Neptunium

93Np Neptunium
Bola neptunium yang halus dan berkilau di dalam setengah bola hitam
Garis spektrum neptunium
Sifat umum
Pengucapan	/néptunium/[1] /nèptunium/
Penampilan	metalik keperakan
Neptunium dalam tabel periodik
93Np Hidrogen Helium Litium Berilium Boron Karbon Nitrogen Oksigen Fluorin Neon Natrium Magnesium Aluminium Silikon Fosforus Belerang Klorin Argon Kalium Kalsium Skandium Titanium Vanadium Kromium Mangan Besi Kobalt Nikel Tembaga Seng Galium Germanium Arsen Selenium Bromin Kripton Rubidium Stronsium Itrium Zirkonium Niobium Molibdenum Teknesium Rutenium Rodium Paladium Perak Kadmium Indium Timah Antimon Telurium Iodin Xenon Sesium Barium Lantanum Serium Praseodimium Neodimium Prometium Samarium Europium Gadolinium Terbium Disprosium Holmium Erbium Tulium Iterbium Lutesium Hafnium Tantalum Wolfram Renium Osmium Iridium Platina Emas Raksa Talium Timbal Bismut Polonium Astatin Radon Fransium Radium Aktinium Torium Protaktinium Uranium Neptunium Plutonium Amerisium Kurium Berkelium Kalifornium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrensium Ruterfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hasium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Kopernisium Nihonium Flerovium Moskovium Livermorium Tenesin Oganeson Pm ↑ Np ↓ (Uqs) uranium ← neptunium → plutonium Lihat bagan navigasi yang diperbesar
Nomor atom (Z)	93
Golongan	golongan n/a
Periode	periode 7
Blok	blok-f
Kategori unsur	aktinida
Nomor massa	[237]
Konfigurasi elektron	[Rn] 5f4 6d1 7s2
Elektron per kelopak	2, 8, 18, 32, 22, 9, 2
Sifat fisik
Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa)	padat
Titik lebur	912±3 K ​(639±3 °C, ​1182±5 °F)
Titik didih	4447 K ​(4174 °C, ​7545 °F) (diekstrapolasi)
Kepadatan mendekati s.k.	alfa: 20,45 g/cm3[2] nilai standar yang diterima: 19,38 g/cm3
Kalor peleburan	5,19 kJ/mol
Kalor penguapan	336 kJ/mol
Kapasitas kalor molar	29,46 J/(mol·K)
Tekanan uap P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k pada T (K) 2194 2437
Sifat atom
Bilangan oksidasi	+2, +3, +4,[3] +5, +6, +7 (oksida amfoter)
Elektronegativitas	Skala Pauling: 1,36
Energi ionisasi	ke-1: 604,5 kJ/mol
Jari-jari atom	empiris: 155 pm
Jari-jari kovalen	190±1 pm
Lain-lain
Kelimpahan alami	dari peluruhan
Struktur kristal	​ortorombus
Konduktivitas termal	6,3 W/(m·K)
Resistivitas listrik	1,220 µΩ·m (suhu 22 °C)
Arah magnet	paramagnetik[4]
Nomor CAS	7439-99-8
Sejarah
Penamaan	dari planet Neptunus, ia sendiri dinamai dari dewa laut Romawi Neptunus
Penemuan	E. McMillan dan P. Abelson (1940)
Isotop neptunium yang utama
Iso­top Kelim­pahan Waktu paruh (t1/2) Mode peluruhan Pro­duk 235Np sintetis 396,1 hri α 231Pa ε 235U 236Np sintetis 1,54×105 thn ε 236U β− 236Pu α 232Pa 237Np renik 2,144×106 thn α 233Pa 239Np renik 2,356 hri β− 239Pu
lihat bicara sunting | referensi | di Wikidata

Neptunium adalah sebuah unsur kimia dengan lambang Np dan nomor atom 93. Ia adalah sebuah logam aktinida yang 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 ternoda saat terkena udara. Unsur ini terjadi dalam tiga bentuk alotropik dan biasanya menunjukkan lima keadaan oksidasi, mulai dari +3 hingga +7. Ia bersifat radioaktif, 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 H. Abelson di Laboratorium Radiasi Berkeley pada tahun 1940.^[5] Sejak saat itu, sebagian besar neptunium telah dan masih diproduksi melalui 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 termal radioisotop untuk menyediakan listrik untuk wahana antariksa. Neptunium juga telah digunakan dalam 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 reaksi penangkapan neutron dan peluruhan beta.^[6]

