.15: Neptunium |title=Chemistry and Analysis of Radionuclides |page=231 |no-pp=yes |edition=1 |publisher=[[John Wiley & Sons]] |isbn=978-3527633029}}</ref>
===Keterjadian===
Karena semua isotop neptunium memiliki waktu paruh yang berkali-kali lebih pendek dari [[usia Bumi]], setiap neptunium primordial seharusnya sudah meluruh sekarang. Bahkan, setelah hanya sekitar 80 juta tahun, konsentrasi isotop yang paling lama hidup, <sup>237</sup>Np, akan berkurang menjadi kurang dari sepertriliun (10<sup>−12</sup>) jumlah aslinya.<ref name="Yoshida704">Yoshida dkk., hlm. 703–4.</ref> Jadi, neptunium hadir di alam hanya dalam jumlah yang dapat diabaikan yang dihasilkan sebagai produk peluruhan perantara dari isotop lain.<ref name="Himiya neptuniya" />
Jumlah [[Radioisotop renik|renik]] isotop neptunium-237 dan -239 ditemukan secara alami sebagai [[produk peluruhan]] dari reaksi [[transmutasi]] dalam [[bijih uranium]].<ref name="CRC" /><ref name="emsley345347">Emsley, hlm. 345–347.</ref> Secara khusus, <sup>239</sup>Np dan <sup>237</sup>Np adalah isotop yang paling umum; mereka langsung terbentuk dari [[tangkapan neutron|penangkapan neutron]] oleh atom uranium-238. Neutron ini berasal dari [[pembelahan spontan|fisi spontan]] uranium-238, fisi uranium-235 yang diinduksi oleh neutron secara alami, [[spalasi sinar kosmik|spalasi inti sinar kosmik]], dan unsur ringan yang menyerap [[partikel alfa]] dan memancarkan neutron.<ref name="Yoshida704" /> Waktu paruh <sup>239</sup>Np sangatlah singkat, meskipun deteksi [[produk peluruhan|anak]]nya yang berumur lebih panjang <sup>239</sup>Pu di alam pada tahun 1951 secara definitif menetapkan kejadian alaminya.<ref name="Yoshida704" /> Pada tahun 1952, <sup>237</sup>Np diidentifikasi dan diisolasi dari konsentrat bijih uranium dari [[Kongo Belgia]]: dalam mineral ini, rasio neptunium-237 terhadap uranium kurang dari atau sama dengan sekitar 10<sup>−12</sup> banding 1.<ref name="Yoshida704" /><ref name="thompson1to4">
{{cite journal |last=Thompson |first=Roy C. |date=1982 |title=Neptunium: The Neglected Actinide: A Review of the Biological and Environmental Literature |journal=Radiation Research |volume=90 |issue=1 |pages=1–32 |doi=10.2307/3575792 |pmid=7038752 |jstor=3575792 |bibcode=1982RadR...90....1T }}</ref><ref name="NUBASE">{{NUBASE 2003}}</ref>
Sebagian besar neptunium (dan plutonium) yang sekarang ditemui di lingkungan disebabkan oleh ledakan nuklir atmosfer yang terjadi antara peledakan [[Trinity (uji coba nuklir)|bom atom pertama]] pada tahun 1945 dan ratifikasi [[Traktat Pelarangan Sebagian Uji Coba Nuklir]] pada tahun 1963. Jumlah total neptunium yang dilepaskan oleh ledakan ini dan beberapa uji atmosfer yang telah dilakukan sejak tahun 1963 diperkirakan sekitar 2500 kg. Sebagian besar terdiri dari isotop berumur panjang <sup>236</sup>Np dan <sup>237</sup>Np karena bahkan <sup>235</sup>Np yang berumur sedang (waktu paruh 396 hari) akan meluruh hingga kurang dari sepermiliar (10<sup>−9</sup>) konsentrasi aslinya selama beberapa dekade. Jumlah neptunium tambahan yang sangat kecil, yang dihasilkan oleh penyinaran neutron dari uranium alami dalam air pendingin reaktor nuklir, dilepaskan ketika air dibuang ke sungai atau danau.<ref name="Yoshida704" /><ref name="thompson1to4" /><ref>{{cite book |last=Foster |first=R. F. |title=Environmental behavior of chromium and neptunium ''in'' Radioecology |date=1963 |publisher=Reinhold |location=New York |pages=569–576}}</ref> Konsentrasi <sup>237</sup>Np dalam air laut kira-kira 6,5 × 10<sup>−5</sup> [[becquerel|milibecquerel]] per [[liter]]: konsentrasi ini berada di antara kisaran 0,1% dan 1% konsentrasi plutonium.<ref name="Yoshida704" />
Begitu berada di lingkungan, neptunium umumnya ter[[oksidasi]] dengan cukup cepat, biasanya menjadi +4 atau +5. Terlepas dari keadaan oksidasinya, unsur tersebut menunjukkan mobilitas yang jauh lebih besar daripada aktinida lainnya, terutama karena kemampuannya untuk dengan mudah membentuk larutan berair dengan berbagai unsur lainnya. Dalam sebuah penelitian yang membandingkan laju difusi neptunium(V), plutonium(IV), dan amerisium(III) dalam batu pasir dan batu gamping, neptunium menembus lebih dari sepuluh kali seperti unsur lainnya. Np(V) juga akan bereaksi secara efisien pada tingkat pH yang lebih besar dari 5,5 jika tidak ada [[karbonat]] dan dalam kondisi ini ia juga diamati mudah berikatan dengan [[kuarsa]]. Ia juga telah diamati untuk mengikat dengan baik dengan [[goetit]], koloid [[Besi(III) oksida|ferioksida]], dan beberapa lempung meliputi [[kaolin]]it dan [[smektit]]. Np(V) tidak mudah berikatan dengan partikel tanah dalam kondisi agak asam, mirip seperti amerisium dan kurium dengan urutan besarnya hampir sama. Perilaku ini memungkinkannya untuk bermigrasi dengan cepat melalui tanah saat berada dalam larutan tanpa menjadi tetap di tempatnya, berkontribusi lebih jauh pada mobilitasnya.<ref name="thompson1to4" /><ref name="atwood4">Atwood, bagian 4.</ref> Np(V) juga mudah diserap oleh beton, sehingga radioaktivitasnya menjadi pertimbangan yang harus diperhatikan saat membangun fasilitas penyimpanan [[Limbah radioaktif|limbah nuklir]]. Ketika diserap dalam beton, ia [[Redoks|direduksi]] menjadi Np(IV) dalam waktu yang relatif singkat. Np(V) juga direduksi oleh [[zat humus|asam humat]] jika terdapat pada permukaan goetit, [[hematit]], dan [[magnetit]]. Np(IV) diserap secara efisien oleh [[tuf]], [[granodiorit]], dan [[bentonit]]; meskipun penyerapan oleh yang terakhir paling menonjol dalam kondisi agak asam. Ia juga menunjukkan kecenderungan kuat untuk mengikat [[sistem koloid|partikulat koloid]], efek yang ditingkatkan saat berada di tanah dengan kandungan lempung yang tinggi. Perilaku ini memberikan bantuan tambahan dalam mobilitas tinggi yang teramati dari unsur ini.<ref name="thompson1to4" /><ref name="atwood4" /><ref name="atwood1">Atwood, bagian 1.</ref><ref>{{cite web| url=http://hpschapters.org/northcarolina/NSDS/neptunium.pdf| title=Human Health Fact Sheet - Neptunium| publisher=Health Physics Society| date=2001| access-date=13 Juni 2023}}</ref>
==Sejarah==
===Latar belakang dan klaim awal===
[[Berkas:Mendelejevs periodiska system 1871.png|thumb|right|alt=Sebuah tabel dengan sel tipikal yang berisi lambang dua huruf dan angka|Tabel periodik [[Dmitri Mendeleev]] tahun 1871, dengan ruang kosong pada posisi setelah uranium.]]
Ketika [[tabel periodik]] unsur kimia pertama diterbitkan oleh [[Dmitri Mendeleev]] pada awal tahun 1870-an, tabel itu menunjukkan " — " di tempat setelah uranium yang mirip dengan beberapa tempat lain untuk unsur-unsur yang belum ditemukan. Tabel berikutnya dari unsur-unsur yang telah diketahui, termasuk publikasi tahun 1913 tentang isotop radioaktif yang diketahui oleh [[Kazimierz Fajans|Kasimir Fajans]], juga menunjukkan adanya tempat kosong setelah uranium, unsur 92.<ref>{{cite journal | last1 = Fajans | first1 = Kasimir | title = Die radioaktiven Umwandlungen und das periodische System der Elemente (Radioactive Transformations and the Periodic Table of the Elements) | journal = Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft | volume = 46 | pages = 422–439 | date = 1913 | doi = 10.1002/cber.19130460162| url = https://zenodo.org/record/1426497 }}</ref>
Hingga dan setelah penemuan komponen akhir inti atom, [[neutron]], pada tahun 1932, sebagian besar ilmuwan tidak secara serius mempertimbangkan kemungkinan adanya unsur yang lebih berat daripada uranium. Walaupun teori nuklir pada saat itu tidak secara eksplisit melarang keberadaan mereka, hanya terdapat sedikit bukti yang menunjukkan bahwa mereka melakukannya. Namun, penemuan [[radioaktif terinduksi|radioaktif yang diinduksi]] oleh [[Irène Joliot-Curie|Irène]] dan [[Jean Frédéric Joliot-Curie|Frédéric Joliot-Curie]] pada akhir tahun 1933 membuka metode yang sama sekali baru untuk meneliti unsur-unsur tersebut dan mengilhami sekelompok kecil ilmuwan Italia yang dipimpin oleh [[Enrico Fermi]] untuk memulai serangkaian eksperimen yang melibatkan pemborbardiran neutron. Meskipun eksperimen Joliot-Curie melibatkan membombardir sampel <sup>27</sup>[[Isotop aluminium|Al]] dengan [[partikel alfa]] untuk menghasilkan <sup>30</sup>[[Isotop fosforus|P]] yang radioaktif, Fermi menyadari bahwa jika menggunakan neutron, yang tidak bermuatan listrik, maka kemungkinan untuk menghasilkan hasil yang lebih baik akan lebih besar daripada partikel alfa yang bermuatan positif. Oleh karena itu, pada bulan Maret 1934, dia mulai secara sistematis menundukkan semua unsur yang diketahui saat itu pada pemborbardiran neutron untuk menentukan apakah unsur lain juga dapat diinduksi menjadi radioaktivitas.<ref>Rhodes, hlm. 201–202.</ref><ref>Rhodes, hlm. 209–210.</ref>
Setelah beberapa bulan bekerja, tim Fermi secara tentatif menentukan bahwa unsur yang lebih ringan akan menyebarkan energi neutron yang ditangkap dengan memancarkan [[proton]] atau [[partikel alfa]] dan unsur yang lebih berat umumnya akan melakukan hal yang sama dengan memancarkan [[sinar gama]]. Perilaku pemancaran sinar gama ini nantinya akan menghasilkan [[peluruhan beta]] dari neutron menjadi proton, sehingga memindahkan isotop yang dihasilkan satu tempat ke atas tabel periodik. Ketika tim Fermi membombardir uranium, mereka mengamati perilaku ini juga, yang sangat menyarankan bahwa isotop yang dihasilkan memiliki [[nomor atom]] 93. Fermi awalnya enggan memublikasikan klaim semacam itu, tetapi setelah timnya mengamati beberapa waktu paruh yang tidak diketahui dalam produk pemborbardiran uranium yang tidak cocok dengan isotop uranium manapun yang telah diketahui, dia menerbitkan sebuah makalah berjudul ''Possible Production of Elements of Atomic Number Higher than 92'' (Kemungkinan Produksi Unsur Bernomor Atom Lebih Tinggi dari 92) pada bulan Juni 1934. Di dalamnya, dia mengusulkan nama [[ausonium]] (lambang atom Ao) untuk unsur 93, dari nama bahasa Yunani ''Ausonia'' (Italia).<ref name="Fermi">{{cite journal | doi =10.1038/133898a0 | title =Possible Production of Elements of Atomic Number Higher than 92 | date =1934 | author =[[Enrico Fermi|Fermi, E.]] | journal =[[Nature]] | volume =133 | pages =898–899 | bibcode=1934Natur.133..898F | issue =3372| doi-access =free }}</ref>
Beberapa keberatan teoretis terhadap klaim makalah Fermi dengan cepat diajukan; khususnya, proses pasti yang terjadi ketika sebuah atom [[tangkapan neutron|menangkap sebuah neutron]] tidak dipahami dengan baik pada saat itu. Ini dan penemuan kebetulan Fermi tiga bulan kemudian bahwa reaksi nuklir dapat diinduksi oleh neutron lambat menimbulkan keraguan lebih lanjut di benak banyak ilmuwan, terutama [[Aristid von Grosse]] dan [[Ida Noddack]], bahwa eksperimen tersebut menciptakan unsur 93. Walaupun klaim von Grosse bahwa Fermi sebenarnya memroduksi [[protaktinium]] (unsur 91) dengan cepat diuji dan dibantah, usulan Noddack bahwa uranium telah dipecah menjadi dua atau lebih fragmen yang jauh lebih kecil diabaikan begitu saja oleh sebagian besar orang karena teori nuklir yang ada tidak memasukkan cara untuk memungkinkan hal ini. Fermi dan timnya menyatakan bahwa mereka sebenarnya sedang menyintesis sebuah unsur baru, tetapi masalah tersebut tetap tidak terselesaikan selama beberapa tahun.<ref>Hoffman, hlm. 120–123.</ref><ref>{{cite journal|author=Ida Noddack|author-link=Ida Noddack|date=1934|pages=653–655|title=Über das Element 93|volume=47|journal=Zeitschrift für Angewandte Chemie|url=http://www.chemteam.info/Chem-History/Noddack-1934.html|doi=10.1002/ange.19340473707|issue=37|bibcode=1934AngCh..47..653N}}</ref><ref>Rhodes, pp. 210–220.</ref>
