Élément chimique de numéro atomique 93, le neptunium (symbole Np) est le premier membre de la série d'éléments lourds artificiels : les transuraniens.
Comme tous ces éléments, il a de nombreux isotopes qui sont tous radio-actifs et produits principalement dans les réacteurs nucléaires. Seul l'isotope 237 existe dans la nature, mais en quantité trop faible pour constituer une source intéressante. Cet isotope est le sous-produit le plus important, après le plutonium, formé au cours de l'irradiation de l'uranium par les neutrons.
1. Découverte du neptunium
Après la découverte de la transmutation par neutron en 1934, de nombreuses recherches furent entreprises pour mettre en évidence un élément transuranien en irradiant l'uranium par les neutrons. Certains produits de fission de l'uranium 235 furent alors considérés à tort comme des isotopes de l'élément 93. Mais en 1940, Edwin M. McMillan et Philip H. Abelson, de l'université de Californie, purent montrer que l'irradiation par les neutrons d'uranium naturel provoque non seulement la fission de 235U, mais aussi la formation de l'isotope 239 de l'élément 93 à partir de 238U, par capture d'un neutron et décroissance β− :
Ce nouvel élément, situé dans la classification périodique juste après l'uranium, fut appelé neptunium par analogie avec les planètes Uranus et Neptune.
L'isotope 237Np – le plus intéressant, car sa période est très longue –, fut découvert en 1942 par Arthur C. Wahl et Glenn T. Seaborg. Des quantités pondérables de l'élément, 10 microgrammes de bioxyde, ne furent isolées qu'en 1944.
2. Isotopes
Tous les isotopes de nombre de masse allant de 228 à 241 sont connus et plusieurs d'entre eux ont un ou deux isomères métastables (236Np, 237Np, 240Np et 241Np). Ils sont produits artificiellement par réactions nucléaires de neutrons ou particules chargées accélérées sur divers isotopes de l'uranium.
Le neptunium 239, émetteur β− de courte période (2,33 jours), est le précurseur du plutonium 239.
Le nept […]
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