Neptunium adalah sebuah logam aktinida yang keras, berwarna keperakan, ulet, dan radioaktif. Dalam tabel periodik, ia terletak di sebelah kanan aktinida uranium, di sebelah kiri aktinida plutonium, dan di bawah lantanida prometium.^[7] Neptunium adalah logam keras, memiliki modulus curah sebesar 118 GPa, sebanding dengan mangan.^[8] 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.^[7] 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 5f dan 6d dan pembentukan ikatan direksional dalam logam ini.^[9] 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).^[7][10]

Neptunium ditemukan pada setidaknya tiga alotrop.^[6] Beberapa klaim alotrop keempat telah dibuat, tetapi sejauh ini tidak terbukti.^[7] 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.^[9]

Neptunium-α memiliki struktur ortorombus, menyerupai struktur kubus berpusat-badan yang sangat terdistorsi.^[12][13] Setiap atom neptunium terkoordinasi dengan empat atom lainnya dan panjang ikatan Np–Np adalah sebesar 260 pm.^[14] Ia adalah yang terpadat dari semua aktinida dan terpadat kelima dari semua unsur alami, setelah renium, platina, iridium, dan osmium.^[10] Neptunium-α memiliki sifat semilogam, seperti ikatan kovalen yang kuat dan 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.^[15][16] Kepadatan berbagai isotop neptunium dalam fase alfa diperkirakan berbeda secara nyata: ²³⁵Np-α seharusnya memiliki kepadatan sebesar 20,303 g/cm³; ²³⁶Np-α, kepadatan sebesar 20,389 g/cm³; ²³⁷Np-α, kepadatan sebesar 20,476 g/cm³.^[17]

Neptunium-β memiliki struktur tetragon yang terdistorsi. Empat atom neptunium membentuk sel satuan, dan panjang ikatan Np–Np adalah sebesar 276 pm.^[14] Neptunium-γ memiliki struktur 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.^[14] Titik tripel Np-β/Np-γ/cair terjadi pada suhu 725 °C dan tekanan 3200 MPa.^[14][18]

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 secara relativistik mengalami destabilisasi dan meluas ke luar.^[19] Sebagai contoh, neptunium murni bersifat paramagnetik, NpAl₃ bersifat feromagnetik, NpGe₃ tidak memiliki tatanan magnetik, dan NpSn₃ berperilaku secara fermion.^[19] 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.^[19]

Satu paduan superkonduktor berbasis neptunium telah ditemukan dengan rumus NpPd₅Al₂. 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).^[20][21]

Neptunium memiliki lima 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 senyawa koordinasi.^[22]

Sebuah atom neptunium memiliki 93 elektron, tersusun dalam konfigurasi [Rn] 5f⁴ 6d¹ 7s². Ini berbeda dari konfigurasi yang diperkirakan oleh prinsip Aufbau di mana satu elektron berada di 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;^[23] lebih umum, hanya beberapa elektron valensi yang akan hilang. Konfigurasi elektron untuk ion tripositif Np³⁺ adalah [Rn] 5f⁴, 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] 5fⁿ mereka dalam keadaan tripositif. Potensial ionisasi pertama neptunium diukur menjadi paling banyak 6,19±0,12 eV pada tahun 1974, berdasarkan asumsi bahwa elektron 7s akan terionisasi sebelum 5f dan 6d;^[24] pengukuran yang lebih baru telah menyempurnakannya menjadi 6,2657 eV.^[25]

24 radioisotop neptunium telah dikarakterisasi, dengan yang paling stabil adalah ²³⁷Np dengan waktu paruh 2,14 juta tahun, ²³⁶Np dengan waktu paruh 154.000 tahun, dan ²³⁵Np dengan waktu paruh 396,1 hari. Semua isotop 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 keadaan meta, dengan yang paling stabil adalah ^236mNp dengan waktu paruh 22,5 jam.^[26]

Isotop neptunium berkisar dalam berat atom mulai dari 219,032 u (²¹⁹Np) hingga 244,068 u (²⁴⁴Np), meskipun ²²¹Np dan ²²²Np belum dilaporkan.^[26] Sebagian besar isotop yang lebih ringan daripada isotop yang paling stabil, ²³⁷Np, meluruh terutama melalui penangkapan elektron meskipun sejumlah besar, terutama ²²⁹Np dan ²³⁰Np, juga menunjukkan berbagai tingkat peluruhan melalui emisi alfa menjadi protaktinium. ²³⁷Np itu sendiri, menjadi isobar stabil-beta dengan nomor massa 237, meluruh hampir secara eksklusif melalui emisi alfa menjadi ²³³Pa, dengan fisi spontan dan peluruhan gugus (emisi ³⁰Mg untuk membentuk ²⁰⁷Tl) yang sangat jarang (terjadi hanya sekali dalam triliunan peluruhan). Semua isotop yang diketahui kecuali satu yang lebih berat dari peluruhan ini secara eksklusif melalui emisi beta.^[26][27] Satu-satunya pengecualian, ^240mNp, menunjukkan peluruhan langka (>0,12%) melalui transisi isomeris selain emisi beta.^{[26] 237}Np akhirnya meluruh menjadi bismut-209 dan talium-205, tidak seperti kebanyakan inti berat lainnya yang meluruh menjadi isotop timbal. Rantai peluruhan ini dikenal sebagai deret neptunium.^[20][28] 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.^[29]