Meskipun banyak waktu paruh radioaktif yang berbeda dan tidak diketahui dalam hasil percobaan menunjukkan bahwa beberapa reaksi nuklir terjadi, tim Fermi tidak dapat membuktikan bahwa unsur 93 sedang dibuat kecuali mereka dapat mengisolasinya secara kimiawi. Mereka dan banyak ilmuwan lain berusaha mencapai hal ini, termasuk [[Otto Hahn]] dan [[Lise Meitner]] yang merupakan ahli radiokimia terbaik di dunia pada saat itu dan pendukung klaim Fermi, tetapi mereka semua gagal. Kemudian, ditentukan bahwa alasan utama kegagalan ini adalah karena prediksi sifat kimia unsur 93 didasarkan pada tabel periodik yang tidak memiliki [[aktinida|deret aktinida]]. Susunan ini menempatkan protaktinium di bawah [[tantalum]], uranium di bawah [[wolfram]], dan selanjutnya menyarankan bahwa unsur 93, yang pada saat itu disebut sebagai eka-renium, harus serupa dengan [[unsur golongan 7]], yang meliputi [[mangan]] dan [[renium]]. Torium, protaktinium, dan uranium, dengan masing-masing keadaan oksidasi dominannya +4, +5, dan +6, membodohi para ilmuwan dengan membuat mereka mengira bahwa ketiga unsur itu termasuk di bawah hafnium, tantalum, dan wolfram, bukan di bawah [[lantanida|deret lantanida]], yang pada saat itu dipandang sebagai kebetulan, dan semua anggotanya memiliki keadaan dominan +3; neptunium, di sisi lain, memiliki keadaan +7 yang jauh lebih jarang, dengan +4 dan +5 menjadi yang paling stabil. Setelah menemukan bahwa [[plutonium]] dan unsur-unsur transuranium lainnya juga memiliki keadaan dominan +3 dan +4, bersamaan dengan penemuan [[Blok tabel periodik#Blok-f|blok-f]], deret aktinida ditetapkan dengan pasti.<ref>Rhodes, hlm. 221–222.</ref><ref>Rhodes, hlm. 349.</ref>
Walaupun pertanyaan apakah percobaan Fermi telah menghasilkan unsur 93 menemui jalan buntu, dua klaim tambahan atas penemuan unsur tersebut muncul, meskipun tidak seperti Fermi, keduanya mengklaim telah mengamatinya di alam. Klaim pertama adalah oleh insinyur Ceko [[Odolen Koblic]] pada tahun 1934 ketika dia mengekstraksi sejumlah kecil bahan dari air cucian [[uraninit]] yang dipanaskan. Dia mengusulkan nama [[bohemium]] untuk unsur tersebut, namun setelah dianalisis ternyata sampel tersebut merupakan campuran antara wolfram dan [[vanadium]].<ref name="Koblic">{{cite journal | first = Odolen | last = Koblic | doi =10.1038/134055b0 | title =A New Radioactive Element beyond Uranium | date =1934 | journal =Nature | volume =134 | pages =55 | issue=3376|bibcode = 1934Natur.134R..55. | doi-access =free }}</ref><ref>Hoffman, hlm. 118.</ref><ref>{{cite journal | doi =10.1126/science.80.2086.588-a | title =Bohemium - An Obituary | date =1934 | author =Speter, M. | journal =Science | volume =80 | pages =588–9 | pmid =17798409 | issue =2086|bibcode = 1934Sci....80..588S }}</ref> Klaim lainnya, pada tahun 1938 oleh fisikawan Romania [[Horia Hulubei]] dan kimiawan Prancis [[Yvette Cauchois]], mengklaim telah menemukan unsur baru melalui [[spektroskopi]] dalam mineral. Mereka menamai unsur mereka dengan [[sequanium]], tetapi klaim itu ditepis karena teori yang berlaku pada saat itu adalah bahwa jika memang ada, unsur 93 tidak akan ada secara alami. Namun, karena neptunium memang terdapat di alam dalam jumlah sangat kecil, seperti yang ditunjukkan saat ditemukan dalam bijih uranium pada tahun 1952, terdapat kemungkinan bahwa Hulubei dan Cauchois benar-benar mengamati neptunium.<ref name="emsley345347" /><ref name="fontani">{{cite conference| first = Marco| last = Fontani| title = The Twilight of the Naturally-Occurring Elements: Moldavium (Ml), Sequanium (Sq) and Dor (Do)| book-title = International Conference on the History of Chemistry| pages = 1–8| date = 2005| location = Lisbon| url = http://5ichc-portugal.ulusofona.pt/uploads/PaperLong-MarcoFontani.doc| archive-url = https://web.archive.org/web/20060224090117/http://5ichc-portugal.ulusofona.pt/uploads/PaperLong-MarcoFontani.doc| archive-date=24 Februari 2006| access-date = 14 Juni 2023 }}</ref><ref>{{cite journal|title = Nouvelles recherches sur l'élément 93 naturel|first = H.|last = Hulubei|author2=Cauchois, Y.|journal = Comptes Rendus|date = 1939|volume = 209|pages = 476–479|url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3161s.image.f478.langFR}}</ref><ref name=Peppard>{{cite journal | last1 =Peppard | first1 = D. F. | title =Occurrence of the (4n + 1) Series in Nature | last2 =Mason | first2 = G. W. | last3 =Gray | first3 = P. R. | last4 =Mech | first4 = J. F. | journal =Journal of the American Chemical Society | volume =74 | pages =6081–6084 | date =1952 | doi =10.1021/ja01143a074 | issue =23| url = https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc172698/ }}</ref>
Meskipun pada tahun 1938 beberapa ilmuwan, termasuk [[Niels Bohr]], masih enggan menerima bahwa Fermi benar-benar telah menghasilkan unsur baru, dia tetap dianugerahi [[Penghargaan Nobel Fisika]] pada bulan November 1938 "''untuk demonstrasi keberadaan unsur radioaktif baru yang dihasilkan melalui penyinaran neutron, dan untuk penemuan terkait reaksi yang dibawa oleh neutron lambat''". Sebulan kemudian, penemuan [[fisi nuklir]] yang hampir tidak terduga oleh Hahn, Meitner, dan [[Otto Frisch]] mengakhiri kemungkinan bahwa Fermi telah menemukan unsur 93 karena sebagian besar waktu paruh yang tidak diketahui yang telah diamati oleh tim Fermi dapat diidentifikasi dengan cepat. sebagai [[produk pembelahan atom|produk fisi]].<ref>Rhodes, hlm. 264–267.</ref><ref>Rhodes, hlm. 346.</ref><ref>{{cite web |title=The Nobel Prize in Physics 1938 |publisher=Nobel Foundation |url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1938/index.html |access-date=14 Juni 2023}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Meitner|first1=Lise|last2=Frisch|first2=O. R.|doi=10.1038/143239a0|title=Disintegration of Uranium by Neutrons: a New Type of Nuclear Reaction |date=1939|pages=239–240|volume=143|journal=Nature|url=http://www.nature.com/physics/looking-back/meitner/index.html|bibcode=1939Natur.143..239M|issue=3615|s2cid=4113262}}</ref><ref>{{cite journal|url=http://www.crownedanarchist.com/emc2/discovery_of_fission.doc|archive-url=https://web.archive.org/web/20101224154146/http://www.crownedanarchist.com/emc2/discovery_of_fission.doc|url-status=dead|archive-date=24 Desember 2010|title=Discovery of fission|author=Otto Hahn|journal=Scientific American|date=1958}}</ref>
Mungkin yang paling dekat dari semua upaya untuk menghasilkan unsur 93 yang hilang adalah yang dilakukan oleh fisikawan Jepang [[Yoshio Nishina]] bersama dengan kimiawan [[Kenjiro Kimura]] pada tahun 1940, tepat sebelum pecahnya [[Perang Pasifik]] pada tahun 1941: mereka membombardir [[uranium-238|<sup>238</sup>U]] dengan neutron cepat. Namun, walaupun neutron lambat cenderung menginduksi penangkapan neutron melalui reaksi (n, γ), neutron cepat cenderung menginduksi reaksi "''knock-out''" (n, 2n), di mana satu neutron ditambahkan dan dua lagi dihilangkan, sehingga menghilangkan sebuah neutron. Nishina dan Kimura, setelah menguji teknik ini pada <sup>232</sup>[[torium|Th]] dan berhasil menghasilkan <sup>231</sup>Th yang telah diketahui dan produk peluruhan beta berumur panjangnya <sup>231</sup>[[protaktinium|Pa]] (keduanya terjadi dalam rantai peluruhan alami [[uranium-235|<sup>235</sup>U]]), dengan tepat menetapkan aktivitas waktu paruh baru 6,75 hari yang mereka amati terhadap isotop baru <sup>237</sup>U. Mereka memastikan bahwa isotop ini juga merupakan pemancar beta dan karenanya harus meluruh menjadi nuklida <sup>237</sup>93 yang tidak diketahui. Mereka berusaha mengisolasi nuklida ini dengan membawanya pada renium, yang seharusnya menjadi kongenernya yang lebih ringan, tetapi tidak ada peluruhan beta atau alfa yang teramati dari fraksi yang mengandung renium: Nishina dan Kimura dengan demikian berspekulasi dengan benar bahwa paruh <sup>237</sup>93, seperti <sup>231</sup>Pa, sangatlah panjang sehingga aktivitasnya akan sangat lemah dan karenanya tidak dapat diukur oleh peralatan mereka, sehingga menyimpulkan pencarian terakhir dan terdekat yang gagal untuk unsur transuranium.<ref name="Ikeda">{{cite journal |last1=Ikeda |first1=Nagao |date=25 Juli 2011 |title=The discoveries of uranium 237 and symmetric fission — From the archival papers of Nishina and Kimura |journal=Proceedings of the Japan Academy, Series B: Physical and Biological Sciences |volume=87 |issue=7 |pages=371–6 |doi=10.2183/pjab.87.371 |bibcode=2011PJAB...87..371I |pmc=3171289 |pmid=21785255}}</ref>
===Penemuan===
[[Berkas:Berkeley 60-inch cyclotron.jpg|thumb|Siklotron 60 inci di Laboratorium Radiasi Lawrence, Universitas California, Berkeley, pada Agustus 1939|alt=Gambar hitam-putih alat berat dengan dua operator berada di samping.]]
Ketika penelitian mengenai fisi nuklir berkembang pada awal 1939, [[Edwin McMillan]] di [[Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley|Laboratorium Radiasi Berkeley]] [[Universitas California, Berkeley|Universitas California]] memutuskan untuk menjalankan percobaan pembombardiran uranium menggunakan [[siklotron]] 60 inci (1,52 m) yang kuat yang baru saja dibangun di universitas itu. Tujuannya adalah untuk memisahkan berbagai produk fisi yang dihasilkan oleh pengeboman dengan mengeksploitasi kekuatan besar yang diperoleh fragmen dari tolakan listrik bersama setelah fisi. Meskipun dia tidak menemukan catatan apa pun dari ini, McMillan memang mengamati dua waktu paruh peluruhan beta baru dalam target uranium trioksida itu sendiri, yang berarti bahwa apa pun yang menghasilkan radioaktivitas itu tidak saling tolak seperti produk fisi normal. Dia segera menyadari bahwa salah satu waktu paruh sangat cocok dengan periode peluruhan uranium-239 selama 23 menit yang diketahui, tetapi waktu paruh 2,3 hari lainnya tidak diketahui. McMillan membawa hasil eksperimennya ke kimiawan dan sesama profesor Berkeley [[Emilio Segrè]] untuk mencoba mengisolasi sumber radioaktivitas itu. Kedua ilmuwan memulai pekerjaan mereka menggunakan teori yang berlaku bahwa unsur 93 akan memiliki sifat kimia yang mirip dengan renium, tetapi Segrè dengan cepat menentukan bahwa sampel McMillan sama sekali tidak mirip dengan renium. Sebaliknya, ketika dia mereaksikannya dengan [[hidrogen fluorida]] (HF) dengan [[oksidator|zat pengoksidasi]] kuat yang ada, ia berperilaku seperti anggota [[logam tanah jarang|tanah jarang]]. Karena unsur-unsur ini terdiri dari sebagian besar produk fisi, Segrè dan McMillan memutuskan bahwa waktu paruhnya pasti hanya merupakan produk fisi lainnya, memberi judul makalah "''An Unsuccessful Search for Transuranium Elements''" (Pencarian yang Tidak Berhasil untuk Unsur Transuranium).<ref>{{cite journal| last1=Segrè| first1=Emilio| title=An Unsuccessful Search for Transuranium Elements| date=1939| pages=1104–5| journal=Physical Review|volume=55| issue=11|bibcode = 1939PhRv...55.1104S |doi = 10.1103/PhysRev.55.1104 }}</ref><ref>Rhodes, hlm. 346–350.</ref><ref>Yoshida dkk., hlm. 699–700.</ref>
Namun, karena lebih banyak informasi mengenai fisi telah tersedia, kemungkinan bahwa fragmen fisi nuklir masih ada di target menjadi semakin kecil. McMillan dan beberapa ilmuwan, termasuk [[Philip Abelson|Philip H. Abelson]], mencoba lagi untuk menentukan apa yang menghasilkan waktu paruh yang tidak diketahui itu. Pada awal 1940, McMillan menyadari bahwa percobaannya pada tahun 1939 dengan Segrè gagal menguji reaksi kimia dari sumber radioaktif dengan ketelitian yang memadai. Dalam percobaan baru, McMillan mencoba memasukkan zat yang tidak diketahui itu ke HF dengan adanya [[reduktor|zat pereduksi]], sesuatu yang belum pernah dia lakukan sebelumnya. Reaksi ini mengakibatkan sampel [[Reaksi pengendapan|mengendap]] dengan HF, suatu tindakan yang secara definitif mengesampingkan kemungkinan bahwa zat yang tidak diketahui adalah logam tanah jarang. Tak lama setelah ini, Abelson, yang telah menerima gelar sarjana dari universitas, mengunjungi Berkeley untuk liburan singkat dan McMillan meminta kimiawan yang lebih mampu untuk membantu pemisahan hasil percobaan. Abelson dengan sangat cepat mengamati bahwa apa pun yang menghasilkan waktu paruh 2,3 hari itu tidak memiliki sifat kimiawi seperti unsur yang telah diketahui dan sebenarnya lebih mirip dengan uranium daripada logam tanah jarang. Penemuan ini akhirnya memungkinkan sumbernya diisolasi dan kemudian, pada tahun 1945, mengarah pada klasifikasi [[aktinida|deret aktinida]]. Sebagai langkah terakhir, McMillan dan Abelson menyiapkan sampel yang jauh lebih besar dari uranium yang dibombardir yang memiliki waktu paruh 23 menit yang menonjol dari <sup>239</sup>U dan menunjukkan secara meyakinkan bahwa waktu paruh 2,3 hari yang tidak diketahui itu meningkat kekuatannya bersamaan dengan penurunan dalam aktivitas 23 menit melalui reaksi berikut:<ref name="EL93" />
