Les restes des réacteurs nucléaires contiennent l'élément neptunium. Pour stocker les déchets en toute sécurité, les scientifiques doivent en savoir plus sur la façon de contrôler la chimie du neptunium. Connaître la stabilité des différents états d'oxydation est au cœur du contrôle chimique. L'état d'oxydation +3 est généralement inaccessible dans les solutions aqueuses (à base d'eau). Les chercheurs ont conçu un moyen facile d'accéder au neptunium à l'état d'oxydation +3. En utilisant cette méthode, l'équipe a découvert de nouvelles propriétés de neptunium. Ils ont également découvert comment la stabilité du neptunium dans cet état d'oxydation se compare et contraste avec le plutonium.

Le neptunium métal est rare et difficile à obtenir. Ainsi, il est difficile à analyser et à comprendre pleinement, mais les scientifiques doivent en savoir plus car ce métal contribue à la toxicité des déchets nucléaires. Maintenant, les chercheurs peuvent avoir une voie largement accessible vers le neptunium. Cette voie permet une expansion significative du nombre de molécules de neptunium pouvant être synthétisées et analysées. Ce travail sur le comportement du neptunium à travers le spectre de ses états d'oxydation disponibles (qui influencent son comportement) est attendu depuis longtemps.

Le neptunium métal est extrêmement rare, limitant son utilisation comme voie d'entrée dans les études de chimie moléculaire. En revanche, des solutions mères acides aqueuses de neptunium sont disponibles par dissolution d'oxyde de neptunium, qui est disponible dans le commerce. En utilisant cette solution, les chercheurs ont conçu un nouveau voie d'accès synthétique facile à explorer sensible à l'air, chimie du neptunium non aqueux à l'état d'oxydation +3. Spécifiquement, ils ont démontré qu'un matériau de départ précédemment développé à l'état d'oxydation +4 peut être réduit en neptunium (III) pour donner un matériau de départ structurellement caractérisé de formule moléculaire connue qui peut être isolé (par opposition aux voies in situ actuelles pour lesquelles le la nature exacte de la matière première n'est pas connue). Cette nouvelle méthode permet de fournir un point d'entrée largement accessible à la chimie du neptunium (III) pour tout laboratoire radiologique agréé. La synthèse du neptunium permet aux scientifiques d'élucider les détails de la chimie de réduction-oxydation, motifs de collage, et les propriétés de la structure électronique. Les premières études utilisant le neptunium produit via cette nouvelle voie de synthèse notent également certaines différences clés dans la stabilité de la réduction-oxydation dans le tétrahydrofurane entre le neptunium et le plutonium. Notamment, les scientifiques ont découvert que si le neptunium (IV) est stable dans le tétrahydrofurane, le plutonium(IV) ne l'est pas et forme un sel mixte plutonium(III)/plutonium(IV). Les scientifiques concluent que ce travail pourrait conduire au même niveau de progrès que les chercheurs ont vu au début de 2000 lorsqu'ils ont développé un précurseur similaire pour l'uranium.