Isotop neptunium-235, -236, dan -237 diperkirakan bersifat fisil;^[17] 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.^[30] 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, ²³⁶Np juga memiliki penampang lintang neutron yang rendah.^[17] Meskipun demikian, bom atom neptunium belum pernah dibuat:^[30] uranium dan plutonium memiliki massa kritis yang lebih rendah dari ²³⁵Np dan ²³⁷Np, dan ²³⁶Np sulit untuk dimurnikan karena ia tidak ditemukan dalam kuantitas besar dalam bahan bakar nuklir bekas^[27] dan hampir tidak mungkin untuk memisahkannya dalam jumlah yang signifikan dari induknya, ²³⁷Np.^[31]

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, ²³⁷Np, akan berkurang menjadi kurang dari sepertriliun (10⁻¹²) jumlah aslinya.^[32] Jadi, neptunium hadir di alam hanya dalam jumlah yang dapat diabaikan yang dihasilkan sebagai produk peluruhan perantara dari isotop lain.^[22]

Jumlah renik isotop neptunium-237 dan -239 ditemukan secara alami sebagai produk peluruhan dari reaksi transmutasi dalam bijih uranium.^[6][33] Secara khusus, ²³⁹Np dan ²³⁷Np adalah isotop yang paling umum; mereka langsung terbentuk dari penangkapan neutron oleh atom uranium-238. Neutron ini berasal dari fisi spontan uranium-238, fisi uranium-235 yang diinduksi oleh neutron secara alami, spalasi inti sinar kosmik, dan unsur ringan yang menyerap partikel alfa dan memancarkan neutron.^[32] Waktu paruh ²³⁹Np sangatlah singkat, meskipun deteksi anaknya yang berumur lebih panjang ²³⁹Pu di alam pada tahun 1951 secara definitif menetapkan kejadian alaminya.^[32] Pada tahun 1952, ²³⁷Np diidentifikasi dan diisolasi dari konsentrat bijih uranium dari Kongo Belgia: dalam mineral ini, rasio neptunium-237 terhadap uranium kurang dari atau sama dengan sekitar 10⁻¹² banding 1.^[32][34][35]

Sebagian besar neptunium (dan plutonium) yang sekarang ditemui di lingkungan disebabkan oleh ledakan nuklir atmosfer yang terjadi antara peledakan 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 ²³⁶Np dan ²³⁷Np karena bahkan ²³⁵Np yang berumur sedang (waktu paruh 396 hari) akan meluruh hingga kurang dari sepermiliar (10⁻⁹) 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.^[32][34][36] Konsentrasi ²³⁷Np dalam air laut kira-kira 6,5 × 10⁻⁵ milibecquerel per liter: konsentrasi ini berada di antara kisaran 0,1% dan 1% konsentrasi plutonium.^[32]

Begitu berada di lingkungan, neptunium umumnya teroksidasi 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 ferioksida, dan beberapa lempung meliputi kaolinit 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.^[34][37] Np(V) juga mudah diserap oleh beton, sehingga radioaktivitasnya menjadi pertimbangan yang harus diperhatikan saat membangun fasilitas penyimpanan limbah nuklir. Ketika diserap dalam beton, ia direduksi menjadi Np(IV) dalam waktu yang relatif singkat. Np(V) juga direduksi oleh 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 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.^{[34][37][38][39]}

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 Kasimir Fajans, juga menunjukkan adanya tempat kosong setelah uranium, unsur 92.^[40]

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 yang diinduksi oleh Irène dan 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 ²⁷Al dengan partikel alfa untuk menghasilkan ³⁰P 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.^[41][42]

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).^[43]

Beberapa keberatan teoretis terhadap klaim makalah Fermi dengan cepat diajukan; khususnya, proses pasti yang terjadi ketika sebuah atom 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.^[44][45][46]

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 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 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-f, deret aktinida ditetapkan dengan pasti.^[47][48]

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 bah