:<chem>{^{238}_{92}U} + {^{1}_{0}n} -> {^{239}_{92}U} ->[\beta^-][23\ \ce{mnt}] {^{239}_{93}Np} ->[\beta^-][2,355\ \ce{hri}] {^{239}_{94}Pu}</chem> <small>''(Waktu yang tertulis adalah [[waktu paruh]].)''</small>
Ini membuktikan bahwa sumber radioaktif yang tidak diketahui itu berasal dari peluruhan uranium dan, ditambah dengan pengamatan sebelumnya bahwa sumber itu berbeda secara kimiawi dari semua unsur yang telah diketahui, membuktikan tanpa keraguan bahwa unsur baru telah ditemukan. McMillan dan Abelson menerbitkan hasil mereka dalam sebuah makalah berjudul ''Radioactive Element 93'' (Unsur Radioaktif 93) dalam ''[[Physical Review]]'' pada 27 Mei 1940.<ref name="EL93">{{cite journal| doi =10.1103/PhysRev.57.1185.2| title =Radioactive Element 93| date =1940| author =Mcmillan, Edwin| journal =Physical Review| volume =57| pages =1185–1186| last2 =Abelson| first2 =Philip| issue =12|bibcode = 1940PhRv...57.1185M | doi-access =free}}</ref> Mereka tidak mengajukan nama untuk unsur tersebut dalam makalah tersebut, tetapi mereka segera memutuskan nama ''neptunium'' karena [[Neptunus]] adalah planet berikutnya setelah [[Uranus]] di Tata Surya.<ref name="lanl" /><ref>{{cite book|title=Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths|volume=18 – Lanthanides/Actinides: Chemistry|editor=K. A. Gschneidner, Jr.|editor2=L, Eyring|editor3=G. R. Choppin|editor4=G. H. Landet|date=1994 |publisher=Elsevier|chapter= Ch. 118. Origin of the actinide concept|author=Seaborg, G. T.|pages=4–6, 10–14}}</ref><ref>Rhodes, hlm. 348–350.</ref><ref>Yoshida dkk., hlm. 700.</ref> Kesuksesan McMillan dan Abelson dibandingkan dengan Nishina dan Kimura yang hampir meleset dapat dikaitkan dengan waktu paruh <sup>239</sup>Np yang menguntungkan untuk analisis radiokimia dan peluruhan cepat dari <sup>239</sup>U, berbeda dengan peluruhan <sup>237</sup>U yang lebih lambat dan waktu paruh yang sangat panjang dari <sup>237</sup>Np.<ref name="Ikeda" />
===Perkembangan selanjutnya===
Disadari juga bahwa peluruhan beta <sup>239</sup>Np harus menghasilkan sebuah isotop unsur 94 (sekarang disebut [[plutonium]]), tetapi jumlah yang terlibat dalam percobaan asli McMillan dan Abelson terlalu kecil untuk diisolasi dan mengidentifikasi plutonium bersama dengan neptunium.<ref>{{cite book|first1 = David L.|last1 = Clark|first2 = Siegfried S.|last2 = Hecker|first3 = Gordon D.|last3 = Jarvinen|first4 = Mary P.|last4 = Neu|contribution = Neptunium|title = The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|editor1-first = Lester R.|editor1-last = Morss|editor2-first = Norman M.|editor2-last = Edelstein|editor3-first = Jean|editor3-last = Fuger|edition = 3|date = 2006|volume = 3|publisher = Springer|location = Dordrecht, Belanda|page = 814|url = http://radchem.nevada.edu/classes/rdch710/files/plutonium.pdf|doi = 10.1007/1-4020-3598-5_7|isbn = 978-1-4020-3555-5|access-date = 14 Juni 2023|archive-date = 17 Juli 2010|archive-url = https://web.archive.org/web/20100717155138/http://radchem.nevada.edu/classes/rdch710/files/Plutonium.pdf|url-status = dead}}</ref> Penemuan plutonium harus menunggu hingga akhir tahun 1940, ketika [[Glenn Seaborg|Glenn T. Seaborg]] dan timnya mengidentifikasi isotop [[plutonium-238]].<ref>{{cite journal|title=The plutonium story|author=Glenn T. Seaborg |publisher=Laboratorium Lawrence Berkeley, Universitas California |id=LBL-13492, DE82 004551 |url=http://www.osti.gov/bridge/purl.cover.jsp?purl=/5808140-l5UMe1/|date=September 1981 }}</ref>
Pada tahun 1942, Hahn dan [[Fritz Strassmann]], dan secara terpisah [[Kurt Starke]], melaporkan konfirmasi unsur 93 di Berlin.<ref name="Germans">{{cite journal |last1=Winterberg |first1=Friedwardt |last2=Herrmann |first2=Günter |last3=Fodor |first3=Igor |last4=Wolfenstein |first4=Lincoln |last5=Singer |first5=Mark E. |date=1996 |title=More on How Nazi Germany Failed to Develop the Atomic Bomb |journal=Physics Today |volume=49 |issue=1 |pages=11–15, 83 |doi=10.1063/1.2807455|bibcode=1996PhT....49a..11W }}</ref> Tim Hahn tidak mengejar unsur 94, kemungkinan besar karena mereka putus asa oleh kurangnya keberhasilan McMillan dan Abelson dalam mengisolasinya. Karena mereka memiliki akses ke siklotron yang lebih kuat di Paris pada titik ini, tim Hahn kemungkinan besar dapat mendeteksi unsur 94 seandainya mereka mencobanya, meskipun dalam jumlah kecil (beberapa [[becquerel]]).<ref name="Germans" />
Karakteristik radioaktif neptunium yang unik memungkinkannya untuk dilacak saat bergerak melalui berbagai senyawa dalam reaksi kimia, pada awalnya ini adalah satu-satunya metode yang tersedia untuk membuktikan bahwa sifat kimianya berbeda dari unsur lain. Karena isotop neptunium pertama yang ditemukan memiliki waktu paruh yang singkat, McMillan dan Abelson tidak dapat menyiapkan sampel yang cukup besar untuk melakukan analisis kimia unsur baru tersebut menggunakan teknologi yang tersedia saat itu. Namun, setelah penemuan isotop <sup>237</sup>Np yang berumur panjang pada tahun 1942 oleh Glenn T. Seaborg dan [[Arthur Wahl]], membentuk neptunium dalam jumlah yang dapat ditimbang menjadi upaya yang realistis.<ref name="lanl" /><ref name="migration" /> Waktu paruhnya awalnya ditentukan menjadi sekitar 3 juta tahun (kemudian direvisi menjadi 2,144 juta tahun), membenarkan prediksi Nishina dan Kimura mengenai waktu paruh yang sangat panjang.<ref name="Ikeda" />
Penelitian awal terhadap unsur tersebut agak terbatas karena sebagian besar fisikawan dan kimiawan nuklir di Amerika Serikat pada saat itu berfokus pada upaya besar-besaran untuk meneliti sifat-sifat plutonium sebagai bagian dari [[Proyek Manhattan]]. Penelitian unsur tersebut berlanjut sebagai bagian kecil dari proyek dan sampel neptunium curah pertama diisolasi pada tahun 1944.<ref name="lanl" /><ref name="migration">{{cite book | url = https://books.google.com/books?id=1lArAAAAYAAJ | title = Radiochemistry of neptunium | author1 = Burney, G. A | author2 = Harbour, R. M | author3 = Subcommittee On Radiochemistry, National Research Council (U.S.) | author4 = Technical Information Center, U.S. Atomic Energy Commission | date = 1974}}</ref><ref>{{cite book | url =https://books.google.com/books?id=UnQ_NQAACAAJ | title =The migration chemistry of neptunium | isbn =978-87-550-1535-7 | author1 =Nilsson, Karen | date =1989}}</ref>
Sebagian besar penelitian mengenai sifat neptunium sejak saat itu difokuskan pada pemahaman bagaimana membatasinya sebagai bagian dari limbah nuklir. Karena ia memiliki isotop dengan waktu paruh yang sangat panjang, ia menjadi perhatian khusus dalam merancang fasilitas pengurungan yang dapat bertahan selama ribuan tahun. Ia telah memiliki beberapa kegunaan terbatas sebagai pelacak radioaktif dan prekursor untuk berbagai reaksi nuklir untuk menghasilkan isotop plutonium yang berguna. Namun, sebagian besar neptunium yang dihasilkan sebagai produk sampingan reaksi pada pembangkit listrik tenaga nuklir dianggap sebagai produk limbah.<ref name="lanl" /><ref name="migration" />
==Produksi==
[[Berkas:Neptunium Purex process.png|thumb|right|upright=1.4|[[Diagram alir]], menunjukkan proses Purex dan kemungkinan keadaan oksidasi neptunium dalam larutan proses.<ref name="Yoshida710" />]]
===Sintesis===
Sebagian besar neptunium yang saat ini ada di Bumi diproduksi secara artifisial dalam reaksi nuklir. Neptunium-237 adalah isotop yang paling sering disintesis karena ia merupakan satu-satunya isotop yang dapat dibuat melalui [[tangkapan neutron|penangkapan neutron]] dan juga memiliki waktu paruh yang cukup lama untuk memungkinkan jumlah yang dapat ditimbang mudah diisolasi. Dengan demikian, ia adalah isotop yang paling umum digunakan dalam studi kimia unsur tersebut.<ref name="Yoshida702">Yoshida dkk., hlm. 700–2.</ref>
* Ketika sebuah atom [[Uranium-235|<sup>235</sup>U]] menangkap sebuah neutron, ia diubah menjadi keadaan tereksitasi [[Uranium-236|<sup>236</sup>U]]. Sekitar 81% dari inti <sup>236</sup>U yang tereksitasi mengalami fisi, tetapi sisanya meluruh menjadi keadaan dasar <sup>236</sup>U dengan memancarkan [[sinar gama|radiasi gama]]. Penangkapan neutron lebih lanjut akan menghasilkan <sup>237</sup>U yang memiliki waktu paruh 7 hari dan dengan cepat meluruh menjadi <sup>237</sup>Np melalui [[peluruhan beta]]. Selama peluruhan beta, <sup>237</sup>U yang tereksitasi memancarkan sebuah elektron, sedangkan [[gaya nuklir lemah|interaksi atom lemah]] mengubah sebuah [[neutron]] menjadi sebuah [[proton]], sehingga menciptakan <sup>237</sup>Np.<ref name="Yoshida702" />
::<math chem>\begin{cases}
\ce{^{235}_{92}U + ^{1}_{0}n -> ^{236m}_{92}U ->[][120 \ \ce{ndtk}] ^{236}_{92}U + \gamma}\\
\ce{^{236}_{92}U + ^{1}_{0}n -> ^{237}_{92}U ->[\beta^-][6,75 \ \ce{hri}] ^{237}_{93}Np}
\end{cases}</math>
* <sup>237</sup>U juga diproduksi melalui reaksi ([[neutron|n]],2n) dengan [[Uranium-238|<sup>238</sup>U]]. Ini hanya terjadi dengan neutron yang sangat energik.<ref name="Yoshida702" />
* <sup>237</sup>Np adalah produk [[peluruhan alfa]] [[Amerisium-241|<sup>241</sup>Am]], yang dihasilkan melalui penyinaran neutron dari [[uranium-238]].<ref name="Yoshida702" />
Isotop neptunium yang lebih berat meluruh dengan cepat, dan isotop neptunium yang lebih ringan tidak dapat dihasilkan oleh penangkapan neutron, jadi pemisahan kimiawi neptunium dari [[bahan bakar nuklir bekas]] yang didinginkan menghasilkan <sup>237</sup>Np yang hampir murni.<ref name="Yoshida702" /> Isotop berat berumur pendek <sup>238</sup>Np dan <sup>239</sup>Np, berguna sebagai [[pelacak radioaktif]], diproduksi melalui penyinaran neutron masing-masing dari <sup>237</sup>Np dan <sup>238</sup>U, sedangkan isotop ringan berumur lebih panjang <sup>235</sup>Np dan <sup>236</sup>Np diproduksi melalui penyinaran <sup>235</sup>U dengan [[proton]] dan [[Deuterium|deuteron]] dalam sebuah [[siklotron]].<ref name="Yoshida702" />
Logam <sup>237</sup>Np buatan biasanya diisolasi melalui reaksi <sup>237</sup>NpF<sub>3</sub> dengan [[barium]] atau [[litium]] cair pada suhu sekitar 1200 °[[Celsius|C]] dan paling sering diekstraksi dari [[Bahan bakar nuklir#Bentuk fisik umum dari bahan bakar nuklir|batang bahan bakar nuklir]] bekas dalam jumlah kilogram sebagai produk sampingan dalam produksi [[plutonium]].<ref name="emsley345347" />
:2 NpF<sub>3</sub> + 3 Ba → 2 Np + 3 BaF<sub>2</sub>
Berdasarkan beratnya, pelepasan neptunium-237 sekitar 5% lebih besar dari pelepasan plutonium dan sekitar 0,05% dari pelepasan [[bahan bakar nuklir bekas]].<ref>{{cite web| url = http://www.isis-online.org/publications/fmct/book/New%20chapter%205.pdf| title = Separated Neptunium 237 and Americium| access-date = 14 Juni 2023}}</ref> Namun, bahkan fraksi ini masih berjumlah lebih dari lima puluh ton per tahun secara global.<ref name="rsc">{{Cite web | url=http://www.rsc.org/chemistryworld/podcast/interactive_periodic_table_transcripts/neptunium.asp. |title = Chemistry news, research and opinions}}</ref>
===Metode pemurnian===
Memulihkan uranium dan plutonium dari bahan bakar nuklir bekas untuk digunakan kembali adalah salah satu proses utama dari [[siklus bahan bakar nuklir]]. Karena ia memiliki waktu paruh lebih dari 2 juta tahun, [[peluruhan alfa|pemancar alfa]] <sup>237</sup>Np adalah salah satu isotop [[aktinida minor]] utama yang dipisahkan dari bahan bakar nuklir bekas.<ref name="Yoshida7045">Yodshida dkk., hlm. 704–5.</ref> Banyak metode pemisahan telah digunakan untuk memisahkan neptunium, beroperasi dalam skala kecil dan besar. Operasi pemurnian skala kecil bertujuan menyiapkan neptunium murni sebagai [[prekursor (kimia)|prekursor]] logam neptunium dan senyawanya, dan juga untuk mengisolasi dan melakukan prakonsentrasi neptunium dalam sampel untuk dianalisis.<ref name="Yoshida7045" />
Sebagian besar metode yang memisahkan ion neptunium mengeksploitasi perilaku kimia yang berbeda dari keadaan oksidasi neptunium yang berbeda (dari +3 hingga +6 atau terkadang bahkan +7) dalam larutan.<ref name="Yoshida7045" /> Di antara metode yang sedang atau pernah digunakan adalah: metode [[ekstraksi]] pelarut (menggunakan berbagai [[ekstraksi|ekstraktan]], biasanya turunan β-diketon [[dentisitas|multidentat]], [[kimia organofosforus|senyawa organofosforus]], dan senyawa [[amina]]), [[kromatografi]] menggunakan berbagai resin [[pertukaran ion|penukar ion]] atau [[pengelatan|pengelat]], [[kopresipitasi]] ([[matriks (kimia analisis)|matriks]] yang mungkin meliputi [[lantanum(III) fluorida|LaF<sub>3</sub>]], [[bismut fosfat|BiPO<sub>4</sub>]], [[barium sulfat|BaSO<sub>4</sub>]], [[Besi(III) oksida-hidroksida|Fe(OH)<sub>3</sub>]], dan [[mangan dioksida|MnO<sub>2</sub>]]), [[penyepuhan|elektrodeposisi]], dan [[bioteknologi]].<ref name="Yoshida70517">Yoshida dkk., hlm. 705–17.</ref> Saat ini, pabrik pemrosesan ulang komersial menggunakan proses Purex, yang melibatkan ekstraksi pelarut uranium dan plutonium dengan [[tributil fosfat]].<ref name="Yoshida710">Yoshida dkk., hlm. 710.</ref>
==Kimia dan senyawa==
{{Lihat pula|Kategori:Senyawa neptunium}}
===Kimia larutan===
[[Berkas:Np ox st.jpg|thumb|upright=1.6|right|Berbagai ion neptunium dalam larutannya masing-masing]]
Ketika berada dalam larutan berair, neptunium dapat eksis dengan salah satu dari lima kemungkinan keadaan oksidasi (+3 hingga +7) dan masing-masing menunjukkan warna yang khas.<ref name="Dutkiewicz2017" /> Stabilitas masing-masing keadaan oksidasi sangat bergantung pada berbagai faktor, seperti adanya [[oksidator|zat pengoksidasi]] atau [[reduktor|pereduksi]], [[pH]] larutan, adanya [[ligan]] pembentuk [[kompleks koordinasi]], dan bahkan konsentrasi neptunium dalam larutan.<ref name="Yoshida753">Yoshida dkk., hlm. 752–4.</ref>
{| class="wikitable" style="float:right; clear:right; margin-left:1em; margin-top:0;"
|-
! Keadaan<br />oksidasi !! Senyawa perwakilan
|-
| 2 || [K(2.2.2-kript)][NpCp'<sub>3</sub>]
|-
| 3 || [[Neptunium(III) klorida]], NpCl<sub>3</sub>
|-
| 4 || [[Neptunium(IV) oksida]], NpO<sub>2</sub>
|-
| 5 || [[Neptunium(V) fluorida]], NpF<sub>5</sub>
|-
| 6 || [[Neptunium(VI) fluorida]], NpF<sub>6</sub>
|-
|7 || [[Neptunium(VII) oksida-hidroksida]], NpO<sub>2</sub>(OH)<sub>3</sub>
|}
Dalam larutan [[asam]], ion neptunium(III) hingga neptunium(VII) eksis sebagai Np<sup>3+</sup>, Np<sup>4+</sup>, {{chem|NpO|2|+}}, {{chem|NpO|2|2+}}, dan {{chem|NpO|3|+}}. Dalam larutan [[basa]], mereka eksis sebagai oksida dan hidroksida Np(OH)<sub>3</sub>, NpO<sub>2</sub>, NpO<sub>2</sub>OH, NpO<sub>2</sub>(OH)<sub>2</sub>, dan {{chem|NpO|5|3-}}. Tidak banyak pekerjaan yang telah dilakukan untuk mengarakterisasi neptunium dalam larutan basa.<ref name="Yoshida753" /> Np<sup>3+</sup> dan Np<sup>4+</sup> dapat dengan mudah direduksi dan dioksidasi satu sama lain, seperti halnya {{chem|NpO|2|+}} dan {{chem|NpO|2|2+}}.<ref name="Yoshida759">Yoshida dkk., hlm. 759.</ref>
;Neptunium(III)
Np(III) atau Np<sup>3+</sup> hadir sebagai kompleks terhidrasi dalam larutan asam, {{chem|Np|(H|2|O|)|''n''|3+}}.<ref name="lanl" /> Ia memiliki warna biru-ungu tua dan analog dengan [[kongener (kimia)|kongener]]nya yang lebih ringan, ion [[logam tanah jarang|tanah jarang]] berwarna merah muda [[prometium|Pm<sup>3+</sup>]].<ref name="lanl" /><ref name="Greenwood">{{Greenwood&Earnshaw|page=1265}}</ref> Dengan adanya [[oksigen]], ia dengan cepat teroksidasi menjadi Np(IV) kecuali jika terdapat reduktor kuat. Namun demikian, ia adalah ion neptunium kedua yang paling tidak mudah ter[[hidrolisis]] dalam air, membentuk ion NpOH<sup>2+</sup>.<ref name="Yoshida768" /> Np<sup>3+</sup> adalah ion neptunium yang dominan dalam larutan dengan pH 4–5.<ref name="Yoshida768">Yoshida dkk., hlm. 766–70.</ref>
;Neptunium(IV)
Np(IV) atau Np<sup>4+</sup> berwarna kuning-hijau pucat dalam larutan asam,<ref name="lanl" /> di mana ia eksis sebagai kompleks terhidrasi ({{chem|Np|(H|2|O|)|''n''|4+}}). Ia bersifat sangat tidak stabil terhadap hidrolisis dalam larutan air asam pada pH 1 dan di atasnya, membentuk NpOH<sup>3+</sup>.<ref name="Yoshida768" /> Dalam larutan basa, Np<sup>4+</sup> cenderung terhidrolisis untuk membentuk neptunium(IV) hidroksida (Np(OH)<sub>4</sub>) dan neptunium(IV) oksida (NpO<sub>2</sub>) netral.<ref name="Yoshida768" />
;Neptunium(V)
Np(V) atau {{chem|NpO|2|+}} berwarna hijau-biru dalam larutan berair,<ref name="lanl" /> yang berperilaku sebagai [[Asam dan basa Lewis#Asam Lewis|asam Lewis]] kuat.<ref name="Yoshida753" /> Ia adalah ion yang stabil<ref name="Yoshida753" /> dan merupakan bentuk paling umum dari neptunium dalam larutan berair. Tidak seperti homolog tetangganya {{chem|UO|2|+}} dan {{chem|PuO|2|+}}, {{chem|NpO|2|+}} tidak mengalami [[dismutasi|disproporsionasi]] secara spontan kecuali pada pH yang sangat rendah dan konsentrasi tinggi:<ref name="Yoshida759" />
:2 {{chem|NpO|2|+}} + 4 H<sup>+</sup> ⇌ Np<sup>4+</sup> + {{chem|NpO|2|2+}} + 2 H<sub>2</sub>O
Ia terhidrolisis dalam larutan basa untuk membentuk NpO<sub>2</sub>OH dan {{chem|NpO|2|(OH)|2|-}}.<ref name="Yoshida768" />
;Neptunium(VI)
Np(VI) atau {{chem|NpO|2|2+}}, ion neptunil, menunjukkan warna merah muda atau kemerahan dalam larutan asam dan kuning-hijau dalam larutan basa.<ref name="lanl" /> Ia adalah asam Lewis yang kuat<ref name="Yoshida753" /> dan merupakan ion neptunium utama yang ditemui dalam larutan dengan pH 3–4.<ref name="Yoshida768" /> Meskipun stabil dalam larutan asam, ia cukup mudah direduksi menjadi ion Np(V),<ref name="Yoshida753" /> dan ia tidak sestabil seperti ion heksavalen homolog tetangganya (ion [[uranil]] dan plutonil). Ia terhidrolisis dalam larutan basa untuk membentuk ion okso dan hidrokso NpO<sub>2</sub>OH<sup>+</sup>, {{chem|(NpO|2|)|2|(OH)|2|2+}}, dan {{chem|(NpO|2|)|3|(OH)|5|+}}.<ref name="Yoshida768" />
;Neptunium(VII)
Np(VII) berwarna hijau tua dalam larutan basa kuat. Meskipun [[rumus kimia]]nya dalam larutan basa sering disebut sebagai {{chem|NpO|5|3-}}, ini adalah penyederhanaan dan struktur aslinya mungkin lebih mirip dengan spesies hidrokso seperti {{chem|[NpO|4|(OH)|2|]|3-}}.<ref name="lanl" /><ref name="Greenwood" /> Np(VII) pertama kali dibuat dalam larutan basa pada tahun 1967.<ref name="Yoshida753" /> Dalam larutan asam kuat, Np(VII) ditemukan sebagai {{chem|NpO|3|+}}; air dengan cepat mereduksinya menjadi Np(VI).<ref name="Yoshida753" /> Produk hidrolisisnya tidak terkarakterisasi.<ref name="Yoshida768" />
===Hidroksida===
Oksida dan hidroksida neptunium terkait erat dengan ion-ionnya. Secara umum, Np hidroksida pada berbagai keadaan oksidasi kurang stabil dibandingkan aktinida sebelumnya pada tabel periodik seperti [[torium]] dan uranium dan lebih stabil dibandingkan setelahnya seperti plutonium dan [[amerisium]]. Fenomena ini terjadi karena stabilitas suatu ion meningkat seiring dengan meningkatnya rasio nomor atom terhadap jari-jari ion. Jadi, aktinida yang lebih tinggi pada tabel periodik akan lebih mudah mengalami [[hidrolisis]].<ref name="Yoshida753" /><ref name="Yoshida768" />
Neptunium(III) hidroksida cukup stabil dalam larutan asam dan di lingkungan yang kekurangan oksigen, tetapi akan teroksidasi dengan cepat menjadi keadaan IV dengan adanya udara. Ia tidak larut dalam air.<ref name="migration" /> Np(IV) hidroksida eksis terutama sebagai Np(OH)<sub>4</sub> yang netral secara listrik dan kelarutannya dalam air tidak terpengaruh sama sekali oleh pH larutan. Hal ini menunjukkan bahwa Np(IV) hidroksida lainnya, {{chem|Np|(OH)|5|-}}, tidak memiliki kehadiran yang signifikan.<ref name="Yoshida768" /><ref>{{cite journal |author=Trygve E Eriksen |display-authors=4 |author2=Pierre Ndalamba |author3=Daqing Cui |author4=Jordi Bruno |author5=Marco Caceci |author6=Kastriot Spahiu |date=1993 |title=Solubility of the redox-sensitive radionuclides <sup>99</sup>Tc and <sup>237</sup>Np under reducing conditions in neutral to alkaline solutions. |journal=SKB Technical Report |volume=93-18 | pages=1–32 |url=http://www.skb.se/upload/publications/pdf/TR93-18webb.pdf}}</ref>
Karena ion Np(V) {{chem|NpO|2|+}} sangatlah stabil, ia hanya dapat membentuk hidroksida pada tingkat keasaman tinggi. Ketika ditempatkan dalam larutan [[natrium perklorat]] 0,1 [[molaritas|M]], ia tidak bereaksi secara signifikan selama beberapa bulan, meskipun konsentrasi molar yang lebih tinggi dari 3,0 M akan menyebabkannya bereaksi dengan hidroksida padat NpO<sub>2</sub>OH dengan sangat cepat. Np(VI) hidroksida lebih reaktif tetapi masih cukup stabil dalam larutan asam. Ia akan membentuk senyawa NpO<sub>3</sub>· H<sub>2</sub>O dengan adanya [[ozon]] di bawah berbagai tekanan [[karbon dioksida]]. Np(VII) belum dipelajari dengan baik dan tidak ada hidroksida netral yang dilaporkan. Ia mungkin eksis sebagian besar sebagai {{chem|[NpO|4|(OH)|2|]|3-}}.<ref name="Yoshida768" /><ref>{{cite journal |author=Neck, V. |author2=Kim, J. I. |author3=Kanellakopulos, B. |date=1992 |title=Solubility and hydrolysis behaviour of neptunium(V) | journal=Radiochim. Acta |volume=56 | pages=25–30|doi=10.1524/ract.1992.56.1.25 |s2cid=99239460 }}</ref><ref>{{cite journal |author=Kato, Y. |author2=Kimura, T. |author3=Yoshida, Z. |author4=Nitani, N. |date=1996 |title=Solid-Liquid Phase-Equilibria Of Np(VI) And Of U(VI) Under Controlled CO<sub>2</sub> Partial Pressures |journal=Radiochim. Acta |volume=74 | pages=21–25|doi=10.1524/ract.1996.74.special-issue.21 |s2cid=100097624 }}</ref><ref>{{cite journal |author=Nikonov, M. V. |author2=Bessonov, A. A. |author3=Krot, N. N. |author4=Perminov, V. P. |date=1994 |title=Synthesis and characterization of Np(VI, VII) mixed-valence compound |journal=Radiochemistry |volume=36 | pages=237–8}}</ref>
===Oksida===
Tiga neptunium oksida anhidrat telah dilaporkan, [[neptunium(IV) oksida|NpO<sub>2</sub>]], Np<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, dan Np<sub>3</sub>O<sub>8</sub>, meskipun beberapa penelitian<ref>{{cite journal |author=Fahey, J. A. |author2=Turcotte, R. P. |author3=Chikalla, T. D. |date=1976 |title=Decomposition, stoichiometry and structure of neptunium oxides |journal=Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry |volume=38 |issue=3 |pages=495–500 |doi=10.1016/0022-1902(76)80291-6}}</ref> telah menyatakan bahwa hanya dua yang pertama yang eksis, menunjukkan bahwa klaim Np<sub>3</sub>O<sub>8</sub> sebenarnya adalah hasil dari analisis Np<sub>2</sub>O<sub>5</sub> yang keliru. Namun, karena reaksi sepenuhnya yang terjadi antara neptunium dan oksigen masih harus diteliti, belum dapat dipastikan klaim mana yang akurat. Meskipun oksida neptunium belum diproduksi dengan neptunium dalam keadaan oksidasi setinggi mungkin dengan uranium, aktinida yang berdekatan, oksida neptunium lebih stabil pada keadaan oksidasi yang lebih rendah. Perilaku ini diilustrasikan oleh fakta bahwa NpO<sub>2</sub> dapat diproduksi hanya dengan membakar garam neptunium dari asam okso di udara.<ref name="lanl" /><ref name="Yoshida724">Yoshida dkk., hlm. 724–726.</ref><ref name="sharma">{{cite book |last=Sharma |first=B. K. |title=Nuclear and Radiation Chemistry - Transuranium elements |publisher=Krishna Prakashan Media|pages=128–9| url=https://books.google.com/books?id=L8mBZcaGUQAC|isbn=9788185842639 }}</ref><ref name="Richteretal">{{cite journal |author=Richter K. |author2= Sari C. |date=1987 |title=Phase relationships in the neptunium-oxygen system |journal=Journal of Nuclear Materials |volume=148 |issue=3 | pages=266–71|bibcode = 1987JNuM..148..266R |doi = 10.1016/0022-3115(87)90019-5 }}</ref>
NpO<sub>2</sub> yang berwarna cokelat kehijauan bersifat sangat stabil pada rentang tekanan dan suhu yang besar dan tidak mengalami transisi fase pada suhu rendah. Ia memang menunjukkan transisi fase dari kubus berpusat-muka menjadi ortorombus sekitar 33-37 GPa, meskipun kembali ke fase semula ketika tekanan dilepaskan. Ia tetap stabil di bawah tekanan oksigen hingga 2,84 MPa dan suhu hingga 400 °C.
Np<sub>2</sub>O<sub>5</sub> berwarna hitam kecokelatan dan bersifat [[Sistem kristal monoklinik|monoklinik]] dengan ukuran kisi sebesar 418×658×409 pikometer. Ia relatif tidak stabil dan terurai menjadi NpO<sub>2</sub> dan O<sub>2</sub> pada suhu 420-695 °C. Meskipun Np<sub>2</sub>O<sub>5</sub> pada awalnya menjadi subjek pada beberapa penelitian yang mengklaim telah memproduksinya dengan metode yang saling bertentangan, akhirnya ia berhasil dibuat dengan memanaskan neptunium [[peroksida]] hingga suhu 300-350 °C selama 2–3 jam atau dengan memanaskannya di bawah lapisan air dalam sebuah [[ampul]] pada suhu 180 °C.<ref name="Yoshida724" /><ref name="Richteretal" /><ref>{{cite journal |author=Benedict, U. |author2=Dabos, S. |author3=Dufour, C. |author4=Spirelet, J. C. |date=1986 |title=Neptunium compounds under high pressure |journal=Journal of the Less Common Metals |volume=121 | pages=461–68 |doi=10.1016/0022-5088(86)90563-1}}</ref><ref>{{cite book|first1 = J. A.|last1 = Fahey|contribution = Neptunium|title = The Chemistry of the Actinide Elements|editor1-first = J. J.|editor1-last = Katz|editor2-first = G. T.|editor2-last = Seaborg|editor3-first = L. R.|editor3-last = Morss|date = 1986|volume = 1|publisher = Chapman & Hall|location = New York|page = 456}}</ref>
Neptunium juga membentuk sejumlah besar senyawa oksida dengan berbagai macam unsur, meskipun oksida neptunat yang dibentuk dengan [[logam alkali]] dan [[logam alkali tanah|alkali tanah]] sejauh ini paling banyak dipelajari. Oksida neptunium terner umumnya dibentuk dengan mereaksikan NpO<sub>2</sub> dengan oksida unsur lain atau dengan pengendapan dari larutan basa. [[Litium|Li]]<sub>5</sub>NpO<sub>6</sub> dibuat dengan mereaksikan Li<sub>2</sub>O dan NpO<sub>2</sub> pada suhu 400 °C selama 16 jam atau dengan mereaksikan Li<sub>2</sub>O<sub>2</sub> dengan NpO<sub>3</sub> · H<sub>2</sub>O pada suhu 400 °C selama 16 jam dalam tabung kuarsa dan oksigen yang mengalir. Senyawa alkali neptunat [[kalium|K]]<sub>3</sub>NpO<sub>5</sub>, [[sesium|Cs]]<sub>3</sub>NpO<sub>5</sub>, dan [[Rubidium|Rb]]<sub>3</sub>NpO<sub>5</sub> dihasilkan oleh reaksi serupa:
:NpO<sub>2</sub> + 3 MO<sub>2</sub> → M<sub>3</sub>NpO<sub>5</sub> (M = K, Cs, Rb)
Senyawa oksida KNpO<sub>4</sub>, CsNpO<sub>4</sub>, dan RbNpO<sub>4</sub> dibentuk dengan mereaksikan Np(VII) ({{chem|[NpO|4|(OH)|2|]|3-}}) dengan senyawa logam alkali [[nitrat]] dan [[ozon]]. Senyawa tambahan telah diproduksi dengan mereaksikan NpO<sub>3</sub> dan air dengan alkali padat dan peroksida alkali pada suhu 400 - 600 °C selama 15–30 jam. Beberapa di antaranya adalah Ba<sub>3</sub>(NpO<sub>5</sub>)<sub>2</sub>, Ba<sub>2</sub>[[natrium|Na]]NpO<sub>6</sub>, dan Ba<sub>2</sub>LiNpO<sub>6</sub>. Juga, sejumlah besar oksida neptunium heksavalen dibentuk dengan mereaksikan NpO<sub>2</sub> padat dengan berbagai oksida alkali atau alkali tanah dalam lingkungan oksigen yang mengalir. Banyak senyawa yang dihasilkan juga memiliki senyawa setara yang dapat menggantikan uranium dengan neptunium. Beberapa senyawa yang telah dikarakterisasi meliputi Na<sub>2</sub>Np<sub>2</sub>O<sub>7</sub>, Na<sub>4</sub>NpO<sub>5</sub>, Na<sub>6</sub>NpO<sub>6</sub>, dan Na<sub>2</sub>NpO<sub>4</sub>. Mereka dapat diperoleh dengan memanaskan kombinasi NpO<sub>2</sub> dan Na<sub>2</sub>O yang berbeda ke berbagai ambang suhu dan pemanasan lebih lanjut juga akan menyebabkan senyawa ini menunjukkan alotrop neptunium yang berbeda. Litium neptunat oksida Li<sub>6</sub>NpO<sub>6</sub> dan Li<sub>4</sub>NpO<sub>5</sub> dapat diperoleh dengan reaksi serupa dari NpO<sub>2</sub> dan Li<sub>2</sub>O.<ref name="Yoshida728">Yoshida dkk., hlm. 728–730.</ref><ref>{{cite journal |title=Die reaktion der oxide der transurane mit alkalioxiden—I: Ternäre oxide der sechswertigen transurane mit lithium und natrium |author=Keller, C. |author2=Kock, L. |author3=Walter, K. H. |date=1965 |journal=Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry |volume=27 |issue=6 | pages=1205–23 |doi=10.1016/0022-1902(65)80083-5}}</ref><ref>{{cite journal |author=Carnall, W. T. |author2=Neufeldt, S. J. |author3=Walker, A. |date=1965 |title=Reactions in Molten Salt Solutions. I. Uranate and Neptunate Formation in Molten Lithium Nitrate-Sodium Nitrate |journal=Inorganic Chemistry |volume=4 |issue=12 | pages=1808–13| doi=10.1021/ic50034a034}}</ref><ref>{{cite journal |author=Morss, L. R. |author2=Appelman, E. H. |author3=Gerz, R. R. |author4=Martin-Rovet, D. |date=1994 |title=Structural studies of Li<sub>5</sub>ReO<sub>6</sub>, Li<sub>4</sub>NpO<sub>5</sub> and Li<sub>5</sub>NpO<sub>6</sub> by neutron and X-ray powder diffraction |journal=Journal of Alloys and Compounds |volume=203 | pages=289–95|doi=10.1016/0925-8388(94)90748-x |url=https://zenodo.org/record/1258645 }}</ref><ref>{{cite journal |title=Li<sub>5</sub>NpO<sub>6</sub>, die erste kristalline verbindung mit siebenwertigem neptunium; zur frage der existenz von siebenwertigem plutonium und americium |author=Keller, C. |author2=Seiffert, H. |date=1969 |journal=Inorganic and Nuclear Chemistry Letters |volume=5 | pages=51–7 |doi=10.1016/0020-1650(69)80236-9}}</ref><ref>{{cite journal |author=Awasthi, S. K. |author2=Martinot, L. |author3=Fuger, J. |author4=Duyckaerts, G. |date=1971 |title=Preparation and Characterisation of some Np(VII) Compounds |journal=Inorganic and Nuclear Chemistry Letters |volume=7 |issue=2 | pages=145–51 |doi=10.1016/0020-1650(71)80143-5}}</ref><ref>{{cite journal |author=Pagès, M. |author2=Nectoux, F. |author3=Freundlich, W. |date=1971 |journal=Radiochemical and Radioanalytical Letters |volume=7 | pages=155–62}}</ref><ref>{{cite journal |author=Mefod'eva, M. P. |author2=Krot, N. N. |author3=Smirnova, T. V. |author4=Gel'man, A. D. |date=1969 |title=Oxalate Compounds of Hexavalent Neptunium |language=ru |journal=Radiokhimiya |volume=11 | pages=193–200}}</ref>
Sejumlah besar senyawa oksida neptunium alkali dan alkalin tambahan seperti Cs<sub>4</sub>Np<sub>5</sub>O<sub>17</sub> dan Cs<sub>2</sub>Np<sub>3</sub>O<sub>10</sub> telah dikarakterisasi dengan berbagai metode produksi. Neptunium juga telah diamati membentuk oksida terner dengan banyak unsur tambahan dalam [[golongan tabel periodik|golongan]] 3 hingga 7, meskipun senyawa ini kurang dipelajari dengan baik.<ref name="Yoshida728" /><ref>{{cite journal |title=Some ternary oxides of neptunium and plutonium with the alkali metals |author=Hoekstra, H. R. |author2=Gebert, E. |date=1977 |journal=Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry |volume=39 |issue=12 | pages=2219–21 |doi=10.1016/0022-1902(77)80399-0}}</ref><ref>{{cite book|first1 = A.|last1 = Tabuteau| first2=M.|last2=Pagès|contribution = Neptunium |title = Handbook on the Physics and Chemistry of the Actinides |editor1-first = A. J.|editor1-last = Freeman|editor2-first = C.|editor2-last = Keller|date = 1985|volume = 3|publisher = North-Holland|location = Amsterdam|pages = 184–241}}</ref>
===Halida===
{{further|Neptunium(VI) fluorida}}
Meskipun senyawa [[halida]] neptunium belum dipelajari sebaik oksidanya, sejumlah besar telah berhasil dikarakterisasi. Dari jumlah tersebut, [[fluorida]] neptunium telah diteliti secara luas, sebagian besar karena potensi penggunaannya dalam memisahkan unsur dari produk limbah nuklir. Empat senyawa fluorida neptunium biner, Np[[fluorin|F]]<sub>3</sub>, NpF<sub>4</sub>, NpF<sub>5</sub>, dan NpF<sub>6</sub>, telah dilaporkan. Dua yang pertama cukup stabil dan pertama kali disiapkan pada tahun 1947 melalui reaksi berikut:
:NpO<sub>2</sub> + {{frac|1|2}} H<sub>2</sub> + 3 HF → NpF<sub>3</sub> + 2 H<sub>2</sub>O (400°C)
:NpF<sub>3</sub> + {{frac|1|2}} O<sub>2</sub> + HF → NpF<sub>4</sub> + {{frac|1|2}} H<sub>2</sub>O (400°C)
Kemudian, NpF<sub>4</sub> diperoleh secara langsung dengan memanaskan NpO<sub>2</sub> ke berbagai suhu dalam campuran [[hidrogen fluorida]] atau gas fluorin murni. NpF<sub>5</sub> jauh lebih sulit untuk dibuat dan metode persiapan yang paling dikenal melibatkan reaksi senyawa NpF<sub>4</sub> atau NpF<sub>6</sub> dengan berbagai senyawa fluorida lainnya. NpF<sub>5</sub> akan terurai menjadi NpF<sub>4</sub> dan NpF<sub>6</sub> saat dipanaskan hingga sekitar 320 °C.<ref>S. Fried, N. R. Davidson: ''[https://apps.dtic.mil/sti/pdfs/ADA315026.pdf The Basic Dry Chemistry of Neptunium]'', (1947) Report MDDC-1332, United States Atomic Energy Commission - Laboratorium Nasional Argonne, Dipublikasikan: 18 Juli 1947.</ref><ref name="Yoshida730">Yoshida dkk., hlm. 730–736.</ref><ref>{{cite journal |author=Kleinschmidt, P. D. |author2=Lau, K. H. |author3=Hildenbrand, D. L. |date=1992 |title=Sublimation studies of NpF<sub>4</sub> |journal=Journal of Chemical Physics |volume=97 |issue=3 | pages=1950–3|bibcode = 1992JChPh..97.1950K |doi = 10.1063/1.463131 }}</ref><ref name="Drobyetal">{{cite journal |author=Drobyshevskii, Y. V. |author2=Serik, V. F. |author3=Sokolov, V. B. |author4=Tul'skii, M. N. |date=1978 |title=Synthesis and some properties of neptunium oxide tetrafluoride and neptunium pentafluoride |journal=Radiokhimiya |volume=20 | pages=238–243 |language=ru}}</ref>
NpF<sub>6</sub> atau [[Neptunium(VI) fluorida|neptunium heksafluorida]] bersifat sangat volatil, begitu pula dengan senyawa aktinida yang berdekatan [[uranium heksafluorida]] (UF<sub>6</sub>) dan [[Plutonium(VI) fluorida|plutonium heksafluorida]] (PuF<sub>6</sub>). Volatilitas ini telah menarik banyak minat pada senyawa tersebut dalam upaya untuk merancang metode sederhana untuk mengekstraksi neptunium dari batang bahan bakar stasiun tenaga nuklir bekas. NpF<sub>6</sub> pertama kali disiapkan pada tahun 1943 dengan mereaksikan NpF<sub>3</sub> dan gas fluorin pada suhu yang sangat tinggi dan jumlah curah pertama diperoleh pada tahun 1958 dengan memanaskan NpF<sub>4</sub> dan meneteskan fluorin murni di atasnya dalam peralatan yang disiapkan khusus. Metode tambahan yang telah berhasil menghasilkan neptunium heksafluorida meliputi reaksi [[bromin trifluorida|BrF<sub>3</sub>]] dan [[bromin pentafluorida|BrF<sub>5</sub>]] dengan NpF<sub>4</sub> dan dengan mereaksikan beberapa senyawa oksida dan fluorida neptunium yang berbeda dengan hidrogen fluorida anhidrat.<ref name="Yoshida730" /><ref>Seaborg, G. T. dan Brown, H. S. (1961) [http://www.google.com/patents/US2982604 US Patent No. 2,982,604].</ref><ref>Florin, A. E. (1943) Report MUC-GTS-2165, Dipublikasikan: 23 Januari 1946.</ref><ref>{{cite journal |author=Malm, J. G. |author2=Weinstock, B. |author3=Weaver, E. |date=1958 |title=The Preparation and Properties of NpF<sub>6</sub>; a Comparison with PuF<sub>6</sub> |journal=Journal of Physical Chemistry |volume=62 |issue=12 | pages=1506–8| doi=10.1021/j150570a009}}</ref>
Empat senyawa neptunium [[halida okso|oksifluorida]], NpO<sub>2</sub>F, NpOF<sub>3</sub>, NpO<sub>2</sub>F<sub>2</sub>, dan NpOF<sub>4</sub>, telah dilaporkan, meskipun tidak ada satupun dari mereka yang telah dipelajari secara ekstensif. NpO<sub>2</sub>F<sub>2</sub> adalah padatan berwarna merah muda dan dapat dibuat dengan mereaksikan NpO<sub>3</sub> · H<sub>2</sub>O dan Np<sub>2</sub>F<sub>5</sub> dengan fluorin murni pada suhu sekitar 330 °C. NpOF<sub>3</sub> dan NpOF<sub>4</sub> dapat diproduksi dengan mereaksikan oksida neptunium dengan hidrogen fluorida anhidrat pada berbagai suhu. Neptunium juga membentuk berbagai macam senyawa fluorida dengan berbagai unsur. Beberapa yang telah dikarakterisasi meliputi CsNpF<sub>6</sub>, Rb<sub>2</sub>NpF<sub>7</sub>, Na<sub>3</sub>NpF<sub>8</sub>, dan K<sub>3</sub>NpO<sub>2</sub>F<sub>5</sub>.<ref name="Yoshida730" /><ref name="Drobyetal" /><ref>{{cite book|first1 = S.|last1 = Fried|contribution = Neptunium |title = The Actinide Elements |url = https://archive.org/details/actinideelements0000seab|editor1-first = G. T.|editor1-last = Seaborg|editor2-first = J. J.|editor2-last = Katz|date = 1954 |publisher = McGraw-Hill|location = New York|page = [https://archive.org/details/actinideelements0000seab/page/n504 471]}}</ref><ref>{{cite journal |author=Eller, P. G. |display-authors=4 |author2=Asprey, L. B. |author3=Kinkead, S. A. |author4=Swanson, B. I. |author5=Kissane, R. J. |date=1998 |title=Reaction of Dioxygen Difluoride with Neptunium Oxides and Fluorides |journal=Journal of Alloys and Compounds |volume=269 |issue=1–2 | pages=63–6 |doi=10.1016/s0925-8388(98)00005-x|url=https://zenodo.org/record/1260147 }}</ref><ref>{{cite journal |author=Kleinschmidt, P. D. |author2=Lau, K. H. |author3=Hildenbrand, D. L. |date=1992 |title=Sublimation studies of NpO<sub>2</sub>F<sub>2</sub> |journal=Journal of Physical Chemistry |volume=97 |issue=4 | pages=2417–21|doi=10.1063/1.463080 |bibcode=1992JChPh..97.2417K }}</ref><ref>{{cite journal |author=Peacock, R. D. |author2=Edelstein, N. |date=1976 |title=Some reactions of neptunium hexafluoride |journal=Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry |volume=38 |issue=4 | pages=771–3 |doi=10.1016/0022-1902(76)80353-3|url=http://www.escholarship.org/uc/item/1m52k460 }}</ref><ref>{{cite book|first1 = D.|last1 = Brown|contribution = Transuranium |title = Gmelin Handbuck der Anorganischen Chemie, Suppl. Work |date = 1972|volume = 4|publisher = Verlag Chemie|location = Weinheim, Germany}}</ref>
Dua [[klorida]] neptunium, Np[[klorin|Cl]]<sub>3</sub> dan NpCl<sub>4</sub>, telah dikarakterisasi. Meskipun beberapa upaya untuk membuat NpCl<sub>5</sub> telah dilakukan, namun belum ada satupun yang berhasil. NpCl<sub>3</sub> dibuat dengan mereduksi neptunium dioksida dengan hidrogen dan [[karbon tetraklorida]] ([[carbon|C]]Cl<sub>4</sub>) serta NpCl<sub>4</sub> dengan mereaksikan neptunium oksida dengan CCl<sub>4</sub> pada suhu sekitar 500 °C. Senyawa neptunium klorida lainnya juga telah dilaporkan, meliputi NpOCl<sub>2</sub>, Cs<sub>2</sub>NpCl<sub>6</sub>, Cs<sub>3</sub>NpO<sub>2</sub>Cl<sub>4</sub>, dan Cs<sub>2</sub>NaNpCl<sub>6</sub>. [[Bromida]] neptunium Np[[bromine|Br]]<sub>3</sub> dan NpBr<sub>4</sub> juga telah dibuat; NpBr<sub>4</sub> dibuat dengan mereaksikan [[aluminium bromida]] dengan NpO<sub>2</sub> pada suhu 350 °C dan NpBr<sub>3</sub> dengan prosedur yang hampir sama tetapi dengan adanya [[seng]]. [[Iodida]] neptunium Np[[iodin|I]]<sub>3</sub> juga telah dibuat dengan metode yang sama seperti NpBr<sub>3</sub>.<ref name="Yoshida736">Yoshida dkk., hlm. 736–738.</ref><ref>Fried, S. dan Davidson, N. R. (1951) [http://www.google.com/patents/US2578416 US Patent No. 2,578,416].</ref><ref>Lemire, hlm. 143–155.</ref>
===Kalkogenida, pniktida, dan karbida===
Senyawa [[kalkogen]] dan [[pniktogen]] neptunium telah dipelajari dengan baik terutama sebagai bagian dari penelitian tentang sifat elektronik dan magnetiknya serta interaksinya di lingkungan alami. Senyawa pniktida dan [[karbida]] juga telah menarik perhatian karena kehadirannya dalam bahan bakar beberapa desain reaktor nuklir canggih, meskipun golongan karbida belum memiliki penelitian sebanyak golongan pniktida.<ref name="Yoshida739">Yoshida dkk., hlm. 739–742.</ref>
;Kalkogenida
Berbagai macam senyawa [[sulfida]] neptunium telah dikarakterisasi, termasuk senyawa sulfida murni Np[[sulfur|S]], NpS<sub>3</sub>, Np<sub>2</sub>S<sub>5</sub>, Np<sub>3</sub>S<sub>5</sub>, Np<sub>2</sub>S<sub>3</sub>, dan Np<sub>3</sub>S<sub>4</sub>. Dari mereka, Np<sub>2</sub>S<sub>3</sub>, dibuat dengan mereaksikan NpO<sub>2</sub> dengan [[hidrogen sulfida]] dan [[karbon disulfida]] pada suhu sekitar 1000 °C, adalah yang paling banyak dipelajari dan dikenal memiliki tiga bentuk alotropik. Bentuk α eksis hingga sekitar suhu 1230 °C, bentuk β hingga suhu 1530 °C, dan bentuk γ, yang juga bisa eksis sebagai Np<sub>3</sub>S<sub>4</sub>, pada suhu yang lebih tinggi. NpS dapat dibuat dengan mereaksikan Np<sub>2</sub>S<sub>3</sub> dan logam neptunium pada suhu 1600 °C dan Np<sub>3</sub>S<sub>5</sub> dapat dibuat dengan dekomposisi Np<sub>2</sub>S<sub>3</sub> pada suhu 500 °C atau dengan mereaksikan belerang dan neptunium hidrida pada suhu 650 °C. Np<sub>2</sub>S<sub>5</sub> dibuat dengan memanaskan campuran Np<sub>3</sub>S<sub>5</sub> dan belerang murni pada suhu 500 °C. Semua sulfida neptunium kecuali bentuk β dan γ dari Np<sub>2</sub>S<sub>3</sub> berstruktur [[isostruktural]] dengan sulfida uranium yang setara dan beberapa, meliputi NpS, Np<sub>2</sub>S<sub>3</sub>−α, dan Np<sub>2</sub>S<sub>3</sub>−β juga isostruktural dengan sulfida plutonium yang setara. Oksisulfida NpOS, Np<sub>4</sub>O<sub>4</sub>S, dan Np<sub>2</sub>O<sub>2</sub>S juga telah dibuat, meskipun tiga yang terakhir belum dipelajari dengan baik. NpOS pertama kali disiapkan pada tahun 1985 dengan penyegelan vakum NpO<sub>2</sub>, Np<sub>3</sub>S<sub>5</sub>, dan belerang murni dalam tabung kuarsa dan memanaskannya hingga suhu 900 °C selama satu minggu.<ref name="Yoshida739" /><ref>Marcon, J. P. (1967) C. R. Acad. Sci. Paris 265 Series C 235.</ref><ref>{{cite journal |author=Fried, S. |author2=Davidson, N. R. |date=1948 |title= The preparation of solid neptunium compounds|journal=Journal of the American Chemical Society |volume=70 |issue=11 | pages=3539–47|pmid=18102891 |doi=10.1021/ja01191a003}}</ref><ref>{{cite journal |author=Zachariasen, W. H. |date=1949 |title=Crystal chemical studies of the tf-series of elements. X. Sulfides and ox\-sulfides |journal=Acta Crystallographica |volume=2 |issue=5 | pages=291–6 |doi=10.1107/s0365110x49000758|doi-access=free }}</ref><ref>{{cite book|author=Charvillat, J. P.|display-authors=4|author2=Benedict, U.|author3=Damien, D.|author4=Novion, D.|author5=Wojakowski, A.|author6=Muller, W. |contribution = Neptunium |title = Tranplutonium Elements |editor1-first = W.|editor1-last = Muller |editor2-first = R.|editor2-last = Linder|date = 1976|publisher = North-Holland|location = Amsterdam|page = 79}}</ref><ref>{{cite journal |author=Peacock, R. D. |author2=Edelstein, N. |date=1997 |title=High pressure X-ray diffraction experiments on NpS and PuS up to 60 GPa |journal=High Pressure Research |volume=15 |issue=6 | pages=387–92|bibcode = 1997HPR....15..387B |doi = 10.1080/08957959708240482 }}</ref><ref name="Pages1985">{{cite journal |author=Thevenin, T. |author2=Jove, J. |author3=Pages, M. |date=1985 |title=Crystal chemistry and <sup>237</sup>Np mossbauer investigations on neptunium oxide chalcogenides NpOS and NpOSe |journal=Materials Research Bulletin |volume=20 |issue=6 | pages=723–30 |doi=10.1016/0025-5408(85)90151-5}}</ref>
Senyawa [[selenida]] neptunium yang telah dilaporkan meliputi Np[[selenium|Se]], NpSe<sub>3</sub>, Np<sub>2</sub>Se<sub>3</sub>, Np<sub>2</sub>Se<sub>5</sub>, Np<sub>3</sub>Se<sub>4</sub>, dan Np<sub>3</sub>Se<sub>5</sub>. Mereka semua hanya diperoleh dengan memanaskan logam neptunium hidrida dan selenium ke berbagai suhu dalam ruang hampa untuk waktu yang lama dan Np<sub>2</sub>Se<sub>3</sub> hanya diketahui eksis pada alotrop γ pada suhu yang relatif tinggi. Diketahui dua senyawa [[selenida okso|oksiselenida]] neptunium, NpOSe dan Np<sub>2</sub>O<sub>2</sub>Se, dibentuk dengan metode serupa dengan mengganti neptunium hidrida dengan neptunium dioksida. Senyawa [[telurida]] neptunium Np[[tellurium|Te]], NpTe<sub>3</sub>, Np<sub>3</sub>Te<sub>4</sub>, Np<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>, dan Np<sub>2</sub>O<sub>2</sub>Te dibentuk dengan prosedur yang mirip dengan selenida neptunium dan Np<sub>2</sub>O<sub>2</sub>Te berstruktur isostruktural dengan senyawa uranium dan plutonium yang setara. Tidak ada senyawa neptunium−[[polonium]] yang telah dilaporkan.<ref name="Yoshida739" /><ref name="Pages1985" /><ref>{{cite book|author=Damien, D.|author2=Berger, R. |title = Supplement to Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry - Moscow Symposium - On the Chemistry of Transuranium Elements |editor1-first = V. I.|editor1-last = Spitsyn |editor2-first = J. J.|editor2-last = Katz|date = 1976|publisher = Pergamon Press|location = Oxford|pages = 109–16}}</ref><ref>{{cite journal |author=Thevenin, T. |author2=Pages, M. |date=1982 |title=Crystallographic and magnetic studies of a new neptunium selenide: Np<sub>2</sub>Se<sub>5</sub> |journal=Journal of the Less Common Metals |volume=84 | pages=133–7 |doi=10.1016/0022-5088(82)90138-2}}</ref><ref>{{cite journal |author=Damien, D. |author2=Wojakowski, A. |date=1975 |title=Preparation et parametres de maille des monoseleniures et monotellurures de neptunium et d'americium |journal=Radiochemical and Radioanalytical Letters |volume=23 | pages=145–54|language = fr}}</ref>
;Pniktida dan karbida
Neptunium mono[[nitrida]] (Np[[nitrogen|N]]) pertama kali disiapkan pada tahun 1953 dengan mereaksikan neptunium hidrida dan gas [[amonia]] pada suhu sekitar 750 °C dalam tabung kapiler kuarsa. Kemudian, ia diproduksi dengan mereaksikan berbagai campuran nitrogen dan hidrogen dengan logam neptunium pada berbagai suhu. Ia juga telah dibuat melalui reduksi neptunium dioksida dengan gas nitrogen [[molekul diatomik|diatomik]] pada suhu 1550 °C. NpN berstruktur [[Isomorfisme (kristalografi)|isomorf]] dengan [[Uranium nitrida|uranium mononitrida]] (UN) dan [[Plutonium nitrida|plutonium mononitrida]] (PuN) dan memiliki titik lebur 2830 °C di bawah tekanan nitrogen sekitar 1 MPa. Dua senyawa [[fosfida]] neptunium telah dilaporkan, Np[[phosphorus|P]] dan Np<sub>3</sub>P<sub>4</sub>. NpP memiliki struktur kubus berpusat-muka dan disiapkan dengan mengubah logam neptunium menjadi bubuk dan kemudian mereaksikannya dengan gas [[fosfina]] pada suhu 350 °C. Np<sub>3</sub>P<sub>4</sub> dapat dibuat dengan mereaksikan logam neptunium dengan [[Alotrop fosforus#Fosforus merah|fosforus merah]] pada suhu 740 °C dalam ruang hampa dan kemudian membiarkan fosforus ekstra untuk [[sublimasi (perubahan wujud zat)|menyublim]]. Senyawa ini tidak reaktif dengan air tetapi akan bereaksi dengan [[asam nitrat]] dan menghasilkan larutan Np(IV).<ref name="Yoshida742">Yoshida dkk., hlm. 742–744.</ref><ref name="fried1953">{{cite journal |author=Sheft, I. |author2=Fried, S. |date=1953 |title=Neptunium Compounds |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=75 |issue=5 | pages=1236–7 |doi=10.1021/ja01101a067}}</ref><ref>{{cite journal |author=Olson, W. M. |author2=Mulford R. N. R. |date=1966 |title=The melting point and decomposition pressure of neptunium mononitride |journal=Journal of Physical Chemistry |volume=70 |issue=9 | pages=2932–2934 |doi=10.1021/j100881a035}}</ref>
Tiga senyawa [[arsenida]] neptunium telah disiapkan, Np[[arsen|As]], NpAs<sub>2</sub>, dan Np<sub>3</sub>As<sub>4</sub>. Dua yang pertama pertama kali dibuat dengan memanaskan arsen dan neptunium hidrida dalam tabung tertutup vakum selama sekitar satu minggu. Kemudian, NpA juga dibuat dengan mengurung logam neptunium dan arsen dalam tabung vakum, memisahkannya dengan membran kuarsa, dan memanaskannya tepat di bawah titik lebur neptunium pada suhu 639 °C, yang sedikit lebih tinggi dari titik sublimasi arsen pada suhu 615 °C. Np<sub>3</sub>As<sub>4</sub> disiapkan dengan prosedur serupa menggunakan iodin sebagai [[Reaksi transpor kimia|bahan pengangkut]]. Kristal NpAs<sub>2</sub> berwarna emas kecokelatan dan Np<sub>3</sub>As<sub>4</sub> berwarna hitam. Senyawa [[antimonida]] neptunium Np[[antimon|Sb]] dibuat pada tahun 1971 dengan menempatkan kedua unsur itu dalam jumlah yang sama dalam tabung vakum, memanaskannya hingga titik lebur antimon, dan kemudian memanaskannya lebih lanjut hingga suhu 1000 °C selama 16 hari. Prosedur ini juga menciptakan sejumlah kecil senyawa antimonida Np<sub>3</sub>Sb<sub>4</sub> tambahan. Satu senyawa neptunium−[[bismut]], NpBi, juga telah dilaporkan.<ref name="Yoshida742" /><ref name="fried1953" /><ref>{{cite journal |author=Blaise, A. |author2=Damien, D. |author3=Suski, W. |date=1981 |title=Electrical resistivity of neptunium mono and diarsenide |journal=Solid State Communications |volume=37 |issue=8 | pages=659–62|bibcode = 1981SSCom..37..659B |doi = 10.1016/0038-1098(81)90543-3 }}</ref><ref>{{cite journal |author=Dabos, S. |display-authors=4 |author2=Dufour, C. |author3=Benedict, U. |author4=Spirlet, J. C. |author5=Pages, M. |date=1986 |title=High-pressure X-ray diffraction on neptunium compounds: Recent results for NpAs |journal=Physica B |volume=144 |issue=1 | pages=79–83 |doi=10.1016/0378-4363(86)90296-2|bibcode=1986PhyBC.144...79D }}</ref><ref>{{cite journal |author=Aldred, A. T. |display-authors=4 |author2=Dunlap, B. D. |author3=Harvey, A. R. |author4=Lam, D. J. |author5=Lander, G. H. |author6=Mueller, M. H. |date=1974 |title= Magnetic properties of the neptunium monopnictides|journal=Physical Review B |volume=9 |issue=9 | pages=3766–78|bibcode = 1974PhRvB...9.3766A |doi = 10.1103/PhysRevB.9.3766 }}</ref><ref>{{cite journal |author=Burlet, P. |display-authors=4 |author2=Bourdarot, F. |author3=Rossat-Mignod, J. |author4=Sanchez, J. P. |author5=Spirlet, J. C. |author6=Rebizant, J. |author7=Vogt, O. |date=1992 |title=Neutron diffraction study of the magnetic ordering in NpBi |journal=Physica B |volume=180 | pages=131–2|bibcode=1992PhyB..180..131B |doi=10.1016/0921-4526(92)90683-J }}</ref>
[[Karbida]] neptunium Np[[carbon|C]], Np<sub>2</sub>C<sub>3</sub>, dan NpC<sub>2</sub> (dapat berubah) telah dilaporkan, tetapi belum dikarakterisasi secara rinci meskipun karbida aktinida sangat penting dan berguna sebagai bahan bakar reaktor nuklir tingkat lanjut. NpC adalah sebuah [[senyawa non-stoikiometri|senyawa nonstoikiometri]], dan dapat lebih baik diberi label sebagai NpC<sub>''x''</sub> (0,82 ≤ ''x'' ≤ 0,96). Ia dapat diperoleh dari reaksi neptunium hidrida dengan [[grafit]] pada suhu 1400 °C atau dengan memanaskan unsur penyusunnya bersama-sama dalam sebuah [[tanur busur listrik]] menggunakan elektroda [[wolfram]]. Ia bereaksi dengan karbon berlebih untuk membentuk Np<sub>2</sub>C<sub>3</sub> murni. NpC<sub>2</sub> terbentuk dari pemanasan NpO<sub>2</sub> dalam wadah grafit pada suhu 2660–2800 °C.<ref name="Yoshida742" /><ref name="fried1953" /><ref>{{cite journal |author=De Novion, C. H. |author2=Lorenzelli, R. |date=1968 |title=Proprietes electroniques du monocarbure et du mononitrure de neptunium |journal=Journal of Physics and Chemistry of Solids |volume=29 |issue=10 | pages=1901–5|bibcode = 1968JPCS...29.1901D |doi = 10.1016/0022-3697(68)90174-1 }}</ref><ref>{{cite book |author= Holley, C. E. Jr. |author2= Rand, M. H. |author3= Storms, E. K. |title=The Chemical Thermodynamics of Actinide Elements and Compounds, part 6. The Actinide Carbides|publisher=International Atomic Energy Agency|location=Vienna | pages=49–51|date=1984}}</ref>
===Senyawa anorganik lainnya===
;Hidrida
Neptunium bereaksi dengan [[hidrogen]] melalui cara yang mirip dengan tetangganya plutonium, membentuk [[hidrida]] NpH<sub>2+''x''</sub> ([[sistem kristal kubik|kubus berpusat-muka]]) dan NpH<sub>3</sub> ([[keluarga kristal heksagon|heksagon]]). Mereka berstruktur [[isostruktural]] dengan hidrida plutonium yang sesuai, meskipun tidak seperti PuH<sub>2+''x''</sub>, [[konstanta kisi|parameter kisi]] NpH<sub>2+''x''</sub> menjadi lebih besar dengan meningkatnya kandungan hidrogen (''x''). Hidrida ini memerlukan penanganan yang sangat hati-hati karena mereka terurai dalam ruang hampa pada suhu 300 °C untuk membentuk logam neptunium yang terbagi halus, yang bersifat [[piroforik]].<ref name="Yoshida722">Yoshida dkk., hlm. 722–4.</ref>
;Fosfat, sulfat, dan karbonat
Menjadi stabil secara kimiawi, [[fosfat]] neptunium telah diselidiki untuk penggunaan potensial dalam mengimobilisasi limbah nuklir. Neptunium pirofosfat (NpP<sub>2</sub>O<sub>7</sub>-α), padatan berwarna hijau, telah diproduksi dalam reaksi antara neptunium dioksida dan [[boron fosfat]] pada suhu 1100 °C, meskipun neptunium(IV) fosfat sejauh ini tetap sulit dipahami. Deret senyawa NpM<sub>2</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>, dengan M adalah [[logam alkali]] ([[Litium|Li]], [[natrium|Na]], [[kalium|K]], [[rubidium|Rb]], atau [[sesium|Cs]]), semuanya telah diketahui. Beberapa [[sulfat]] neptunium telah dikarakterisasi, baik berair maupun padat dan pada berbagai keadaan oksidasi neptunium (IV hingga VI telah teramati). Selain itu, [[karbonat]] neptunium telah diselidiki untuk mencapai pemahaman yang lebih baik tentang perilaku neptunium dalam [[Repositori geologi dalam|repositori geologis]] dan lingkungan, di mana ia dapat bersentuhan dengan larutan berair karbonat dan [[bikarbonat]] dan membentuk kompleks yang dapat larut.<ref>Lemire dkk., hlm. 177–180.</ref><ref name="Yoshida744">Yoshida dkk., hlm. 744–5.</ref>
===Organologam===
[[Berkas:Neptunocene-from-xtal-3D-balls.png|thumb|upright=1.2|Struktur neptunosena]]
Beberapa senyawa organoneptunium telah diketahui dan dicirikan secara kimia, meskipun tidak sebanyak [[kimia organouranium|uranium]] karena kelangkaan dan radioaktivitas neptunium. Senyawa organoneptunium yang paling terkenal adalah senyawa [[siklopentadienil]] dan [[siklooktatetraena|siklooktatetraenil]] serta turunannya.<ref name="Yoshida750">Yoshida dkk., hlm. 750–2.</ref> Senyawa siklopentadienil trivalen Np(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub>·[[tetrahidrofuran|THF]] diperoleh pada tahun 1972 dari reaksi Np(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub>Cl dengan [[natrium]], meskipun Np(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>) yang lebih sederhana tidak dapat diperoleh.<ref name="Yoshida750" /> Siklopentadienil neptunium tetravalen, suatu kompleks berwarna cokelat kemerahan, disintesis pada tahun 1968 dengan mereaksikan neptunium(IV) klorida dengan kalium siklopentadienida:<ref name="Yoshida750" />
:NpCl<sub>4</sub> + 4 KC<sub>5</sub>H<sub>5</sub> → Np(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>4</sub> + 4 KCl
Ia larut dalam [[benzena]] dan [[Tetrahidrofuran|THF]], serta kurang sensitif terhadap [[oksigen]] dan air dibandingkan [[plutonium|Pu]](C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub> dan [[amerisium|Am]](C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub>.<ref name="Yoshida750" /> Senyawa siklopentadienil Np(IV) lainnya dikenal untuk banyak [[ligan]]: mereka memiliki rumus umum (C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub>NpL, dengan L menyatakan sebuah ligan.<ref name="Yoshida750" /> [[Neptunosena]], Np(C<sub>8</sub>H<sub>8</sub>)<sub>2</sub>, disintesis pada tahun 1970 dengan mereaksikan neptunium(IV) klorida dengan K<sub>2</sub>(C<sub>8</sub>H<sub>8</sub>). Ia [[Isomorfisme (kristalografi)|isomorf]] dengan [[uranosena]] dan [[plutonosena]], dan mereka berperilaku identik secara kimiawi: ketiga senyawa tersebut tidak sensitif terhadap air atau basa encer tetapi peka terhadap sensitif, bereaksi cepat untuk membentuk oksida, dan hanya sedikit larut dalam benzena dan [[toluena]].<ref name="Yoshida750" /> Turunan siklooktatetraenil neptunium lainnya yang diketahui meliputi Np(RC<sub>8</sub>H<sub>7</sub>)<sub>2</sub> (R = [[etanol]], [[butanol]]) dan KNp(C<sub>8</sub>H<sub>8</sub>)·2THF, yang merupakan isostruktural dari senyawa plutonium yang sesuai.<ref name="Yoshida750" /> Selain itu, [[hidrokarbon|hidrokarbil]] neptunium telah disiapkan, dan kompleks triiodida terlarut dari neptunium merupakan prekursor bagi banyak organoneptunium dan senyawa anorganik neptunium.<ref name="Yoshida750" />
===Kompleks koordinasi===
Terdapat banyak minat dalam [[kompleks koordinasi|kimia koordinasi]] neptunium, karena kelima keadaan oksidasinya semuanya menunjukkan perilaku kimianya yang khas, dan kimia koordinasi aktinida sangat dipengaruhi oleh [[kontraksi aktinida]] (penurunan [[jari-jari ion]]ik yang lebih besar dari perkiraan sepanjang deret aktinida, analog dengan [[kontraksi lantanida]]).<ref name="Yoshida745">Yoshida dkk., hlm. 745–750.</ref>
====Keadaan padat====
Beberapa senyawa koordinasi neptunium(III) telah diketahui, karena Np(III) mudah teroksidasi oleh oksigen atmosfer saat berada dalam larutan berair. Namun, [[Rongalit|natrium formaldehida sulfoksilat]] dapat mereduksi Np(IV) menjadi Np(III), menstabilkan keadaan oksidasi yang lebih rendah dan membentuk berbagai kompleks koordinasi Np(III) yang sedikit larut, seperti {{chem|Np|2|(C|2|O|4|)|3}}·11H<sub>2</sub>O, {{chem|Np|2|(C|6|H|5|AsO|3|)|3}}·H<sub>2</sub>O, dan {{chem|Np|2|[C|6|H|4|(OH)COO]|3}}.<ref name="Yoshida745" />
Banyak senyawa koordinasi neptunium(IV) telah dilaporkan, yang pertama adalah {{chem|(Et|4|N)Np(NCS)|8}}, yang isostruktural dengan senyawa koordinasi uranium(IV) analog.<ref name="Yoshida745" /> Senyawa koordinasi Np(IV) lainnya juga diketahui, beberapa melibatkan logam lain seperti [[kobalt]] ({{chem|CoNp|2|F|10}}·8H<sub>2</sub>O, terbentuk pada suhu 400 K) dan [[tembaga]] ({{chem|CuNp|2|F|10}}·6H<sub>2</sub>O, terbentuk pada suhu 600 K).<ref name="Yoshida745" /> Senyawa nitrat kompleks juga dikenal: para peneliti yang memproduksinya pada tahun 1986 dan 1987 menghasilkan kristal tunggal dengan penguapan larutan Np(IV) yang lambat pada suhu sekitar dalam [[asam nitrat]] pekat dan surplus 2,2′-[[pirimidina]].<ref name="Yoshida745" />
Kimia koordinasi neptunium(V) telah banyak diteliti karena adanya [[interaksi kation–kation]] dalam keadaan padat, yang telah dikenal dengan ion [[aktinil]].<ref name="Yoshida745" /> Beberapa senyawa yang diketahui meliputi [[dimer]] neptunil {{chem|Na|4|(NpO|4|)|2|C|12|O|12}}·8H<sub>2</sub>O dan neptunium glikolat, keduanya membentuk kristal hijau.<ref name="Yoshida745" />
Senyawa neptunium(VI) berkisar dari oksalat sederhana {{chem|NpO|2|C|2|O|4}} (yang tidak stabil, biasanya menjadi Np(IV)) hingga senyawa rumit seperti {{chem|(NH|4|)|4|NpO|2|(CO|3|)|3}} berwarna hijau.<ref name="Yoshida745" /> Studi ekstensif telah dilakukan pada senyawa dalam bentuk {{chem|M|4|AnO|2|(CO|3|)|3}}, di mana M mewakili kation monovalen dan An adalah uranium, neptunium, atau plutonium.<ref name="Yoshida745" />
Sejak tahun 1967, ketika neptunium(VII) ditemukan, beberapa senyawa koordinasi dengan neptunium dalam keadaan oksidasi +7 telah disiapkan dan dipelajari. Awalnya, senyawa tersebut pertama kali dilaporkan dicirikan sebagai {{chem|Co(|NH|3|)|6|NpO|5}}·''n''H<sub>2</sub>O pada tahun 1968, tetapi pada tahun 1973 diperkirakan bahwa sebenarnya ia memiliki rumus {{chem|[Co(|NH|3|)|6|][NpO|4|(OH)|2|]}}·2H<sub>2</sub>O berdasarkan fakta bahwa Np (VII) terjadi sebagai {{chem|[NpO|4|(OH)|2|]|3-}} dalam larutan berair.<ref name="Yoshida745" /> Senyawa ini membentuk kristal prismatik berwarna hijau tua dengan panjang tepi maksimum 0,15–0,4 [[milimeter|mm]].<ref name="Yoshida745" />
====Dalam larutan berair====
Sebagian besar [[kompleks koordinasi]] neptunium yang dikenal dalam larutan melibatkan neptunium dalam keadaan oksidasi +4, +5, dan +6: hanya sedikit penelitian yang telah dilakukan pada kompleks koordinasi neptunium(III) dan (VII).<ref name="Yoshida77182">Yoshida dkk., hlm. 771–82.</ref> Untuk neptunium(III), NpX<sup>2+</sup> dan {{chem|NpX|2|+}} (X = [[klorin|Cl]], [[bromin|Br]]) diperoleh pada tahun 1966 masing-masing dalam larutan [[Litium klorida|LiCl]] dan [[Litium bromida|LiBr]] pekat: untuk neptunium(VII), percobaan tahun 1970 menemukan bahwa ion {{chem|NpO|2|3+}} dapat membentuk kompleks [[sulfat]] dalam larutan asam, seperti {{chem|NpO|2|SO|4|+}} dan {{chem|NpO|2|(SO|4|)|2|-}}; mereka ditemukan memiliki [[konstanta kesetimbangan|konstanta stabilitas]] yang lebih tinggi daripada ion neptunil ({{chem|NpO|2|2+}}).<ref name="Yoshida77182" /> Banyak sekali kompleks untuk keadaan oksidasi neptunium lainnya yang diketahui: ligan anorganik yang terlibat adalah [[halida]], [[iodat]], [[azida]], [[nitrida]], [[nitrat]], [[tiosianat]], [[sulfat]], [[karbonat]], [[Kromat dan dikromat|kromat]], dan [[fosfat]]. Banyak ligan organik diketahui dapat digunakan dalam kompleks koordinasi neptunium: mereka adalah [[asetat]], [[asam propionat|propionat]], [[asam glikolat|glikolat]], [[asam laktat|laktat]], [[oksalat]], [[asam malonat|malonat]], [[ftalat]], [[asam melitat|melitat]], dan [[asam sitrat|sitrat]].<ref name="Yoshida77182" />
Analog dengan tetangganya, uranium dan plutonium, urutan ion neptunium dalam hal kemampuan pembentukan kompleks adalah Np<sup>4+</sup> > {{chem|NpO|2|2+}} ≥ Np<sup>3+</sup> > {{chem|NpO|2|+}}. (Urutan relatif dari dua ion neptunium tengah bergantung pada [[ligan]] dan pelarut yang digunakan.)<ref name="Yoshida77182" /> Urutan kestabilan kompleks Np(IV), Np(V), dan Np(VI) dengan ligan anorganik monovalen adalah [[fluorida|F<sup>−</sup>]] > [[dihidrogen fosfat|{{chem|H|2|PO|4|-}}]] > [[tiosianat|SCN<sup>−</sup>]] > [[nitrat|{{chem|NO|3|-}}]] > [[klorida|Cl<sup>−</sup>]] > [[perklorat|{{chem|ClO|4|-}}]]; urutan ligan anorganik divalen adalah [[karbonat|{{chem|CO|3|2-}}]] > [[Monohidrogen fosfat|{{chem|H|PO|4|2-}}]] > [[sulfat|{{chem|SO|4|2-}}]]. Mereka mengikuti kekuatan [[asam]] yang sesuai. Ligan divalen lebih kompleks daripada ligan monovalen.<ref name="Yoshida77182" /> {{chem|NpO|2|+}} juga dapat membentuk ion kompleks [{{chem|NpO|2|+|M|3+}}] (M = [[aluminium|Al]], [[galium|Ga]], [[skandium|Sc]], [[indium|In]], [[besi|Fe]], [[kromium|Cr]], [[rodium|Rh]]) dalam larutan [[asam perklorat]]: kekuatan interaksi antara kedua kation mengikuti urutan Fe > In > Sc > Ga > Al.<ref name="Yoshida77182" /> Ion neptunil dan uranil juga dapat membentuk kompleks bersama.<ref name="Yoshida77182" />
==Aplikasi==
===Prekursor dalam produksi plutonium===
Penggunaan <sup>237</sup>Np yang penting is adalah sebagai prekursor dalam produksi plutonium, di mana ia disinari dengan neutron untuk menghasilkan [[Plutonium-238|<sup>238</sup>Pu]], sebuah [[partikel alfa|pemancar alfa]] untuk [[generator termoelektrik radioisotop|generator termal radioisotop]] untuk aplikasi wahana antariksa dan militer. <sup>237</sup>Np akan menangkap sebuah neutron untuk membentuk <sup>238</sup>Np dan meluruh melalui [[peluruhan beta]] dengan waktu paruh lebih dari 2 hari menjadi <sup>238</sup>Pu.<ref>{{cite journal|doi = 10.1016/j.enconman.2007.10.028|pages = 393–401|title = Review of recent advances of radioisotope power systems|date = 2008|author = Lange, R|journal = Energy Conversion and Management|volume = 49|last2 = Carroll|first2 = W.|issue = 3|url = https://zenodo.org/record/1258917}}</ref>
:<chem>^{237}_{93}Np + ^{1}_{0}n -> ^{238}_{93}Np ->[\beta^-][2,117 \ \ce{hri}] ^{238}_{94}Pu</chem>
<sup>238</sup>Pu juga eksis dalam jumlah yang cukup besar dalam [[bahan bakar nuklir bekas]] tetapi harus dipisahkan dari [[isotop plutonium]] lainnya.<ref name="Yoshida703">Yoshida dkk., hlm. 702–3.</ref> Penyinaran neptunium-237 dengan berkas elektron, memprovokasi ''[[bremsstrahlung]]'', juga menghasilkan sampel isotop [[Isotop plutonium#Daftar isotop|plutonium-236]] yang cukup murni, berguna sebagai pelacak untuk menentukan konsentrasi plutonium di lingkungan.<ref name="Yoshida703" />
===Senjata===
Neptunium bersifat [[Bahan fisil#Fisil vs dapat dibelah|dapat dibelah]], dan secara teoritis dapat digunakan sebagai bahan bakar dalam [[reaktor neutron cepat]] atau [[senjata nuklir]], dengan [[massa kritis]] sekitar 60 kilogram.<ref name="rsc" /> Pada tahun 1992, [[Departemen Energi Amerika Serikat|Departemen Energi A.S.]] mengumumkan pernyataan bahwa neptunium-237 "dapat digunakan sebagai alat peledak nuklir".<ref name="RDD-7">[https://fas.org/sgp/othergov/doe/rdd-7.html "Restricted Data Declassification Decisions from 1946 until Present"], diakses tanggal 14 Juni 2023.</ref> Tidak dipercaya bahwa senjata sebenarnya pernah dibuat menggunakan neptunium. Pada tahun 2009, produksi neptunium-237 dunia oleh reaktor daya komersial mencapai lebih dari 1000 massa kritis per tahun, tetapi untuk mengekstraksi isotop itu dari unsur bahan bakar yang disinari akan menjadi usaha industri besar.<ref name="Nevada" />
Pada bulan September 2002, para peneliti di [[Laboratorium Nasional Los Alamos]] secara singkat menciptakan [[massa kritis]] nuklir pertama yang diketahui menggunakan neptunium dalam kombinasi dengan kulit [[uranium yang diperkaya]] ([[uranium-235]]), menemukan bahwa massa kritis bola neptunium-237 mentah "berkisar dari 50-an akhir hingga 60-an awal kilogram,"<ref name="criticality" /> menunjukkan bahwa "bahan bom ini sama bagusnya dengan [uranium-235]."<ref name="Weiss" /> Pemerintah Federal Amerika Serikat membuat rencana pada Maret 2004 untuk memindahkan pasokan neptunium terpisah dari Amerika ke tempat pembuangan limbah nuklir di [[Nevada]].<ref name="Nevada" />
===Fisika===
<sup>237</sup>Np digunakan dalam perangkat untuk mendeteksi neutron berenergi tinggi (MeV).<ref>{{cite book| page =236| title =Experimental techniques in nuclear physics| publisher =Walter de Gruyter| date = 1997| isbn =978-3-11-014467-3| author1 =Dorin N. Poenaru| author2 =Walter Greiner| author-link1 =Dorin N. Poenaru| author-link2 =Walter Greiner}}</ref>
<!--{{cite journal|doi = 10.1016/0375-9474(72)90778-6|title = The energy dependence of the fissionability of neptunium isotopes and the level density of highly deformed nuclei|year = 1972|author = Bishop, C|journal = Nuclear Physics A|volume = 198|pages = 161–187 |bibcode = 1972NuPhA.198..161B|last2 = Halpern|first2 = I.|last3 = Shaw|first3 = R. W.|last4 = Vandenbosch|first4 = R. }} {{cite book|url = https://books.google.com/books?id=V1cwK1ehoYcC&pg=PT40|isbn = 978-3-527-32065-3|author = Hans-Jürgen Quadbeck-Seeger ; translated by José Oliveira.|year = 2007|publisher = Wiley-VCH|location = Weinheim|title = World of the elements : elements of the world}} -->
==Peran dalam limbah nuklir==
Neptunium akan terakumulasi dalam [[Pendeteksi kebakaran|pendeteksi asap]] ruang ionisasi rumah tangga komersial dari peluruhan amerisium-241 0,2 [[mikrogram]] (biasanya) yang awalnya ada sebagai sumber [[radiasi pengion]]. Dengan waktu paruh 432 tahun, amerisium-241 dalam [[Pendeteksi kebakaran#Desain|pendeteksi asap ionisasi]] mencakup sekitar 3% neptunium setelah 20 tahun, dan sekitar 15% setelah 100 tahun.
Neptunium-237 adalah [[aktinida]] paling bebas di lingkungan [[repositori geologi dalam]].<ref>{{cite web| url = https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/pubs/00818052.pdf| title= Yucca Mountain| access-date = 14 Juni 2023}}</ref> Hal ini membuatnya dan pendahulunya seperti [[amerisium-241]] menjadi kandidat yang menarik untuk dihancurkan oleh [[transmutasi|transmutasi nuklir]].<ref>{{cite journal| doi =10.1016/S0029-5493(03)00034-7| title =Deep-Burn: making nuclear waste transmutation practical| date =2003| author =Rodriguez, C| journal =Nuclear Engineering and Design| volume =222| pages =299–317| issue =2–3| display-authors =4| last2 =Baxter| first2 =A.| last3 =McEachern| first3 =D.| last4 =Fikani| first4 =M.| last5 =Venneri| first5 =F.}}</ref> Karena waktu paruhnya yang panjang, neptunium akan menjadi penyumbang utama [[Radiasi pengion#Efek kesehatan|radiotoksisitas]] total dalam 10.000 tahun. Karena tidak jelas apa yang akan terjadi pada penyimpanan dalam jangka waktu yang lama, ekstraksi neptunium akan meminimalkan pencemaran lingkungan jika limbah nuklir dapat dimobilisasi setelah beberapa ribu tahun.<ref name="Nevada">{{cite web|url = http://newscenter.lbl.gov/feature-stories/2005/11/29/getting-the-neptunium-out-of-nuclear-waste/|date =29 November 2005| title = Getting the Neptunium out of Nuclear Waste|first = Lynn|last = Yarris|publisher = Berkeley laboratory, U.S. Department of Energy|access-date = 14 Juni 2023}}</ref><ref>{{cite web|url = http://www.pnl.gov/main/publications/external/technical_reports/PNNL-14307.pdf|title = Existing Evidence for the Fate of Neptunium in the Yucca Mountain Repository|author = J. I. Friese|display-authors = 4|author2 = E. C. Buck|author3 = B. K. McNamara|author4 = B. D. Hanson|author5 = S. C. Marschman|date = 6 Januari 2003|publisher = Pacific northwest national laboratory, U.S. Department of Energy|access-date = 14 Juni 2023}}</ref><!--{{cite journal | doi = 10.1002/anie.200501281 | volume=44 | title=Optical Absorption and Structure of a Highly Symmetrical Neptunium(V) Diamide Complex | year=2005 | journal=Angewandte Chemie International Edition | pages=6200–6203 | last1 = Tian | first1 = Guoxin}}-->
<!--annual production 4.6 tonnes https://books.google.com/books?id=oFtPmEPqjCgC&pg=PA79-->
==Peran biologis dan pencegahan==
Neptunium tidak memiliki peran biologis, karena ia memiliki waktu paruh yang pendek dan hanya terdapat dalam jejak kecil secara alami. Tes pada hewan menunjukkan bahwa ia tidak diserap melalui [[saluran pencernaan]]. Saat disuntikkan, ia terkonsentrasi di tulang, dari mana ia dilepaskan secara perlahan.<ref name="emsley345347" />
Logam neptunium yang terbelah halus menimbulkan bahaya kebakaran karena neptunium bersifat [[piroforik]]; butiran kecil akan menyala secara spontan di udara pada suhu kamar.<ref name="Yoshida724" />
==Referensi==
{{reflist|30em}}
==Bibliografi==
*{{cite book |last=Atwood |first=David A. |title=Radionuclides in the Environment |date=2013 |publisher=John Wiley and Sons| url=https://books.google.com/books?id=R5ATOuAFRlYC|isbn=9781118632697 }}
*{{cite book |last=Emsley |first=John |title=Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements |url=https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl_b1k4 |date=2011 |publisher=Oxford University Press, A.S. |location=New York |isbn=978-0-199-60563-7}}
*{{cite book |last=Hoffman |first=Klaus |title=Otto Hahn: Achievement and Responsibility |date=2001 |publisher=Springer |isbn=978-0-387-95057-0 |bibcode=2002ohar.book.....H |url-access=registration |url=https://archive.org/details/ottohahnachievem0000hoff }}
*{{cite book |last=Lemire |first=Robert J.|title=Chemical Thermodynamics of Neptunium and Plutonium |date=2001| publisher=Elsevier| location=Amsterdam |isbn=978-0-444-50379-4 |url=https://books.google.com/books?id=ApDIq9BatBMC}}
*{{cite book |last=Rhodes |first=Richard |title=The Making of the Atomic Bomb |url=https://archive.org/details/makingofatomicbo0000rhod_v1i2 |edition=Hari Jadi ke-25 |date=2012 |publisher=Simon & Schuster |location=New York |isbn=978-1-451-67761-4}}
*{{cite book |last1=Yoshida |first1 = Zenko|first2 = Stephen G.|last2 = Johnson|first3 = Takaumi|last3 = Kimura|first4 = John R.|last4=Krsul|ref=Yoshida et al.|contribution = Neptunium|title = The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements|editor1-first = Lester R.|editor1-last = Morss|editor2-first = Norman M.|editor2-last = Edelstein|editor3-first = Jean|editor3-last = Fuger|edition = 3|date = 2006|volume = 3|publisher = Springer|location = Dordrecht, Belanda|pages = 699–812|url = http://radchem.nevada.edu/classes/rdch710/files/neptunium.pdf|doi = 10.1007/1-4020-3598-5_6|archive-url=https://web.archive.org/web/20180117190715/http://radchem.nevada.edu/classes/rdch710/files/neptunium.pdf|archive-date=17 Januari 2018|isbn = 978-1-4020-3555-5}}
==Literatur==
* ''Guide to the Elements – Revised Edition'', Albert Stwertka, (Oxford University Press; 1998) {{ISBN|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, {{ISBN|1-4020-3555-1}}.
* {{cite journal|author=Ida Noddack|author-link=Ida Noddack|date=1934|pages=653–655|title=Über das Element 93|volume=47|journal=Zeitschrift für Angewandte Chemie|url=http://www.chemteam.info/Chem-History/Noddack-1934.html|doi=10.1002/ange.19340473707|issue=37|bibcode=1934AngCh..47..653N}}
* Eric Scerri, A Very Short Introduction to the Periodic Table, Oxford University Press, Oxford, 2011, {{ISBN|978-0-19-958249-5}}.
==Pranala luar==
{{Commons|Neptunium}}
{{Wiktionary|Neptunium}}
* {{en}} [http://www.periodicvideos.com/videos/093.htm Neptunium] di ''[[The Periodic Table of Videos]]'' (Universitas Nottingham)
* {{en}} [http://www.eurekalert.org/features/doe/2001-08/danl-lbw060502.php Lab membangun bola neptunium pertama di dunia] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060925064716/http://www.eurekalert.org/features/doe/2001-08/danl-lbw060502.php |date=25 September 2006 }}, Berita Penelitian [[Departemen Energi Amerika Serikat|Departemen Energi A.S.]]
* {{en}} [http://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search/r?dbs+hsdb:@term+@na+@rel+neptunium,+radioactive Bank Data Zat Berbahaya NLM – Neptunium, Radioaktif]
* {{en}} [http://www.ead.anl.gov/pub/doc/neptunium.pdf Neptunium: Lembar Fakta Kesehatan Manusia] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20040206045605/http://www.ead.anl.gov/pub/doc/neptunium.pdf |date=6 Februari 2004 }}
* {{en}} [http://pubs.acs.org/cen/80th/neptunium.html C&EN: It's Elemental: The Periodic Table – Neptunium]
{{Clear}}
{{Tabel periodik unsur kimia}}
{{Senyawa neptunium}}
{{Authority control}}
[[Kategori:Neptunium| ]]
[[Kategori:Unsur kimia]]
[[Kategori:Aktinida]]
[[Kategori:Unsur kimia sintetis]]
[[Kategori:Bahan nuklir]]
| |||